射频收发器及其信号强度检测处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及射频和模拟集成电路领域，特别是涉及一种用于射频收发器的RSSI (Received Signal Strength Indicat1n，接收的信号强度指示)检测与逻辑处理的射频收发器及其信号强度检测处理方法。
【背景技术】
[0002]射频收发器是现代各种有线和无线通信的主要组成部分，在各种通信场合得到了广泛的应用。RSSI是射频收发器中的常见模组，用于检测输入信号功率强度。常用的结构由多级限幅放大器、整流器和低通滤波器组成，其原理是由限幅放大器逐步放大输入信号，放大器的增益和级数决定了处理的信号功率强弱，整流器对每级放大器的输出信号进行整流，多级整流器的输出电流叠加到电阻上得到整流电压输出，通过低通滤波滤除高频分量后得到信号强度指示电压。
[0003]传统的收发器中，RSSI的作用主要用于调节收发器中各模组的增益，以实现收发器动态范围的最大化。通常结合可变增益射频或中频放大器，甚至可变增益混频器来实现。具体方法为，当RSSI检测到输入信号功率后，会输出一个信号强度指示电压，再把该电压作为可变增益放大器的输入。当信号强度高时，将可变增益放大器增益设低；当信号强度低时，将可变增益放大器增益设高。这种控制可以采用模拟或者数字的办法，采用模拟的方法时，由信号强度指示电压直接(或模拟变换)控制可变增益放大器，得到连续的增益变化；采用数字的方法时，信号强度指示电压先通过比较器或模数转换器(ADC)得到离散的数字控制信号，再由此数字控制信号调节可变增益放大器的增益。
[0004]然而，在传统的射频收发器中，由于发射通路信号来自于可控的基带芯片，信号幅度可以单独调节，因此通常不需要在发射通路中检测信号功率。
【发明内容】
[0005]为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种射频收发器及其信号强度检测处理方法，其通过对现有的RSSI检测与增益控制功能加以扩展，对接收和发射链路分别进行信号强度检测，通过判断接收、发射链路上信号的实时强度，得到独立的接收、发射信号强度指示电压，然后将这两个指示电压通过一定的数字逻辑处理，可以得到不同的状态指示，以判断系统的工作模式、信号功率以及干扰强度，从而反馈给基带进行控制或处理。
[0006]为达上述及其它目的，本发明提出一种射频收发器，包括接收通路与发射通路，该射频收发器还包括RSSI检测模块以及逻辑处理模块，该RSSI检测模块根据系统具体要求，实现不同的检测功率范围和强度，包括发射通路RSSI检测模块与接收通路RSSI检测模块，分别连接该发射通路以及接收通路，以对该发射通路及接收通路分别进行独立的信号强度检测，该发射通路RSSI检测模块与接收通路RSSI检测模块的输出均输出至逻辑处理模块；逻辑处理模块用于对该RSSI检测模块检测到的信号强度进行逻辑处理，得到不同的状态指示，以判断系统的工作模式、信号功率以及干扰强度，从而反馈给基带进行控制或处理。
[0007]进一步地，该发射通路RSSI检测模块与接收通路RSSI检测模块结构相同，均至少包括多个限幅放大器、多个整流器、一低通滤波器，各限幅放大器依次串联后接至接收通路或发射通路，各整流器分别接各限幅放大器的输出端，各整流器的输出进行求和后送至该低通滤波器，经该低通滤波器进行低通滤波后输出检测结果。
[0008]进一步地，该RSSI检测模块还包括一比较器，该比较器的输入端接该低通滤波器与一参考电压，输出端输出检测结果。
[0009]进一步地，该比较器输入端的参考电压值根据检测幅度加以调节。
[0010]进一步地，该发射通路RSSI检测模块用于检测发射通路信号强度，其检测点可位于该发射通路的上变频混频器前面或者发射通路中的任意节点。
[0011]进一步地，该接收通路RSSI检测模块用于检测接收通路信号强度，其检测点可位于该接收通路的下变频混频器后面或者接收通路中的任意节点。
[0012]进一步地，该RSSI检测模块中的限幅放大器和整流器级数由检测的动态范围和精度决定。
[0013]为达到上述目的，本发明还提供一种射频收发器的信号强度检测处理方法，包括如下步骤:
[0014]步骤一，于该射频收发器的发射通路与接收通路上分别设置发射通路RSSI检测模块与接收通路RSSI检测模块，以对发射通路与接收通路分别进行独立的信号强度检测；
[0015]步骤二，逻辑处理模块对各RSSI检测模块检测到的信号强度进行逻辑处理，得到不同的状态指示，以判断系统的工作模式、信号功率以及干扰强度，从而反馈给基带进行控制或处理。
[0016]进一步地，该发射通路RSSI检测模块及接收通路RSSI检测模块的结构相同，均至少包括多个限幅放大器、多个整流器以及一个低通滤波器，各限幅放大器依次串联后接至接收通路或发射通路，各整流器分别接各限幅放大器的输出端，各整流器的输出进行求和后送至该低通滤波器，经该低通滤波器进行低通滤波后输出信号强度检测结果。
[0017]进一步地，于步骤二中，逻辑处理模块根据检测到的信号强度判断系统工作模式处于接收还是发射状态，信号功率是否达到期望强度以及干扰信号是否较大，并根据以上判断结果，反馈给基带系统如下结果:
[0018]无信号时，可关闭额外模块以节省功耗；有信号时，判断信号强度，以决定增益控制策略；有干扰时，判断干扰强度，以调整系统频点和滤波器指标，优化频谱纯净度。
[0019]与现有技术相比，本发明一种射频收发器及其信号强度检测处理方法通过对现有的RSSI检测与增益控制功能加以扩展，对接收和发射链路分别进行信号强度检测，通过判断接收、发射链路上信号的实时强度，得到独立的接收、发射信号强度指示电压，然后将这两个指示电压通过一定的数字逻辑处理，可以得到不同的状态指示，以判断系统的工作模式、信号功率以及干扰强度，从而反馈给基带进行控制或处理。
【附图说明】
[0020]图1为本发明一种射频收发器的系统结构图；
[0021]图2为本发明较佳实施例中RSSI检测模块的结构示意图；
[0022]图3为本发明一种射频收发器的信号强度检测处理方法的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0023]以下通过特定的具体实例并结合【附图说明】本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
[0024]图1为本发明一种射频收发器的系统结构图。如图1所示，本发明一种射频收发器，包括:接收通路10、发射通路20、RSSI检测模块30以及逻辑处理模块40。
[0025]其中，接收通路10包括一个或多个射频低噪声放大器(LNA)、一个下变频混频器(Down Mixer)、一个滤波器(Filter)以及一个或多个中频放大器(IFVGA)或缓冲器(Buffer)，接收通路中的各个模块均可以是固定增益或可调增益；发送通路20包括中频放大器(IFVGA)、一个上变频混频器(Up Mixer)、一个或多个射频放大器(RFVGA)以及功率放大器(PA)，发射通路中的各个模块均可以是固定增益或可调增益；RSSI检测模块30根据系统具体要求，实现不同的检测功率范围和强度，其包括发射通路RSSI检测模块301与接收通路RSSI检测模块302，分别连接发射通路20以及接收通路10，以对发射通路及接收通路分别进行独立的信号强度检测，发射通路RSSI检测模块301与接收通路RSSI检测模块302的输出均输出至逻辑处理模块40，接收通路RSSI检测模块302用于检测接收通路信号强度，检测点可位于接收通路10的下变频混频器(Down Mixer)后面或者接收通路中的任意节点，发射通路RSSI检测模块301用于检测发射通路信号强度，检测点可位于发射通路的上变频混频器(Up Mixer)前面或者发射通路中的任意节点；逻辑处理模块40包括多个逻辑门和缓冲器，其具体实现方式可根据具体应用需要加以配置，其主要用于对RSSI检测模块30检测到的信号强度进行逻辑处理，得到不同的状态指示，以判断系统的工作模式、信号功率以及干扰强度，从而反馈给基带进行控制或处理。当然，为便于系统更好地完成工作，本发明之射频收发器还包括锁相环频率综合器(PLL)、带隙基准源(Bandgap)、串行控制接口(SPI)等，这些均为常规设计，在此不予赘述。
[0026]图2为本发明较佳实施例中RSSI检测模块的结构示意图。如图2所示，本发明中，RSSI检测模块中的发射通路RSSI检测模块301及接收通路RSSI检测模块302的结构相同，都包括如下:多个限幅放大器(Limitt