[发明专利]用于数字无线电通信系统的方法、设备和系统

说明书

技术领域

本发明的实施例一般涉及无线电通信系统。更具体地说，本发明的实施例涉及无线电接收器、发送器和收发器集成电路和它们与基带集成电路的接口。

背景技术

在典型的蜂窝无线电体系结构中，在载波频率上操作的无线电与在信号频率周围操作的基带部分之间的接口通常是模拟信号接口。模拟信号接口通常优于传统数字信号接口，因为它避免使用在可能另外生成噪声和与无线电操作干扰的高频上操作的并行数字信号。

无线电通常由一个或多个模拟集成电路构成，一个或多个模拟集成电路包括了针对通信系统的仅一种无线电传输标准专门设计的有源模拟滤波器。即，有源模拟滤波器专用于一种通信系统，而不适合于不同的通信系统标准。再者，有源模拟滤波器消耗功率，且需要集成电路内相当大的硅面积。

如果可以从无线电的集成电路中取消大多数并非全部的有源模拟滤波器，则可以节省功率和减小小片尺寸，使得成本更低，以及电池供电装置中电池使用寿命得以延长。

此外，在接收信道中，还常常使用多比特并行模数变换器来将基带模拟信号变换成表示数位的并行二进制值。然后可以由数字信号处理器来处理该数位。在发送信道中，可以使用多比特并行数模变换器。但是，多比特并行模数变换器和多比特并行数模变换器需要集成电路上相当大的面积。此外，多比特并行模数变换器和多比特并行数模变换器通常使用特殊硅制造工艺来制造，因为它们是混合信号装置。所采用的硅制造工艺影响无线电的成本。通过消除多比特并行模数变换器装置和多比特并行数模变换器装置，可以进一步降低无线电的成本。

发明内容

权利要求书简要描述了本发明的实施例。

在一个实施例中，系统包括射频集成电路和与该射频集成电路耦合的数字信号处理集成电路。射频集成电路具有：单比特∑-Δ调制器，用于将模拟信号变换成串行数字比特流；以及与单比特∑-Δ调制器耦合的输出驱动器，用于将串行数字比特流驱动到数字信号处理集成电路。数字信号处理集成电路包括与射频集成电路的输出驱动器耦合的输入接收器、与该输入接收器耦合的抽取器以及与该抽取器耦合的解调器。输入接收器从射频IC接收串行数字比特流。抽取器经输入接收器接收串行数字比特流，并降低串行数字比特流的采样率，以由数字信号处理集成电路进行数字信号处理。抽取器还将串行数字比特流变换成并行数字数据采样，以进一步由数字信号处理集成电路进行信号处理。抽取器以数字方式将并行数字数据采样解调成数据字，以进一步由数字信号处理集成电路进行信号处理。

在另一个实施例中，射频集成电路的输出驱动器将串行数字比特流的第一输出电压摆幅的第一电压电平转换成具有小于第一输出电压摆幅的第二输出电压摆幅的第二电压电平，并且输入接收器将第二输出电压摆幅的第二电压电平转换成具有第三输出电压摆幅的第三电压电平。第三输出电压摆幅可以大于第二输出电压摆幅，以在数字信号处理器内提供足够的逻辑电平。在另一个实施例中，输出驱动器是双端的，且生成表示串行数字比特流的具有缩小的输出电压摆幅的差分信号，并且输入接收器具有差分输入，以接收表示串行数字比特流的具有缩小的输出电压摆幅的差分信号。

在一个实施例中，输出驱动器是低电压差分信令(LVDS)发送器，且输入接收器是低电压差分信令(LVDS)接收器。

在一个系统实施例中，射频集成电路是接收器，而在另一个实施例中它是收发器。

在本发明的另一个实施例中，射频集成电路包括可变/开关增益放大器、与该可变/开关增益放大器耦合的降频变换器、与该降频变换器耦合的单比特∑-Δ调制器以及与单比特∑-Δ调制器耦合的输出驱动器。至少一个可变/开关增益放大器耦合到天线，以接收无线射频信号。降频变换器从射频信号的第一可选择载波频率中剥离模拟信号。单比特∑-Δ调制器将模拟信号变换成串行数字比特流。在串行数字比特流耦合到另一个集成电路时，输出驱动器缩小串行数字比特流的输出电压摆幅，以减少噪声生成。