[发明专利]用于宽频带无线通信的信号接收器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于宽频带无线通信的信号接收器，更特别地但并不一定唯一地涉及用于在60GHz ISM频带内操作的无线局域网络(WLAN)中的信号接收器。

背景技术

超宽频带(UWB)是一种RF无线技术，并且提供一种用于执行无线电通信以及无线电定位的技术，该无线电定位依赖发送包括占据从零到一个或更大GHz的频率的超短脉冲的信号。这些脉冲表示从RF载波波形的一个周期到仅仅一些周期。

国际专利申请No.WO 2004/001998描述了一种超宽频带(UWB)信号接收器，该信号接收器包括用于将接收到的RF信号划分成多个频率子频带的滤波器组。然后利用相对低的采样率对该子频带信号进行数字化，随后，每个数字化的子频带信号被变换到频域，并且该接收到的信号的频谱被重新构建。

在无线通信应用中，需要不断提高数据速率。然而，对于极高数据速率点到点以及点到多点的应用，由于信噪比与带宽之间的权衡，UWB通常不能够给出令人满意的结果。由于可使用的宽频带(直到4GHz)，因此未经许可的频带60GHz(大约59-63GHz)已经被研究作为用于无线高数据速率发送的潜在频带。

通常，如果假定要被数字化的信号的频率不是太高，则已知利用至少实现无线接收器的基带处理的数字信号处理技术来提供优点：增加多功能性以及降低成本。因此，相对低速的模拟-数字变换器能够用于WO 2004/001998的接收器中。在其它系统中，由于以原始高频率进行数字化需要难以接受的高速模拟-数字变换器(ADC)，所以接收到的RF信号在数字化之前被下混频到低IF(中频)。于此使用的术语“中频”(IF)是指在信号(发送或)接收的中间步骤中载波频率所偏移的频率，并且如果外差信号被下变换，则

 f_IF＝f_RF-f_LO

其中，f_IF是中频，f_RF是无线电频率，f_LO是本机振荡器频率。

因此，如果带宽是4GHz并且采用了零IF架构，则在正频率侧产生2GHz带宽，这几乎完全就是RF，从而硅IF滤波变得困难。

发明内容

由此本发明的目的在于提供一种用于接收宽频带信号以实现相对高数据速率的信号接收器，其中，模拟域中的处理的复杂度被减小。

根据本发明的第一方面，提供了一种信号接收器和一种用于产生多个中频(IF)子频带的装置，其中，所述信号接收器包括用于接收具有第一载波频率的宽频带无线电频率信号的装置，每个子频带表示所述接收到的无线电频率信号频带的一部分并且所述多个子频带合在一起定义中频信号频带，所述中频信号频带具有小于所述第一载波频率的第二载波频率并且表示所述接收到的无线电频率信号频带，所述接收器还包括用于在模拟域中执行每个所述子频带的并行处理并且然后执行所述处理后的子频带的模拟-数字变换的中频(IF)处理装置，以及用于组合所述获得的数字信号以用于进行接下来进一步处理的装置。

根据本发明的第二方面，提供了一种信号接收器，所述信号接收器包括用于接收具有载波频率的宽频带无线电频率信号的装置、以及用于以低于所述载波频率的频率对所述接收到的无线电频率信号频带进行子采样从而产生多个离散子频带的装置，其中，每个子频带表示所述接收到的无线电频率信号频带的一部分，所述接收器还包括用于在模拟域中执行所述每个子频带的并行处理并且然后执行所述处理后的子频带的模拟-数字变换的中频(IF)处理装置、以及用于组合所述获得的数字信号以用于进行接下来进一步处理的装置。

本发明延伸到一种无线区域网络，所述无线区域网络具有用于发送宽频带无线电频率信号的至少一个发送器以及如上述的至少一个信号接收器。

作为本发明的信号接收器的结果，实现了关于在模拟域中进行处理的低复杂度，尤其是实现了关于例如各个增益控制器、IF滤波器以及模拟-数字变换器的低复杂度。此外，作为本发明的结果，可以执行关于每个子频带的自动增益控制，从而提高了所述得到的信号的品质。

在本发明的第一方面的一个实施例中，所述用于产生所述多个中频子频带的装置可以被设置以及配置来将所述接收到的无线电频率信号的载波频率偏移到低中频，并且然后执行所述得到的信号频带的并行滤波以将所述信号频带划分成多个中频子频带。

在这种情况下，可以设置多个数字滤波装置，其中，每个数字滤波装置具有基本相同的带通特征、以及对应于所述中频子频带的各个子载波频率的分别变化的中心频率。