[发明专利]可编程混合型发射器

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统，更具体地说，涉及一种应用于通信系统中的射频发射器。

背景技术

众所周知，通信系统的作用是支持无线和/或有线通信设备之间的无线和有线通信。此类通信系统的范围涵盖从国内和/或国际蜂窝电话系统，到互联网，再到点对点室内无线网络的多种通信系统。每种通信系统都依照一种或多种通信标准来建造和工作。例如，无线通信系统可依照包括但不限于IEEE802.11、蓝牙、高级移动电话系统(AMPS)、数字AMPS、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、本地多点分布系统(LMDS)、多道多点分布系统(MMDS)、射频识别(RFID)和/或其他其各种版本在内的一种或多种标准来工作。

根据无线通信系统的类型，无线通信设备如蜂窝电话、对讲机、个人数字助理(PDA)、个人计算机(PC)、笔记本电脑、家庭娱乐设备、RFID阅读器、RFID标签等，直接或间接的与其他无线通信设备进行通信。在直接通信(也称为点对点通信)过程中，参与其中的无线通信设备将其接收器和发射器调谐到相同的一条或多条信道(例如无线通信系统多个射频(RF)载波中的一个，或某些系统的一特定频率)，然后通过该信道进行通信。在间接无线通信过程中，每个无线通信设备通过分配的信道直接的与相关联的基站(例如提供蜂窝服务的基站)和/或接入点(例如，室内或建筑物内的无线网络)通信。为完成无线通信设备之间的通信连接，相关联的基站和/或接入点彼此之间再通过系统控制器、公共交换电话网、互联网和/或其他一些广域网直接进行通信。

参与到无线通信中的每个无线通信设备都包括内置的无线收发器(也就是接收器和发射器)，或者连接到相关联的无线收发器(例如室内和/或建筑物内无线通信网络的机站、RF调制解调器等)上。众所周知，接收器与天线相连，并包括低噪音放大器、一个或多个中频级、滤波级和数据恢复级。低噪音放大器通过天线和放大器接收输入的RF信号。一个或多个中频级将放大的RF信号与一个或多个本地振荡混频，从而将放大的RF信号转换成基带信号或中频(IF)信号。滤波级将无用信号从基带信号中滤除，生成滤波信号。数据恢复级依照特定的无线通信标准，从滤波信号中恢复出原始数据。

发射机包括数据调制级、一个或多个中频级和功率放大器。该数据调制级依照特定的无线通信标准将原始数据转换为基带信号。一个或多个中频级将该基带信号与一个或多个本机振荡混频以产生射频信号。在通过天线发射之前，由功率放大器将该射频信号放大。

现有的RF发射器通常包括两种基本类型：基于直角坐标(笛卡尔坐标)的发射器和基于极坐标的发射器。基于直角坐标的发射器包括基带处理和RF发射电路。基带处理电路对出站数据进行编码、收缩处理、映射、交织和域转换，将出站数据转换为同相(I)信号分量和正交(Q)信号分量。例如，若基带处理电路使用64位正交调幅(QAM)方法，则第一出站数据值101以1/2编码率编码为值11 10 01，第二出站数据值011以1/2编码率编码为值00 11 01。在经过收缩处理(puncturing)后，编码值经过数据交织生成第一交织值10 1101和第二交织值01 10 01。第一交织值映射为I值101和Q值101，第二交织值映射为I值011和Q值001。每对映射后的I和Q交织值将通过快速傅立叶逆变换(IFFT)转换为信令协议(例如正交频分复用(OFDM))的对应副载波上的时间域信号。时间域的I和Q信号随后经模数转换器转换为模拟信号，生成I信号分量和Q信号分量。

RF发射电路包括本地振荡器、混频段、线性功率放大器，还可包括RF滤波器。对于直接转换发射器而言，本地振荡器生成I本地振荡和Q本地振荡，用于在混频段内分别与I信号分量和Q信号分量进行混频。最终的I混频信号和Q混频信号将进行合并，生成RF信号。线性功率放大器对该RF信号进行放大，生成放大RF信号，该放大RF信号在经过随后的带通滤波后发射出去。

上述基于直角坐标系的RF发射器具有单边带发射器的优点(I、Q信号不包含负频率)，但发射器路径(也就是混频段和功率放大器)需要线性化以避免数据分辨率损失。这种线性化要求会对功率放大器的输出功率造成限制。