[发明专利]采样RF信号的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体地涉及对无线通信系统中的 RF信号进行采样的方法和装置。

背景技术

随着无线通信系统的迅速发展，无线通信装置变得越来越复杂 和微型化。数字信号处理技术在复杂的数学运算(如柔性数学变换 (flexible mathematical transformation))、强大的计算能力和 易于实现等方面具有内在的优势。另一方面，通过运用数字信号处理 技术可以将很多功能集成在集成芯片中，从而减小了装置的尺寸。这 样，无线通信系统的发展趋势是通过使用数字信号处理技术取代模拟 信号处理技术来实现更多的功能。

RF采样是将数字信号处理技术用于RF域的各种方案中的重要 研究课题。在传统的外差接收机、零IF接收机和低IF接收机中，采 样和量化一般是在基带或低IF带中完成的，因此很多功能必须在模 拟域中完成。相反，RF采样是在下变频(down conversion)之前对 RF信号进行采样，以便将连续幅值连续时间的RF信号转换成连续幅 值离散时间的信号。RF采样具有几个优势。首先，通过运用数字信 号处理技术可以实现更多的功能；其次，更多的功能可以集成在集成 芯片中，从而可以采用越来越先进的集成信号处理技术；再次，在 RF采样之后、数字信号处理单元之前完成的功能，如下变频、子采 样、滤波、模数转换等，可以通过使用离散时间信号处理技术来实现。 处理离散时间信号一般要比处理连续时间信号简单的多。

德州仪器(Texas Instruments)在2004年的IEEE固态电路学 报上提出一种带有RF采样的接收机架构。为了简化说明，图1为示 出此接收机架构的简图。在接收机100中，RF信号S110被传送至RF 带通滤波器(BPF)120以产生带通滤波RF信号。带通滤波RF信号 S122被LNA(低噪声放大器)放大以提高信噪比。带通滤波RF信号 S122被采样单元150采样并变换成离散模拟信号S152。然后，离散 滤波器160和模数转换器170把所述离散模拟信号转换成数字信号 S172以被后续的数字接收链路单元180处理。

在图1中，在RF波段完成采样。然而，此方法具有采样率过高 的缺点。例如，蓝牙和WLAN装置的采样率是约为2400MHz。一般来 说，采样率越高功耗越大，并且采样单元的设计越复杂。因此，有必 要解决采样率过高的问题。

解决此问题的方法之一是采用高性能RF带通滤波器BPF，其带 宽约为已调信号的波段。然而，这种RF带通滤波器BPF通常大且昂 贵，并且还难以获得具有窄带宽的BPF。于是难以在移动设备特别是 手持设备中使用这样的BPF。在实际的系统中，由于性能、大小和功 耗的限制，难以通过串联多个宽带宽BPF来形成带宽很窄而且很精确 的BPF。

因此，必须以简单易行的方式来解决RF采样率过高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供在接收机中对RF信号进行采样的方法和装 置，特别是提供用于大幅降低在RF波段内进行采样的采样率的方法 和装置。

根据上述目的，本发明的一个实施例提供了用于对RF信号进行 采样的装置，该RF信号包括多个干扰频率分量和一个有用(useful) 频率分量，所述装置包括：

滤波单元，用于从RF信号中滤出至少一个预定的干扰频率分量 以产生陷波滤波RF信号；

采样单元，用于以预定的采样率对陷波滤波RF信号进行采样以 产生离散模拟信号。

滤出的预定干扰频率分量的中心频率与中频之间的差值是采样 率的倍数，其中该中频是零频或者预定的低IF，预定的低IF远低于 有用频率分量的中心频率。采样单元可由多个陷波滤波器构成。

根据上述目的，在本发明的一个实施例中提供了一种对RF信号 进行采样的方法，其中所述RF信号包括多个干扰频率分量和一个有 用频率分量，该方法包括如下步骤：

(a)从RF信号中滤出至少一个预定的干扰频率分量以产生陷波滤 波RF信号；

(b)以预定的采样率对陷波滤波RF信号进行采样以产生离散模拟 信号。