專利名稱：不具有鎖相環頻率合成器的接收機及其接收方法
技術領域：
與本發明一致的設備和方法涉及一種接收機和一種接收方法，更具體地講，涉及這樣一種接收機，該接收機使用能夠根據選擇的信道控制中心頻率的數字信道濾波器，而不使用具有復雜的塊結構和高電流消耗的鎖相環(PLL)頻率合成器，從而提高效率。
背景技術：
數字多媒體廣播(DMB)是一種數字無線通信服務，其通過目前用于模擬電視(TV)廣播的微波帶來提供多媒體內容。為了提供這樣的服務，應該確保有DMB芯片。因此，需要小尺寸和低功耗的芯片。數字信號處理研究和開發已經推出了一種具有高選擇性的數字信道濾波器。因此，最近的趨勢是選擇低中頻，執行選擇的頻率的模擬數字(A/D)轉換，并對轉換的頻率進行數字濾波。
現在將參照圖1至圖2G來描述不使用數字信道濾波器而使用PLL頻率合成器的接收機。圖1是顯示根據現有技術的具有PLL頻率合成器的無線接收機的結構的示圖。圖2A至圖2G是顯示由圖1的無線接收機的各個塊輸出的頻率信號的頻譜的示意圖。
首先，可調諧的帶通濾波器(BPF)10根據連接到接收機的主體(未顯示)的信道選擇來接收由天線接收到的射頻(RF)信號以及數字解調器70的控制信號。可調諧的BPF 10使包括期望信號的寬帶頻率信號通過。圖2A顯示了由天線接收的信號“a”的頻譜，圖2B顯示了由可調諧的BPF 10通過的信號“b”的頻譜。可調諧的BPF 10使信號“a”的特定頻譜通過，并輸出中心頻率為200MHz和208MHz的信號。低噪聲放大器(LNA)20基于數字解調器70的控制信號來放大輸出的信號以獲得合適的增益，并輸出放大的信號(信號“c”)。
壓控振蕩器(VCO)80產生本地振蕩頻率，并將該本地振蕩頻率提供給分頻器120。分頻器120按照可被預先確定的特定比率將從壓控振蕩器80提供的高頻信號變換為低頻信號，并將該低頻信號提供給相位檢測器100。相位檢測器100將提供的信號與基準頻率振蕩器110提供的作為PLL頻率合成器的基準的基準頻率信號進行比較，并輸出具有與這兩個信號之間的差相應的占空比的信號。環路濾波器90接收由相位檢測器100輸出的信號，將接收的信號轉換為DC控制信號，并將該DC控制信號輸出到壓控振蕩器80。壓控振蕩器80根據DC控制信號產生本地振蕩頻率信號。如上所述，本地振蕩頻率信號被輸入到分頻器120。通過這種方式，形成了閉環，并且本地振蕩頻率被鎖定在基于低頻基準頻率的頻率。此外，壓控振蕩器80還將輸出信號“d”發送到混合器30。可通過在各種音的頻率中選擇一種頻率來產生輸出信號“d”。例如，在圖2D中，在虛線所表示的頻率信號中，輸出頻率為195MHz(或203MHz)的信號。
混合器30將壓控振蕩器80輸出的信號“d”與如圖2C所示的由LNA放大的RF信號“c”進行混合，以執行頻率下變換，并輸出如圖2E所示的中頻(IF)信號“e”，該IF信號“e”具有與這兩個信號的頻率之間的差相應的固定頻率。IF信號“e”是具有與信號“c”(200MHz)和信號“d”(195MHz)之間的差相應的5MHz的固定中心頻率的IF信號。或者，當選擇203MHz的信號而不選擇195MHz的信號作為信號“d”時，可輸出具有與信號“c”(208MHz)和信號“d”(203MHz)之間的差相應的5MHz的固定中心頻率的IF信號。信道BPF 40接收IF信號“e”，選擇性地僅使期望的信道通過。IF放大器50根據數字解調器70的控制信號來放大期望的信道。圖2F和圖2G分別顯示了IF放大器50之前的信號“f”和IF放大器50之后的信號“g”。從圖2F和圖2G可看出，具有5MHz的固定中心頻率的信號被選擇并被輸出。信號“g”被輸入到A/D轉換器60，并被轉換為數字信號。數字解調器70接收數字信號并將其解調，并且將解調的數字信號輸出到主體(未顯示)的解碼器。
在如上所述的接收機中，用于這種接收機的PLL頻率合成器占用了很大比例的芯片布局區域，由此增加了成本。此外，由于PLL頻率合成器需要多個塊，諸如VCO、環路濾波器和分頻器，所以電流消耗增加。其結果是，當在便攜式裝置中使用PLL頻率合成器時，電池壽命減少。此外，由于可調諧的BPF 10應該同時執行信道選擇和圖像信道移除并根據信道來選擇性地進行操作，所以性能降低。另外，制造過程變得更加復雜。
發明內容
本發明的一方面在于提供一種接收機以及使用該接收機的接收方法，該接收機使用數字信道濾波器而不使用PLL頻率合成器，以減小芯片的布局區域，簡化系統，并降低電流消耗。
本發明的各方面不限于以上描述，本領域的技術人員通過下面的描述可清楚得知本發明的其它目的。
本發明的示例性實施例克服了上述缺點以及上面沒有提到的其它缺點。但是，本發明不需要克服上述缺點，本發明的示例性實施例可不克服上述任何問題。
根據本發明的示例性實施例，提供一種接收機。該接收機包括射頻(RF)接收單元，用于接收RF信號；頻帶選擇單元，用于使RF接收單元接收的RF信號的頻帶通過；RF放大器，用于接收由頻帶選擇單元通過的RF信號，并放大所述RF信號；低振蕩(LO)信號發生器，用于產生具有固定頻率的LO信號；混合器，用于將LO信號與放大的RF信號混合以降低放大的RF信號的頻率，并輸出混合的信號作為中頻(IF)信號；IF放大器，用于接收IF信號并將其放大；模擬數字(A/D)轉換器，用于將IF放大器放大的IF信號轉換為數字信號；信道選擇單元，用于選擇性地使與特定信道相應的數字信號的頻率通過。
該接收機還可包括數字解調器，用于對與由信道選擇單元選擇性地通過的頻率相應的信號進行解調，并將解調的信號發送到主體。
根據本發明的另一示例性實施例，提供一種接收方法。該方法包括使射頻(RF)接收單元接收的RF信號的頻帶通過；放大通過的RF信號；產生具有固定頻率的低振蕩(LO)信號；將LO信號與放大的RF信號混合，以降低放大的RF信號的頻率；輸出中頻(IF)信號；放大IF信號；將放大的IF信號轉換為數字信號；選擇性地使與特定信道相應的數字信號的頻率通過。
該接收方法還可包括對與選擇性地通過的頻率相應的數字信號進行解調，并發送解調的信號。
根據本發明的另一示例性實施例，提供一種計算機可讀記錄介質，所述計算機可讀記錄介質包括用于控制計算機執行所述接收方法的程序。
通過參照附圖來詳細描述特定的示例性實施例，本發明的上述和其它方面將會變得更加清楚，其中圖1顯示根據現有技術的具有PLL頻率合成器的接收機的結構的示圖；圖2A至圖2G是顯示從圖1的接收機的各個塊輸出的頻率信號的頻譜的示意圖；圖3是顯示根據本發明第一示例性實施例的不具有PLL頻率合成器的接收機的結構的示圖；圖4A至圖4H是顯示從圖3的接收機的各個塊輸出的頻率信號的頻譜的示意圖；圖5是顯示根據本發明第二示例性實施例的接收方法的流程圖。
具體實施例方式
通過參照下面的示例性實施例的詳細描述和附圖，本發明的優點和各方面以及實現這些優點和各方面的方法將會被更容易地理解。但是，可以按照不同形式來實施本發明的構思，而不應被理解為限于這里所闡述的示例性實施例。相反，提供這些示例性實施例，以使得公開徹底和完整，并更全面地向本領域的技術人員傳達本發明的構思，本發明僅由權利要求所限定。在整個說明書中，相同的標號表示相同的部件。
將參照所附的方框圖和流程圖來更全面地描述本發明的示例性實施例，在這些方框圖和流程圖中示出了本發明的示例性實施例。
圖3是顯示根據本發明第一示例性實施例的不使用PLL頻率合成器而實現的接收機的結構的示圖。圖4A至圖4H是顯示從圖3的接收機的各個塊輸出的頻率信號的頻譜的示意圖。
參照圖3，根據本發明第一示例性實施例的接收機包括頻帶選擇單元310、RF放大器320、混合器330、IF放大器340、A/D轉換器350、信道選擇單元360、數字解調器370和低振蕩(LO)信號發生器380。
頻帶選擇單元310用于從RF接收單元接收RF信號，并且使RF信號的可被預先確定的頻帶通過。所述頻帶是指分配給連接到根據本發明第一示例性實施例的接收機的主體的無線通信方法的頻帶。例如，在T-DMB方法中，頻帶選擇單元310使大約174MHz至大約216MHz的頻帶通過。參照圖3，當輸入信號“A”通過頻帶選擇單元310時，信號“B”被輸出。圖3中的“A”點和“B”點的示例性信號分別顯示在圖4A和圖4B中。例如，如圖4B所示，具有200MHz和208MHz的中心頻率的頻率信號被輸出。作為一種BPF的頻帶選擇單元310不選擇信道，而是同時選擇包括所有信道的頻帶。
RF放大器320接收通過的RF信號“B”并將其放大。具體地講，RF放大器320接收RF信號“B”，基于來自數字解調器370的用于放大的控制信號來將RF信號“B”放大，以獲得可被預先確定的增益，并且輸出放大的信號作為如圖4C所示的信號“C”。
LO信號發生器380產生固定到具有一個大小的頻率的頻率信號。具體地講，由于LO信號發生器380不使用PLL頻率合成器，所以LO信號發生器380產生如圖4D所示的LO頻率信號“D”，LO頻率信號“D”不考慮信道而被固定為單音。例如，在圖4D中，LO頻率信號的波形具有一個189MHz的音。
混合器330將RF放大器320放大的信號“C”與LO信號發生器380產生的LO信號“D”混合以降低RF信號的頻率，并輸出如圖4E所示的IF信號“E”。
IF放大器340接收從混合器330輸出的IF信號“E”，并將該信號放大。具體地講，IF放大器340接收IF信號“E”，基于來自數字解調器370的用于放大的控制信號來將IF信號“E”放大，以獲得可被預先確定的特定增益，并且輸出放大的信號作為如圖4F所示的信號“F”。信號“E”和通過將信號“E”放大而獲得的信號“F”具有與信號“C”和信號“D”之間的差相應的中心頻率。例如，在圖4E和圖4F中，信號“E”和信號“F”具有與200MHz和189MHz之間的差相應的11MHz的中心頻率以及與208MHz和189MHz之間的差相應的19MHz的中心頻率。
A/D轉換器350將IF放大器340放大的IF信號“F”轉換為如圖4G所示的數字信號“G”。
信道選擇單元360接收轉換的數字信號“G”，并選擇性地使與主體選擇的特定信道相應的頻率通過，所述主體連接到接收機并使用特定的無線通信方法。特定的無線通信方法可被預先確定。在信道選擇單元360中使用的濾波器是數字信道濾波器，用于選擇性地僅使與期望的IF信號相應的信道通過，并處理數字信號。由信道選擇單元360選擇的如圖4H所示的信號“H”可以是如圖4H所示的11MHz的信號，或者是19MHz的信號(在圖4H中未示出)。在圖4H中，為方便起見，僅選擇了11MHz的信號。
數字解調器370對與信道選擇單元360選擇性地通過的頻率相應的信號進行解調，并將解調的信號發送到主體。
在上述描述中，特定的無線通信方法可被應用于使用無線通信的各種方法，并且在數字多媒體廣播(DMB)通信方法中尤其有效。可預先確定特定的無線通信方法。
術語“單元”，即，“模塊”或“表”表示諸如現場可編程門陣列(FPGA)或專用集成電路(ASIC)的軟件或硬件組件。模塊具有特定的功能。但是，模塊不限于軟件或硬件。模塊可被制作在可尋址存儲介質中，并且可被制作以再現至少一個處理器。因此，例如，模塊包括諸如軟件組件、面向對象的軟件組件、類組件和任務組件的組件、處理器、函數、屬性、過程、子例程、程序代碼段、驅動程序、固件、微碼、電路、數據、數據庫、數據結構、表、數組和變量。在組件和模塊中設置的功能可被組合以通過較小數量的組件和模塊來實現，或者可以被拆分以通過附加組件和模塊來實現。此外，可實現這些組件和模塊以在裝置中再現至少一個CPU。
圖5是顯示根據本發明第二示例性實施例的接收方法的流程圖。將參照圖5來描述根據本發明第二示例性實施例的接收方法。
頻帶選擇單元310使具有天線的RF接收單元接收的RF信號的頻帶通過(S502)。頻帶可被預先確定。所述頻帶是指分配給用于連接到根據本發明第一示例性實施例的接收機的主體的無線通信方法的頻帶。
RF放大器320接收通過的RF信號并放大該信號(S504)。RF放大器320還從數字解調器370接收用于放大的控制信號，并基于該控制信號來將RF信號放大，以獲得可被預先確定的特定增益。
LO信號發生器380產生具有一個固定頻率的LO信號，混合器330將產生的LO信號與放大的RF信號混合以降低信號的頻率，并輸出IF信號(S506)。IF放大器340接收IF信號并將其放大(S508)。A/D轉換器350將放大的IF信號轉換為數字信號(S510)。與RF放大器320相似，IF放大器340還從數字解調器370接收用于放大的控制信號，并基于該控制信號來將IF信號放大，以獲得可被預先確定的特定增益。
信道選擇單元360選擇性地使與特定信道相應的轉換的數字信號的頻率通過(S512)。特定信道可被主體選擇，所述主體連接到接收機并使用可被預先確定的特定無線通信方法。
數字解調器370對與選擇性地通過的頻率相應的信號進行解調(S514)。數字解調器還可將解調的信號發送到主體。
在上述描述中，通信方法可被應用于使用無線通信的各種方法，并且在數字多媒體廣播(DMB)通信方法中尤其有效。
明顯的是，根據本發明示例性實施例的不使用PLL頻率合成器而實現的接收機的范圍擴展到計算機可讀記錄介質，該計算機可讀記錄介質上記錄有用于使計算機執行上述方法的程序。
雖然結合本發明特定的示例性實施例描述了本發明的構思，但是本領域的技術人員應該理解，在不脫離本發明的范圍和精神的情況下，可以對其進行各種修改和變化。因此，應該理解，上述示例性實施例在所有方面不是限制性的，而是示意性的。本發明的范圍由權利要求所限定，而不是由描述所限定，因此，落入權利要求的界限和范圍以及這些界限和范圍的等同物之內的所有改變和修改應被理解為被權利要求所包含。
根據不使用PLL頻率合成器而實現的接收機以及使用該接收機的接收方法，由于不使用PLL頻率合成器，所以不需要組成PLL頻率合成器的各種部件，由此簡化了系統并減小了開發周期。
此外，可減小芯片的布局區域，由此降低了芯片的價格，并且可降低接收機的電流消耗，由此延長了電池壽命。
本發明示例性實施例的效果不限于上述效果，并且本領域的技術人員可從權利要求清楚得知其它效果。
權利要求
1.一種接收機，包括射頻接收單元，用于接收射頻信號；頻帶選擇單元，用于使射頻接收單元接收的射頻信號的頻帶通過；射頻放大器，用于接收由頻帶選擇單元通過的射頻信號，并放大所述射頻信號；低振蕩信號發生器，用于產生具有固定頻率的低振蕩信號；混合器，用于將低振蕩信號與放大的射頻信號混合以降低放大的射頻信號的頻率，并輸出混合的信號作為中頻信號；中頻放大器，用于接收中頻信號并將其放大；模擬數字轉換器，用于將中頻放大器放大的中頻信號轉換為數字信號；信道選擇單元，用于選擇性地使與特定信道相應的數字信號的頻率通過。
2.根據權利要求1所述的接收機，其中，射頻接收單元接收由發射站發送的射頻信號。
3.根據權利要求1所述的接收機，其中，由連接到所述接收機并使用特定無線通信方法的主體選擇所述特定信道。
4.根據權利要求1所述的接收機，還包括數字解調器，用于對與由信道選擇單元選擇性地通過的頻率相應的信號進行解調。
5.根據權利要求4所述的接收機，其中，數字解調器將解調的信號發送到主體。
6.根據權利要求4所述的接收機，其中，射頻放大器從數字解調器接收控制信號，并基于所述控制信號來放大射頻信號。
7.根據權利要求6所述的接收機，其中，射頻信號基于所述控制信號被放大以獲得特定增益。
8.根據權利要求4所述的接收機，其中，中頻放大器從數字解調器接收控制信號，并基于所述控制信號來放大中頻信號。
9.根據權利要求8所述的接收機，其中，中頻信號基于所述控制信號被放大以獲得特定增益。
10.根據權利要求3所述的接收機，其中，所述頻帶是分配給所述特定無線通信方法的頻帶。
11.根據權利要求3所述的接收機，其中，所述特定無線通信方法是數字多媒體廣播方法。
12.根據權利要求10所述的接收機，其中，所述特定無線通信方法是數字多媒體廣播方法。
13.一種接收方法，包括使射頻接收單元接收的射頻信號的頻帶通過；放大通過的射頻信號；產生具有固定頻率的低振蕩信號；將低振蕩信號與放大的射頻信號混合，以降低放大的射頻信號的頻率；輸出中頻信號；放大中頻信號；將放大的中頻信號轉換為數字信號；選擇性地使與特定信道相應的數字信號的頻率通過。
14.根據權利要求13所述的接收方法，其中，放大通過的射頻信號的步驟包括接收射頻信號，放大中頻信號的步驟包括接收中頻信號。
15.根據權利要求13所述的接收方法，其中，由連接到所述接收機并使用特定無線通信方法的主體選擇所述特定信道。
16.根據權利要求13所述的接收方法，還包括對與選擇性地通過的頻率相應的數字信號進行解調。
17.根據權利要求16所述的接收方法，還包括將解調的信號發送到主體。
18.根據權利要求13所述的接收方法，其中，放大通過的射頻信號的步驟包括接收控制信號，并基于所述控制信號來放大通過的射頻信號。
19.根據權利要求18所述的接收方法，其中，通過的射頻信號基于所述控制信號被放大以獲得特定增益。
20.根據權利要求13所述的接收方法，其中，放大中頻信號的步驟包括接收控制信號，并基于所述控制信號來放大中頻信號。
21.根據權利要求20所述的接收方法，其中，中頻信號基于所述控制信號被放大以獲得特定增益。
22.根據權利要求15所述的接收方法，其中，所述頻帶是分配給所述特定無線通信方法的頻帶。
23.根據權利要求15所述的接收方法，其中，所述特定無線通信方法是數字多媒體廣播方法。
24.根據權利要求22所述的接收方法，其中，所述特定無線通信方法是數字多媒體廣播方法。
25.一種計算機可讀記錄介質，所述計算機可讀記錄介質包括用于控制計算機執行權利要求13所述的接收方法的程序。
26.根據權利要求25所述的計算機可讀記錄介質，其中，放大通過的射頻信號的步驟包括接收射頻信號，放大中頻信號的步驟包括接收中頻信號。
27.根據權利要求25所述的計算機可讀記錄介質，其中，由連接到所述接收機并使用特定無線通信方法的主體選擇所述特定信道。
28.根據權利要求25所述的計算機可讀記錄介質，還包括對與選擇性地通過的頻率相應的數字信號進行解調。
29.根據權利要求28所述的計算機可讀記錄介質，還包括將解調的信號發送到主體。
30.根據權利要求25所述的計算機可讀記錄介質，其中，放大通過的射頻信號的步驟包括接收控制信號，并基于所述控制信號來放大通過的射頻信號。
31.根據權利要求30所述的計算機可讀記錄介質，其中，通過的射頻信號基于所述控制信號被放大以獲得特定增益。
32.根據權利要求25所述的計算機可讀記錄介質，其中，放大中頻信號的步驟包括接收控制信號，并基于所述控制信號來放大中頻信號。
33.根據權利要求32所述的計算機可讀記錄介質，其中，中頻信號基于所述控制信號被放大以獲得特定增益。
34.根據權利要求27所述的計算機可讀記錄介質，其中，所述頻帶是分配給所述特定無線通信方法的頻帶。
35.根據權利要求27所述的計算機可讀記錄介質，其中，所述特定無線通信方法是數字多媒體廣播方法。
36.根據權利要求34所述的計算機可讀記錄介質，其中，所述特定無線通信方法是數字多媒體廣播方法。
全文摘要
提供一種不使用鎖相環頻率合成器而實現的接收機以及一種不使用鎖相環頻率合成器而實現的接收機的接收方法。所述接收機包括射頻(RF)接收單元、頻帶選擇單元、RF放大器、低振蕩(LO)信號發生器、混合器、IF放大器、模擬數字(A/D)轉換器以及信道選擇單元。所述接收方法包括使射頻(RF)接收單元接收的RF信號的頻帶通過；放大通過的RF信號；產生具有固定頻率的低振蕩(LO)信號；將LO信號與放大的射頻信號混合，以降低放大的RF信號的頻率；輸出中頻(IF)信號；放大IF信號；將放大的IF信號轉換為數字信號；選擇性地使與特定信道相應的數字信號的頻率通過。
文檔編號H04N5/44GK1953338SQ20061013576
公開日2007年4月25日 申請日期2006年10月19日 優先權日2005年10月20日
發明者李廷浩, 樸重錫 申請人:三星電子株式會社