(57)【要約】  ゲイン制御信号を少なくとも一つの切替式ＬＮＡ（２１２）に制御用に提供するＲＦゲイン制御ユニット（２２６）に結合される少なくとも一つの切替式低ノイズアンプ（ＬＮＡ）（２１２）を含む無線周波数（ＲＦ）受信器（１０６）に、動的ゲイン及び位相補償が提供される。ＲＦ受信器はアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器（２２２）も含んで、ＲＦ信号をデジタル化し、Ｎビット・デジタル信号をＲＦゲイン制御ユニット（２２６）に出力する。ゲイン補償のための方法は、ゲイン制御信号に応答してＮビット・デジタル信号を動的に調整し、少なくとも一つの切替式ＬＮＡ（２１２）を補償することを含む。位相補償のための方法は、Ｎビット・デジタル信号をＭ＝ＮであるＭビット信号範囲に動的に規格化して、Ｍビット・デジタル信号を導出することを含み、Ｍビット・デジタル信号を動的位相調整することが、少なくとも一つの切替式ＬＮＡ（２１２）を、ゲイン制御信号に応答して補償する。
2008535396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ信号を受信する無線周波数（ＲＦ）受信器におけるゲイン補償のための方法であって、前記受信器は、ＲＦゲイン制御ユニットに接続される少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを含むＲＦ／中間周波数（ＩＦ）経路を有し、前記ＲＦゲイン制御ユニットはゲイン制御信号を前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージへその制御のために提供し、前記ＲＦ受信器はＲＦ信号をデジタル化し、信号を前記ＲＦゲイン制御ユニットに出力するアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を更に含み、前記方法は、
前記ゲイン制御信号に応答して、前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償するために前記信号を動的に調整する段階
を備える方法。
【請求項２】
前記信号がＮビット・デジタル信号であり、前記方法は、Ｍ＝ＮであるＭビット・デジタル信号を導出するために、前記Ｎビット・デジタル信号をＭビット信号範囲に動的に規格化する段階を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージが少なくとも一つの切替式ＬＮＡを備え、動的に前記信号を調整する前記段階は、前記ゲイン制御信号に応答して、前記少なくとも一つの切替式ＬＮＡを補償するための前記信号を動的に調整する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージが少なくとも一つのミキサを備え、動的に前記信号を調整する前記段階は、前記ゲイン制御信号に応答して、前記少なくとも一つのミキサを補償するための前記信号を動的に調整する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージが少なくとも一つのベースバンド・ゲイン制御ステージを備え、動的に前記信号を調整する前記段階は、前記ゲイン制御信号に応答して、前記少なくとも一つのベースバンド・ゲイン制御ステージを補償するための前記信号を動的に調整する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記信号を動的に調整する前記段階は、前記ゲイン制御信号と前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージに関連付けられるゲイン変化値とに応答して、少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償するために前記信号を動的に調整する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ゲイン変化値は、前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージの特性データから導出された所定の値である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ゲイン変化値は、前記ＲＦ受信器のファクトリ処理の間に較正される所定の値である、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ＲＦ受信器は前記Ａ／Ｄ変換器に接続された抵抗を更に備え、前記デジタル信号を動的に調整する前記段階は、前記抵抗のゲイン変化値と現在の値との組み合わせを、前記抵抗に動的に取り込む段階を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記受信器は変化検出パルスを生成するゲイン変化検出論理ブロックを備え、前記ゲイン変化値と前記現在の値との前記組み合わせを前記抵抗に動的に取り込む前記段階は、前記変化検出パルスに応答して前記組み合わせを前記抵抗に動的に取り込む段階を備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＲＦ受信器は、前記ゲイン補償を実行するためのゲイン補償ユニットを更に備え、前記ゲイン補償ユニットは前記抵抗を備え、前記ゲイン変化値と前記現在の値との前記組み合わせを前記抵抗に動的に取り込む前記段階は、信号が前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージから前記ゲイン補償ユニットに移動する期間に対応する所定の遅延の後に、前記ゲイン変化値と前記現在の値との前記組み合わせを前記抵抗に動的に取り込む段階を備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
ＲＦ信号を受信する無線周波数（ＲＦ）受信器における位相補償のための方法であって、前記ＲＦ受信器は、ＲＦゲイン制御に接続される少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを含むＲＦ中間周波数経路を有し、前記ＲＦゲイン制御ユニットはゲイン制御信号を前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージにその制御のために提供し、前記ＲＦ受信器は、前記ＲＦ信号をデジタル化してＮビット・デジタル信号を前記ＲＦゲイン制御ユニットに出力するアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を更に含み、前記方法は、
Ｍ＝ＮであるＭビット・デジタル信号を導出するために、前記Ｎビット・デジタル信号をＭビット信号範囲に動的に規格化する段階と、
前記ゲイン制御信号に応答して前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償するために前記Ｍビット・デジタル信号を動的に位相調する整段階と
を備える方法。
【請求項１３】
前記Ｍビット・デジタル信号を動的に位相調整する前記段階は、前記ゲイン制御信号と前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージに関連付けられる位相変化値とに応答して、前記Ｍビット・デジタル信号を動的に位相調整して前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償する段階を備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記位相変化値は少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージの特性データから導出される所定の値である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記位相変化値は受信器のファクトリ処理中に較正される所定の値である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記受信器は前記位相補償を実行するための位相補償ユニットを更に備え、前記Ｍビット・デジタル信号を動的に位相調整する前記段階は、前記ゲイン制御信号と、前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージに関連付けられる位相変化値とに応答して、前記Ｍビット・デジタル信号を動的な位相調整して前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償する段階を備え、所定の期間は、信号が前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージから位相補償ユニットまで移動する信号の前記ゲイン制御信号が従う時間に対応する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｍビット・デジタル信号を動的に位相調整する前記段階は、デジタル複素位相シフト作用に従って前記Ｍビット・デジタル信号を動的に位相調整する段階を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
無線周波数（ＲＦ）受信器であって、
アンテナに接続され、アナログ信号を処理するための少なくとも一つのＲＦ／中間周波数（ＩＦ）アナログ・ステージと、
前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージに接続されて前記アナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器に接続されて、そこから前記デジタル信号を受信して、それに応答してゲイン制御信号を生成するＲＦゲイン制御ユニットであって、前記ＲＦゲイン制御ユニットも前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージに接続されて、前記ゲイン制御信号を、それを制御するためにそこに提供するＲＦゲイン制御ユニットと、
前記Ａ／Ｄ変換器と前記ＲＦゲイン制御ユニットとに接続されて、前記Ｎビット・デジタル信号を、Ｍ＝ＮであるＭビット信号範囲に動的に規格化してＭビット信号を導出するためのデジタル・ゲイン規格化ループと
を備える、無線周波数（ＲＦ）受信器。
【請求項１９】
前記ＲＦ受信器は、前記ＲＦゲイン制御ユニットに接続されて、前記ゲイン制御信号に応答して前記Ｎビット・デジタル信号を動的にゲイン調整して、前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦを補償するためのデジタル・ゲイン補償ユニットを更に備える、請求項１８に記載のＲＦ受信器。
【請求項２０】
前記ＲＦ受信器は、前記デジタル・ゲイン規格化ループと前記ＲＦゲイン制御ユニットとに接続される前記ゲイン制御信号に応答して前記Ｍビット・デジタル信号を動的に位相調整して、前記少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償するデジタル・ゲイン規格化ループを含む、請求項１９に記載のＲＦ受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線周波数（ＲＦ）受信器に一般に関連し、より詳細にはＲＦ受信器における動的ゲイン及び位相補償に関連する。
【背景技術】
【０００２】
切替式（Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）低ノイズアンプ（ＬＮＡ）は、無線の無線周波数（ＲＦ）受信器に通常利用されて、所与の感度においてノイズの挿入を最低限にして、所望の信号を十分に増幅する。従って、弱信号極限条件の下で、これらＬＮＡ段階はオン状態にされなければならない。これとは別に強信号レベルの下で、切替式ＬＮＡはオフ状態にされて、ダウンストリームＲＦ及びＩＦステージを補償することを回避しなければならない。自動ゲイン制御（ＡＧＣ）ユニットが典型的に利用されて、様々な弱及び強入力信号条件の下で、これら切替式ＬＮＡ段階の状態を制御する。これらＲＦゲイン制御ユニットがこれら切替式ＬＮＡ段階の状態を動的に変化させるとき、受信信号の大きなゲイン（例えば１６ｄＢ以上）及び位相（例えば７０度以上）不連続性をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、このような大きなゲイン及び位相不連続性を制御された方法で補償して、補償をしなければ生じるゲイン転移及び位相不連続性を回避することが所望される。加えて、本発明の他の所望の特徴及び特性は、添付した図面とこの本発明の背景と共に考慮して、本発明の以下の詳細な記載及び添付された請求項から明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明はこれ以降、以下の図面と強調して記載され、図面において同じ参照番号は同じ要素を示している。
以下の本発明の詳細な記載は、単なる実際の例であり、本発明又は本発明の応用及び利用を制限することを意図していない。更に、本発明に先行する背景で示される任意の理論又は本発明の以下の詳細な記載により制限される意図も有さない。
【０００５】
図１を参照すると、セルラ・フォンのような電子通信デバイス１００のブロック図が示されている。電子通信デバイス１００はセルラ・フォンとして描かれているが、電子通信デバイスは、ページャ、無線接続を有するラップトップ・コンピュータ、無線接続を有する情報携帯端末等として実施され得る。電子通信デバイス１００は無線周波数（ＲＦ）信号を送信及び受信するためのアンテナ１０２を含む。受信／送信スイッチ１０４はアンテナ１０２を受信器回路１０６及び送信回路１０８に、当業者にとって公知である方法で選択的に接続する。受信器１０６はＲＦ信号を復調及び復号化して情報を導出し、コントローラ１１０に接続されて復号化された情報をコントローラ１１０に提供して、電子通信デバイス１００の機能に従って、それにより利用される。
【０００６】
コントローラ１１０は、送信回路１０８にアンテナ１０２から送信するためのＲＦ信号へ情報を符号化及び変調するための情報も提供する。当業者にとって公知であるように、コントローラ１１０はメモリ１１２及びユーザ・インターフェイス１１４に典型的に接続されて、電子通信デバイス１００の機能を実行する。電力制御回路１１６は、コントローラ１１０、受信回路１０６、送信回路１０８、及び／又はユーザ・インターフェイス１１４のような、電子通信デバイスの部品に接続されて、適切な動作電圧及び電流をこれらの部品に提供する。ユーザ・インターフェイス１１４はマイクロフォン、スピーカー、キーパッドのようなキー入力及びユーザに情報を表示するためのディスプレイのような一つ以上のユーザ・インターフェイスを含み、タッチ・スクリーン入力であってもよい。
【０００７】
図２を参照すると、安価で且つ電力効率のよい、本発明に従う高性能ＲＦ受信器１０６がＲＦフロントエンド部２０８を含んでいる。受信器１０６のＲＦフロントエンド部２０８は、デュプレクサ・フィルタ２１０及び、一ステージ以上の切替式低ノイズアンプ（ＬＮＡ）ステージ２１２（切替式ＬＮＡ＿１〜切替式ＬＮＡ＿Ｘとして図示される）を含む。ＲＦフロントエンド部２０８はアンテナ１０２（図１）からのＲＦ信号を増幅し、所望のＲＦ周波数バンドを選択する。
【０００８】
ＲＦフロントエンド部２０８の次に、各直交位相経路（Ｉ及びＱ）に対するＩ／Ｑ直交位相ミキサ２１６が採用されて、受信信号を低帯域発信器（ＬＯ）２１４の出力に混合されることにより、ＲＦ信号を低又は零中間周波数（零ＩＦ）に変換する。次に、後置ミキサ・アンプ（ＰＭＡ）２１８のようなベースバンド・ゲイン制御ステージが利用されて、所望のベースバンド・アナログ・ゲインを提供する。ベースバンド・ゲイン制御ステージ２１８の後、能動アナログ・フィルタ・ステージ２２０が利用されて、干渉に対して必要なクリッピング保護を提供し、且つ高ダイナミックアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２２２がＡ／Ｄアンチ・エイリアシング保護を提供する。高ダイナミック範囲のＡ／Ｄ変換器２２２は、（主にアンチ・エイリアシングクリッピング保護目的の）アナログ・フィルタの利用を最低限にすることを可能にし、チャンネル選択性のほとんどが受信器１０６のデジタル部において実行される。デジタル・フィルタ２２４は必要なチャンネル・フィルタリングと、減衰／グループ遅延補償を提供する。
【０００９】
本発明に従って、以下のデジタル・チャンネル・フィルタ２２４に続いて、デジタル・ゲイン規格化ループ２２８が採用されて、チャンネル・フィルタ２２４後の受信ビット幅を最小化する。デジタル・チャンネル選択性を目的として受信される別のビットは、チャンネル・フィルタ２２４の後にもはや必要とされないので、最小化が実行される。デジタル・ゲイン規格化ループ２２８は、入力信号を特定の出力信号で大きな段差を作らずに、新出力信号範囲へ平滑に適合させることを可能にする。デジタル・ゲイン規格化ループ２２８の次はデジタル位相補償ブロック２３０であり、デジタル位相補償ブロック２３０はＬＮＡステージ２１２のゲインの増大又は低減による信号の位相シフトを動的に補償する。同様にしてデジタル・ゲイン規格化ループ２２８には、デジタル・ゲイン補償ブロック２２９が接続されており、デジタル・ゲイン補償ブロック２２９は、ＬＮＡステージ２１２のゲインの増大または低減による信号ゲインの不連続性を動的に補償する。本発明の好適な実施形態は、ＬＮＡ２１２ステージの変化に起因する受信信号のゲイン及び位相補償の実行について記載したが、本発明は、ＬＮＡ２１２，ミキサ２１６又はベースバンド・ゲイン制御ステージ２１８のようなＲＦ又は中間周波数（ＩＦ）部の任意のＲＦ／ＩＦアナログ・ステージの状態変化に対する受信信号のゲイン及び位相補償の実行に有利に利用されてもよい。
【００１０】
同様にしてデジタル・チャンネル・フィルタ２２４に続いて、オンチャンネル信号レベルを検出して、切替式ＬＮＡステージ２１２の状態を動的に制御する、ＲＦゲイン制御ユニット２２６が存在する。弱信号条件の下で、これらＬＮＡ２１２はオン状態にされる。これとは別に強信号状態の下で、これらＬＮＡ２１２は次第にオフ状態に切り替えられて、ダウンストリームＲＦ及びＩＦステージを圧縮することを回避する。本発明に従って、ＲＦゲイン制御システム２２６は外部ＬＮＡ２１２の現在の状態をデジタル・ゲイン補償ブロック２２９だけでなく、位相補償ユニット２３０の両者へ渡す。切替式ＬＮＡ２１２の任意の状態が、通常の連続した受信動作中に変化するときはいつでも、動的ゲイン及び位相補償段階が、デジタル・ゲイン補償ブロック２２９及び位相補償ブロック２３０を利用して実行され、段階を踏んだＬＮＡ２１２による大きなゲインの段差（例えば１６ｄＢ以上）及び位相の段差（例えば８０度以上）を瞬時に補償する。これらの動的なゲインの及び位相の段差の補償は受信器１０６のデジタル部内で実行されて、補償を実行しなければ信号復調器（図示せず）の入力で発生する、長期の所望されないゲイン及び位相転移及び不連続性を回避する。
【００１１】
図３を参照すると、デジタル・ゲイン規格化ループ２２９、デジタル・ゲイン補償ブロック２２８及びデジタル位相補償ブロック２３０の詳細が示されている。デジタル・チャンネル・フィルタ２２４からのＮビット・デジタル信号が、デジタル・ゲイン規格化ループ２２９により最初に処理される。デジタル・ゲイン規格化ループ２２９はＮビット・デジタル信号を、類似する出力信号幅（Ｍビット幅）に動的に規格化する。ここで、ＭはＮよりも非常に小さい値である。本発明の好適な実施形態において、Ｍの値はＮの値に比べて非常に小さいが、本発明はＮ以下であるＭの値を利用することが可能である。ＭがＮに等しい場合、本発明に従うゲイン補償は、デジタル・ゲイン規格化ループを利用せずに達成される。デジタル・ゲイン規格化ループは、Ｎビット・デジタル信号を信号範囲の出力に、Ｍビットのデジタル信号で大きな段差変化をもたらさずに、平滑に適用することを可能にする。ＬＮＡ状態変化の動的ゲイン補償は、デジタル・ゲイン規格化ループのフィードバック経路内で実行される。同様にして、Ｎビット・デジタル信号を、類似するＭビットの範囲に変換した後、ＬＮＡ状態変化に対する動的な位相補償が、デジタル位相補償ブロック２３０で実行される。
【００１２】
デジタル・ゲイン規格化ループ２２９は、二つの直交位相チャンネル経路に設けられた乗算器３２６を含み、乗算器３２６はフィードバック・ループを利用して、弱信号をビットに昇格させることによりＮビット信号のより重要なＭビットを抽出し、それによりＮビット・デジタル信号をＭビット・デジタル信号に動的に規格化する。電力推定ブロック３１２により判定される、Ｍビット・デジタル信号の電力レベルを示す信号は閾値レベル比較器３１４に供給されて、電力信号を所定の閾値レベルと（ｄＢ単位で）比較する。結果を表す信号はヒステリシス論理３１０に供給され、ヒステリシス論理２１０は所定のヒステリシス範囲信号も（ｄＢ単位で）受信して、信号を検査する。ヒステリシス論理３１０の出力は、フィードバック経路のチャッタを低減するために利用され、Ｋ倍器の入力である。Ｋはデジタル・ゲイン規格化ループ２２９の安定化速度に応じて選択される。Ｋの値は開ループ・ゲインを決定する。Ｋ倍器３１６の出力はループ・積分器に提供され、ループ積分器は加算器３１８、抵抗器３２２及びその間のフィードバック経路から成る。動的ゲイン規格化ループ２２９のループ・フィルタはＫ倍器及びループ積分器を含む。ループ・フィルタは動的ゲイン規格化ループ２２９のループ・ダイナミクスを制御する。ループ積分器の出力は、乗算器３２６に給電する前に、ループ線形化器３２４に供給される。ループ線形化器３２４は、対数スケールでゲイン規格化乗算器３２６のスケール変換を実行して、制御ループを線形化する。
【００１３】
任意の所与の時刻におけるＬＮＡ状態変化は、切替式ＬＮＡゲイン変化補償ブロック２２８により判定され、マルチプレクサ３０２で受信されたＲＦゲイン制御ユニット２２６からのＬＮＡ制御信号に応答するＬＮＡゲイン変化値としての入力である。マルチプレクサ３０２へのＬＮＡゲイン変化値の入力は、無線のファクトリ位相整合（ｆａｃｔｏｒｙ  ｐｈａｓｉｎｇ）中に較正される。これとは別に、ＬＮＡゲイン変化が部位毎にあまり多く無い場合、これらの値はＬＮＡの特性データから単に導出されて、このファクトリ位相整合処理を回避する。
【００１４】
（現在のＬＮＡ状態に依存して正又は負いずれかのゲイン補償値である）ＬＮＡゲイン変化値は、遅延ブロック３０４における所定の遅延により最初に遅延される。このＬＮＡゲイン変化値は、対数スケールがゲイン規格化乗算器３２６において適用されて、制御ループを線形化しているので、デシベルの単位である。所定の遅延が、信号がＬＮＡステージ２１２からデジタル・ゲイン規格化乗算器３２６まで移動する時間に対応する。ＬＮＡステージ変化を有するデジタル・ゲイン補償を固有の時間に調整して指定された遅延期間中の所望されない遷移を回避することが必要である。固定遅延ブロック３０４に続いて、ゲイン変化検出論理ブロック３０６が変化検出パルスを生成して、ＬＮＡゲイン変化補償値を、デジタル・ゲイン規格化ループのループ積分抵抗器３２２に動的に取り込むことを可能にする。この負荷パルスの生成と同時に、ループ積分抵抗３２２は、ＬＮＡゲイン変化補償値を抵抗器３２２における現在の値と組み合わせた新しい値を利用して動的に更新され、それによりＬＮＡゲイン変化値により抵抗器３２２の現在の成分をバイアスする。この補償の効果は、補償を実行しなければデジタル・ゲイン規格化ユニット２２８の出力で発生するゲイン遷移を最小化することである。このような遷移は、補償を実行しなければ、ユニット２２８が入力において大きなＬＮＡゲイン変化（例えば１６ｄＢ以上）を探知しなければならないことに起因して発生する。
【００１５】
遅延ブロック３０４の出力も加算器３２０に給電されて、故にＭＵＸ３０８に給電されてＬＮＡゲイン変化を減算し、それによりループ積分抵抗器３２２を、それに加算されるものを減算することにより動的に変化させる。
【００１６】
入力信号を類似のＭビット信号範囲に、デジタル・ゲイン規格化ループ２２９により規格化した後に、ＬＮＡ位相補償ユニット２３０が利用されて、ＬＮＡ状態変化に起因する公知の位相シフトを補償して、高速給電状態の下、マルチプレクサ２３８及び３３０に入力されるＬＮＡ位相補償値を利用することにより、受信器の性能を改善する。ＬＮＡゲイン置換値の導出に類似して、ＬＮＡ位相補償値は、無線レベル・ファクトリ較正処理から導出される。これとは別に、ＬＮＡ位相シフトが部位毎にあまり大きく無い場合、これらの値はＬＮＡの特性データから単に導出されて、指定されたファクトリ位相整合処理を回避する。較正された位相シフト値は次に利用されて、ＬＮＡ状態変化イベントに続く固定遅延の後に、ＬＮＡ状態変化を動的に補償する。動的位相補償は、ＬＮＡ状態変化に対する遅延を必要として、ＬＮＡステージからデジタル信号経路で実際に発生する位相補償まで（すなわち、デジタル・ゲイン規格化乗算器３２６の後で）の実際の遅延を補償する。このことは、補償しなければこの期間で発生する、大きな位相変化の遷移を回避するために必要である。ＬＮＡゲイン制御信号を利用してマルチプレクサ３２８及び３３０を制御する前に、ＲＦゲイン制御システム２２６からのＬＮＡゲイン制御信号を遅延することにより遅延が実行される。このことは、遅延ブロック又は当業者にとって周知である他の手段を介して実施される。本発明の好適な実施形態において、デジタル位相補償は、デジタル・ゲイン規格化ループ２２８の出力で直交位相信号上でのデジタル複素位相シフト作用に従って実行される。故に、較正後のＬＮＡ位相シフトは、入力信号にｅ−ｊφによる複素積を利用して、デジタル位相補償ブロック２３０の回路を介して入力信号に適用される。但し、φは所定の位相シフト量である。直交位相入力信号である所与のＩ＿ＩＮ及びＱ＿ＩＮに対して、位相シフト後の出力は、
ＩＯＵＴ＝Ｉ＿ＩＮ＊ｃｏｓφ＋Ｑ＿ＩＮ＊ｓｉｎφ
ＱＯＵＴ＝Ｑ＿ＩＮ＊ｃｏｓφ−Ｉ＿ＩＮ＊ｓｉｎφ
と計算される。但し、ＩＯＵＴ及びＱＯＵＴはこのＬＮＡ位相補償ユニット２３０の出力である。これらの出力は、ｃｏｓφ及びｓｉｎφが各ＬＮＡステージ２１２の較正後の位相シフトの余弦及び正弦を反映した、予めプログラムされた値を与えられることにより、容易に計算される。
【００１７】
図４を参照すると、ＬＮＡ２１２の状態変化が適用されたデジタル・ゲイン規格化ループ３２６，３１２，３１４，３１０，３１６，３２２及び３２４の挙動の記録の例４００が図示されている。ＲＦ／ＩＦゲイン調整信号がｄＢ単位でグラフ４０２に示されており、デジタル・ゲイン規格化ループ２２８の入力信号がグラフ４０４に示されており、デジタル・ゲイン規格化ループ２２８のクリア信号がグラフ４０６に示されており、デジタル・ゲイン規格化ループ２２８の出力信号がグラフ４０８に示されており、印加されたデジタル・ゲインがグラフ４１０に示されている。ゲイン規格化ループのクリア信号がデアサートされた後、ループは弱入力信号を、ループの出力において所望の信号強度（又はプログラムされたループの動作ポイント）に達するまで追跡する。この追跡の間に印加されたゲインは、ｄＢスケールにおいて線型である。所望の動作ポイントに達した後、ＬＮＡ状態変化に起因する大きなＲＦゲイン変化の段差が、このシミュレーションにおける時刻４１２で印加される。この大きなＲＦゲイン変化が印加されたとき、遷移がループ出力では観測されない。これは、ゲイン規格化ループ２２８のフィードバック経路に印加される時間調整された動的ゲイン補償に起因しており、このような所望されない遷移を消去する。
【００１８】
図５及び図６は、ＬＮＡデジタル位相補償ブロック２３０においてＬＮＡ位相シフトを補償する、９０度の位相補償５００及び１８０度の位相補償６００の効果を図示している。第一グラフ５０２，６０２は、このような動的補償が印加されたときの、１ビット切替式ＬＮＡ制御信号の状態を示す。第二（Ｉｏｕｔ）５０４，６０４及び第三（Ｑｏｕｔ）５０６，６０６曲線は、ＬＮＡ位相補償ブロックの出力におけるＩ及びＱ直交位相信号を示している。
【００１９】
こうして、本発明の動的ゲイン及び位相補償のための改良された方法及び装置が、大きなゲイン及び位相不連続性を制御された方法で補償して、補償しなければ発生するゲイン遷移及び位相不連続性を回避することがわかった。
【００２０】
従って、本発明は、ＲＦ信号を受信する無線周波数（ＲＦ）受信器においてゲイン補償を改善するための方法を含む。受信器は、ＲＦゲイン制御に接続される少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを含むＲＦ／中間周波数（ＩＦ）経路を有し、ＲＦゲイン制御ユニットはゲイン制御信号を少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージにその制御のために提供する。ＲＦ受信器は、ＲＦ信号をデジタル化し、信号をＲＦゲイン制御ユニットに出力するアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を更に含む。ゲイン補償のための方法は、ゲイン制御信号に応答して、少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償するために信号を動的に調整する段階を含む。信号がＮビット・デジタル信号である場合、方法は、Ｍ＝ＮであるＭビット・デジタル信号を導出するために、Ｎビット・デジタル信号をＭビット信号範囲に動的に規格化する段階も含む。少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージが少なくとも一つの切替式ＬＮＡ、少なくとも一つのミキサ又は、少なくとも一つのベースバンド・ゲイン制御ステージを含む受信器において、動的に信号を調整する段階は、ゲイン制御信号に応答して、対応する少なくとも一つの切替式ＬＮＡ、少なくとも一つのミキサ、又は少なくとも一つのベースバンド・ゲイン制御ステージを補償するための信号を動的に調整する段階を含む。
【００２１】
本発明の信号を動的に調整する段階は、ゲイン制御信号と少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージに関連付けられるゲイン変化値とに応答して、少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償するために信号を動的に調整する段階も含み、ゲイン変化値は少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージのいずれかの特性データから導出され、ＲＦ受信器のファクトリ処理の間に較正される所定の値である。
【００２２】
ＲＦ受信器は、Ａ／Ｄ変換器に接続された抵抗も含み、デジタル信号を動的に調整する段階は、抵抗のゲイン変化値と現在の値との組み合わせを、抵抗に動的に取り込む段階を備える。加えて、受信器はゲイン変化検出論理ブロックを含んで、変化検出パルスを生成し、ゲイン変化値と現在の値との組み合わせを抵抗に動的に取り込む段階は、変化検出パルスに応答して組み合わせを抵抗に動的に取り込む段階を備える。また、ＲＦ受信器は、ゲイン補償を実行するためのゲイン補償ユニットを含み、ゲイン補償ユニットは抵抗を備え、ゲイン変化値と現在の値との組み合わせを抵抗に動的に取り込む段階は、信号が少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージからゲイン補償ユニットに移動する期間に対応する所定の遅延の後に、ゲイン変化値と現在の値との組み合わせを抵抗に動的に取り込む段階を備える。
【００２３】
本発明は、ＲＦ信号を受信する無線周波数（ＲＦ）受信器において位相補償を改善するための方法を含み、受信器は、ＲＦゲイン制御に接続される少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを含むＲＦ中間周波数経路を有し、ＲＦゲイン制御ユニットはゲイン制御信号を少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージに提供してその制御を実行する。ＲＦ受信器は、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を更に含んでＲＦ信号をデジタル化し、Ｎビット・デジタル信号をＲＦゲイン制御ユニットに出力し、改善された方法は、Ｍ＝ＮであるＭビット・デジタル信号を導出するためにＮビット・デジタル信号をＭビット信号範囲に動的に規格化する段階を含み、ゲイン制御信号に応答して少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償するためにＭビット・デジタル信号を動的に位相調整する。
【００２４】
受信器は、位相補償を実行するための位相補償ユニットも含み、Ｍビット・デジタル信号を動的に位相調整する段階は、ゲイン制御信号と少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージに関連付けられる位相変化値とに応答して、少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償する、Ｍビット・デジタル信号を動的に位相調整する段階を備え、所定の期間は、信号が少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージから位相補償ユニットまで移動する信号のゲイン制御信号が従う。加えて、Ｍビット・デジタル信号を動的に位相調整する段階は、デジタル複素位相シフト作用にしたがってＭビット・デジタル信号を動的に位相調整する段階を含む
本発明に従って、Ｍビット・デジタル信号を動的な位相調整する段階は、ゲイン制御信号と、少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージに関連付けられる位相変化値とに応答して、少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償するためにＭビット・デジタル信号を動的な位相調整をする段階を含み、位相変化値は少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージの特性データから導出される所定の値又は、受信器のファクトリ処理中に較正される所定の値である。
【００２５】
従って本発明の受信器は、アナログ信号を処理するための少なくとも一つのＲＦ／中間周波数（ＩＦ）アナログ・ステージと、少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージに結合されてアナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器と、Ａ／Ｄ変換器に接続されて、そこからデジタル信号を受信して、それに応答してゲイン制御信号を生成するＲＦゲイン制御ユニットと、Ａ／Ｄ変換器とＲＦゲイン制御ユニットに接続されて、Ｎビット・デジタル信号を、Ｍ＝ＮであるＭビット信号範囲に動的に規格化してＭビット信号を導出するためのデジタル・ゲイン規格化ループとを含み、ＲＦゲイン制御ユニットも少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージに接続されて、ゲイン制御信号をそれを制御するためにそこに提供する。ＲＦ受信器は、ＲＦゲイン制御ユニットに接続されて、ゲイン制御信号に応答してＮビット・デジタル信号を動的に調整して、少なくとも一つのＲＦ／ＩＦを補償するためのデジタル・ゲイン補償ユニットも含み、デジタル位相補償ユニットはデジタル・ゲイン規格化ループとＲＦゲイン制御ユニットとに接続されて、ゲイン制御信号に応答してＭビット・デジタル信号を動的に位相調整して、少なくとも一つのＲＦ／ＩＦアナログ・ステージを補償する。
【００２６】
少なくとも一つの例示的な実施形態が、本発明のこれまでの詳細な記載に表されてきたが、大量の変形物が存在することが認識されるべきである。例示的な実施形態は例に過ぎず、本発明の範囲、応用範囲又は構成をどのような方法においても制限することを意図されていないことも認識されるべきである。むしろ、これまでの詳細な記載は、当業者に本発明の例示的実施形態を実施するための便利なロード・マップを提供するであろう。様々な変形物が、添付された請求項で説明されるような本発明の範囲から乖離せずに、例示されて実施形態に記載される要素の機能及び構成で作成されてもよいことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の好適な実施形態に従う、電子通信デバイスのブロック図。
【図２】本発明の好適な実施形態に従う、図１の電子通信デバイスの無線周波数受信器のブロック図。
【図３】本発明の好適な実施形態に従う、図２の受信器のデジタル・ゲイン規格化ループとデジタル位相補償ブロックのブロック図。
【図４】本発明の好適な実施形態に従う、ＬＮＡ状態変化を追跡するデジタル・ゲイン規格化ループを有する、図２のＲＦ回路を通過する信号のグラフ。
【図５】本発明の好適な実施形態に従う、９０度の位相シフトを補償する間の、図２のＲＦ回路の動的位相補償グラフ。の
【図６】本発明の好適な実施形態に従う、１８０度の位相シフトを補償する間の、図２のＲＦ回路の動的位相補償のグラフ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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