CN100428644C

CN100428644C - 用于同时接收重叠频带中信号的双波段接收机

Info

Publication number: CN100428644C
Application number: CNB2004800025840A
Authority: CN
Inventors: G·希比
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2024-01-21
Also published as: CN1742443A; US7260416B2; WO2004066516A1; MXPA05007740A; US20040142723A1

Abstract

本发明公开了一种方法和设备，用于在无线通信设备中同时接收至少两个信号。在该无线通信设备中提供两个接收机部分。第一接收机部分被配置成接收第一通信信号。第二接收机部分被配置成接收第二通信信号。这两个接收机部分被配置成将第一和第二通信信号变换到一个公共频带。该公共频带可以是中频带或基带频带。通过使用加法器或其它信号组合器将已变换的第一和第二通信信号在公共频带中组合。该组合信号在单个信号处理器中处理。当第一通信信号是窄带信号而第二通信信号是诸如扩频信号这样的宽带信号时，该通信设备能够分解每个接收信号的。该设备可以在，例如，GSM和WCDMA小区间的切换期间使用。

Description

用于同时接收重叠频带中信号的双波段接收机

技术领域

本发明涉及无线通信设备。更具体而言，本发明涉及多模无线通信设备中的接收机。

背景技术

大批无线通信设备可以被消费者所使用。这些通信设备包括寻呼机，双向无线电设备，和诸如无绳电话、蜂窝电话、和个人通信业务电话这样的无线电话。

多种无线设备通常在不同频带和不同的按照详细规范工作的通信系统中工作。在特定类型的无线通信设备范围内可能存在一些不同的规范，这些规范使单个设备很难在一种以上的通信系统中工作。例如，在无线电话领域内存在了许多规范和标准。

无线电话系统可基于码分多址(CDMA)，时分多址(TDMA)，正交频分复用(OFDM)，频率调制(FM)，或其它一些调制技术。被配置成在全球移动通信(GSM)系统内工作的无线电话在CDMA系统中可能是不可操作的。

GSM系统通常被设计成支持一个或多个GSM标准，诸如由“第三代合作伙伴项目(3GPP)”提出的，并在3GPP规范中具体说明的标准，其中术语“3GPP规范”指的是包含了那些覆盖GSM改进(GSMEDGE)、全球分组无线业务(GPRS)、和GSM 3G的所有的GSM规范。该3GPP规范在一组由技术规范小组(TSG)规定的文件中被规定，该组文件包括了仅仅Rel-4之前的GSM的系列01-13中的规范，用于3G/GSM R99和之后的系列21-35中的规范，和用于GSM的仅仅Rel-4和之后的系列41-52中的规范。

一个CDMA系统可被设计成支持一种或多种CDMA标准，诸如(1)电信工业协会(TIA)/电子工业协议(EIA)“双模宽带扩频蜂窝系统的TIA/EIA-95-B移动台-基站兼容性标准”(IS-95标准)，(2)由一个协议组织提出的标准，名为“第三代合作伙伴项目(3GPP)”，该标准在包括文件Nos.3G TS 25.211，3G TS 25.212，3G TS 25.213，和3G TS 25.214(W-CDMA标准)的一组文件中被具体说明，(3)由一个协议组织提出的名为“第三代合作伙伴项目2”(3GPP2)的标准，并且该标准在包括文件“cdma2000扩频系统的C.S0002-A物理层标准”，“cdma2000扩频系统的C.S0005-A上层(第三层)信令标准”，和“C.S0024cdma2000高速率分组数据空中接口规定”(cdma2000标准)的一组文件中被具体说明，和(4)一些其它标准。

当前，诸如无线电话这样的无线设备可以以第一模式工作，但能够以多种工作模式工作。当使用第一模式的通信链路的信号质量可能恶化到不可接受的业务质量时，无线设备可以尝试将通信链路从第一小区中的一个基站切换到第二小区中的一个基站。然而，第二个基站可能以与第一个基站不同的工作模式工作。这样，无线设备就不太可能保持在第一种工作模式上。这种情况下，该无线设备可能需要协商切换到使用第二种工作模式的基站。不幸的是，第一种和第二种工作模式使用通信信道的频带可能不同，并且使用的调制技术也可能不相容。

作为一个实例，以GSM模式工作的无线电话可以建立一条GSM基站的第一频带中的通信链路。然后该无线电话可能移动到GSM基站覆盖区的边缘，这样使通信链路的业务质量被恶化。该无线电话可以尝试将通信链路切换到另一个GSM基站，但可能不存在其它任何能提供具有改善的业务质量的通信链路的GSM基站。然而，可能存在一个以WCDMA模式工作的UMTS基站，能向无线电话提供一条具有改善的业务质量的通信链路。然而，该UMTS基站工作的频带可能与GSM基站使用的频带不同。此外，WCDMA工作模式所需的信号处理过程与GSM工作模式所需的显著不同。

UMTS规范包括实现从WCDMA工作模式到GSM工作模式的切换的规定。例如，一种实现模式间切换的方式是通过使用一种压缩的工作模式。在压缩模式中，将WCDMA信息压缩到一段时间内以允许无线电话能以一种时间双工的(duplexed)方式同时接收GSM和WCDMA通信。然而，以该压缩模式工作非常复杂。WCDMA上行链路和下行链路中的信息被压缩以允许时分双工工作。此外，GSM工作模式使用时分双工工作。在压缩的工作模式中必须控制的定时问题使得很难实现一个使用压缩模式的无线电话。

在第二实例中，无线电话可以实现两个不同的接收机。第一接收机可以以GSM工作模式工作，并且第二接收机可以以WCDMA工作模式工作。GSM和WCDMA接收机独立地工作以接收和解调各自的信号。然而，这种设计占用了无线电话内很大的空间，而一般期望能最小化无线电话的总体积。此外，两个接收机仅仅在该电话协商模式间切换这一段很短的期间内同时工作。这样，两个接收机的实现方案提供了一个大部分时间都空闲的接收机。而两个接收机实现方案所需的附加部分增加了制造无线电话的总成本。

因此，需要一种配置诸如无线电话这样的无线设备的方式，使之同时以多种模式工作。无线设备应该能同时在多条使用了多种通信模式的通信链路上通信。使用该配置的无线电话应该能够不使用压缩模式，就能同时以GSM模式和WCDMA模式工作。这样，该无线电话应该能够不以压缩模式工作就能协商模式间的切换。

发明内容

本发明公开了一种方法和设备，用于使无线通信设备能至少同时接收两种信号。在无线通信设备中提供两个接收机部分。第一接收机部分被配置成接收第一通信信号。第二接收机部分被配置成接收第二通信信号。这两个接收机部分被配置成将第一和第二通信信号变换到一个共用频带。该共用频带可以是一个中间频带或基带频带。通过使用加法器或其它信号组合器在共用频带中组合已变换的第一和第二通信信号。该组合信号被在一个信号处理器中处理。当第一通信信号是窄带信号且第二通信信号是诸如扩频信号这样的宽带信号时，通信设备能够从每个接收信号中提取信息。

在一个实施例中公开了一种无线设备。该无线设备包括了被配置成将第一信号变换成第一已变换信号的第一接收机部分，和被配置成将第二信号变换成第二已变换信号的第二接收机部分。第一已变换信号在第一频带中，该频带至少部分地，与相应于第二已变换信号的第二频带相重叠。该无线设备也包括将第一已变换信号与第二已变换信号组合的组合器，和被配置成处理被组合的第一和第二已变换信号的信号处理器。

在另一个实施例中，公开了一种方法。该方法包括将一个接收到的第一信号变换成第一频带中的第一已变换信号，和将第二信号变换成第二频带中的第二已变换信号。至少第一频带的一部分与第二频带的一部分重叠。该方法也包括将第一已变换信号与第二转换变换组合，并处理被组合的第一和第二已变换信号。

附图说明

联系附图，根据以下提出的详细说明，本发明的特征、目的、和优点将变得更明显。附图中，相同的附图标记始终表示相同的部分。

图1是一个无线设备的实施例的功能框图，该无线设备在多模环境中工作；

图2是一个无线设备的实施例的功能框图，该无线设备被配置成同时以两种工作模式通信；

图3是一个无线设备的可选实施例的功能框图，该无线设备被配置成同时以两种工作模式通信；

图4是一种同时以两种工作模式操作一无线设备的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

公开了一种方法和设备，其被配置成同时接收使用一条共享接收信道的多个信号。通过使用该方法或设备，WCDM信号可被接收到并被变换成WCDMA基带信号。同时，GSM信号可被接收到并被变换成GSM基带信号。至少一部分由WCDMA基带信号占用的带宽与一部分由GSM基带信号占用的带宽重叠。然后两个基带信号被组合到一个组合基带信号中。第一基带处理器处理(operate on)该组合信号，以从组合信号的WCDMA信号分量提取信息。类似的，第二基带处理器处理该组合信号，以从组合信号的GSM信号分量提取信息。所以，实现该装置的设备可以同时接收GSM和WCDMA信号，并因此很容易在以不同模式工作的基站之间切换。

图1显示了被配置成具有有一些或所有此处公开的方法和设备的无线设备110。无线设备110被显示在多模通信系统100中工作。

如图示说明，无线设备110在第一无线通信系统支持的覆盖区120中。例如，第一无线通信系统可以是一个诸如GSM公共陆地移动通信网(PLMN)这样的GSM系统。图示说明的GSM PLMN包括一个GSM基站收发信系统(BTS)126被连接到GSM基站控制器(BSC)124，其中基站控制器又被连接到GSM移动交换控制器(MSC)122。GSMMSC 122与公共交换电话网(PSTN)140通信，以将呼叫从无线网络路由到有线电话。

当无线设备110以GSM模式工作时，无线设备110也与GSM BTS126进行通信。无线设备110依照适当的GSM系统规范并按照特定的GSM空中接口参数与GSM BTS 126通信。

通常GSM BTS 126定义一个小区，其覆盖区比GSM PLMN的覆盖区120要小。通常，在GSM PLMN中使用多个GSM BTS 126。一个或多个GSM BTS 126被连接到GSM BSC 124。GSM BSC 124被用于控制一个或多个GSM BTS 126的工作。例如，GSM BSC 124可以处理系统内GSM BTS 126之间的切换。GSM BSC 124也可以处理GSM系统内无线信道的建立和拆除。

一个或多个GSM BSC 124被连接到GSM MSC 122。GSM MSC

122的作用与PSTN 140的一个普通交换节点类似，并且此外提供支持无线设备110所需的功能。该功能可能包括注册、认证、MSC切换和路由到一个漫游用户的呼叫。GSM MSC 122也提供从GSM网络到PSTN 140的接口。这样，在GSM PLMN区域120中工作的无线设备110可以很容易与连接到PSTN 140的设备通信。

无线设备110也可以被配置成在一个通用移动通信系统(UMTS)中工作。UMTS可包括UMTS地面无线接入网络(UTRAN)。如图示说明，UTRAN可支持宽带码分多址(WCDMA)通信。该WCDMA网络的相应WCDMA网络覆盖区130可能与GSM PLMN覆盖区120重叠。WCDMA网络可以被配置成使用与GSM PLMN使用的结构非常相似的结构。然而，WCDMA网络中的实际接口和使用的协议可能与GSM PLMN中使用的那些非常不同。因此，被配置成在GSM系统中工作的传统设备可能不具有在WCDMA系统中工作的能力。

然而，无线设备110被设计成在一种以上的通信系统中工作。该WCDMA系统被认为比GSM系统更高级。然而，WCDMA系统的转出(roll out)很可能被同相(in phase)执行并且在WCDMA系统中可能会存在覆盖区的无信号区。然而，大部分区域将继续由过去的GSM网络来支持。无线设备110可以被配置成在两种通信系统中工作，以允许该设备在优选WCDMA系统不可用时能在过去的GSM系统上工作。

当与WCDMA网络通信时，无线设备110与一个WCDMABTS 136通信。无线设备110与WCDMA BTS 136之间的通信被定义在一种或多种WCDMA系统规范中。通常无线设备110使用一个规定的空中接口通过一条无线信道与WCDMABTS 136通信。与GSM BTS 126的情况一样，WCDMA BTS136通常定义WCDMA网络内的一个小区的覆盖区。WCDMA网络通常包括多个被配置成提供完整的WCDMA覆盖区130的WCDMA BTS 136。

每个WCDMA BTS 136被连接到WCDMA BSC 134。WCDMABTS用来与无线设备110通信的频率通常与GSM BTS 126使用的频率不同。一个以上的WCDMA BTS 136可以被连接到同一个WCDMABSC 134。WCDMA BSC 134，在功能上与GSM BSC 124类似，控制了与其相连的WCDMA BTS 136。例如，WCDMA BSC 134可以控制WCDMA BTS 136之间的切换。

WCDMA BSC 134又被连接到WCDMA MSC 132。一个以上的WCDMA BSC 134可被连接到同一个WCDMA MSC 132。WCDMAMSC 132提供支持无线设备110所需的功能。该功能可能包括注册、认证、MSC切换和路由到一个漫游用户的呼叫。WCDMAMSC 132也提供从WCDMA网络到PSTN 140的接口。类似于GSM PLMN中的情况，WCDMA MSC 132被连接到PSTN 140。

移到WCDMA覆盖区130以外的无线设备110可能仍在GSM覆盖区120内。无线设备110可判断出由WCDMA BTS 136提供的业务质量正在恶化。一般地，无线设备110和WCDMA系统将确定一个无线设备110的通信链路应该切换到的不同的WCDMA BTS。然而，当无线设备110正离开WCDMA覆盖区130时，将不存在使切换能提高业务质量的WCDMA BTS。一旦移到WCDMA覆盖区130以外，只能以WCDMA通信模式工作的无线设备110通常将失去服务。

然而，无线设备110被配置成以多种通信模式工作。无线设备110能够扫描GSM系统信号，以允许一个到GSM系统中的BTS 126的切换，或可选地称之为“交接”。不同于以压缩模式工作，无线设备110被配置成同时接收并处理来自WCDMA和GSM系统的信号，以下将详细描述。无线设备110被配置成带有两个并行工作的接收机部件。两个接收机部分的输出被组合到一个公共信号中。该公共信号可以在单个模数转换器(ADC)中被转换成数字化的表现形式。然后该数字化信号可以由被配置成处理GSM和WCDMA信号的基带处理器来并行处理。

将接收到的WCDMA信号与接收到的GSM信号组合提供了多个优点而只有一个较小的缺点。一个明显的优点是仅仅需要一个ADC。如果在不同接收机中处理WCDMA和GSM信号，则需要两个ADC。此外，将基带处理器和ADC配置到一个诸如专用集成电路(ASIC)这样的集成电路(IC)中，对于支持单模设计的ASIC和支持多模设计的ASIC来说，ASIC的管脚引线可以是相同的。单个ASIC管脚引线允许一个公共设备设计能被配置用于多模工作或单模工作。

例如，一个无线电话可以被设计成用于双模，WCDMA和GSM工作。该电话设计可包括两个接收部分，或部件，并且该接收部分的输出可以被组合到一个公共信号中。然后该公共信号可被连接到被配置成同时处理WCDMA和GSM信号的ASIC的ADC。通过用具有相同管脚引线的单模ASIC取代多模ASIC，可以把该无线电话重新配置成只以单个模式工作。用于第二接收部件的设备可以被省略。与工作的单个模式相一致地保留接收部件。这样，一个无线电话设计可以被配置用于单模或多模工作。

以下参考功能框图，更详细地说明被配置成同时以多个模式工作的无线设备。在图2的功能框图中显示了一个多模无线设备的双模接收机200的实施例。

该双模接收机200具有一个第一接收机，其被配置成接收第一信号并将其变换为第一基带信号。该第一信号可能被调制带有信息，诸如语音业务或数据。该双模接收机200还具有一个第二接收机，其被配置成接收第二信号并将其变换为第二基带信号。该第二信号也可以包含类似的语音、数据、定时或其它信息。第一基带信号被与第二基带信号组合，并且该组合信号被数字化。然后由第一和第二基带处理模块处理该数字化的组合信号，以便提取出包含在该第一和第二接收到的信号中的信息。

该双模接收机200包括了一个与被发送的无线信号接口的天线202。该天线202通常被设计成接收至少两个频带的信号。这两个频带可以是彼此互斥的或可以具有重叠部分。第一频带可包括第一信号。类似的，第二频带可包括第二信号。例如，第一频带可以是WCDMA信号的接收频带，并且第二频带可以是GSM信号的接收频带。该天线202可包含单个天线或可包含多个天线。当天线202包括多个天线时，每个天线可接收期望的接收频带的一部分，或者全部。

天线202的输出端被连接到第一和第二接收机的输入端。天线202的输出端连接到第一RF滤波器210。该第一RF滤波器210可以被用于将接收到的信号带宽减小到第一频带。第一RF滤波器210的输出端被连接到第一RF放大器212。第一RF放大器212可以被用于增加接收到的信号的幅度。第一RF放大器212可以是一个低噪声放大器(LNA)。第一RF放大器212可包含多个可以根据多个串行和并行结构的任意组合来配置的放大器。此外，第一RF放大器212可以是一个可变增益放大器。当第一RF放大器212包含多个放大器时，第一RF放大器212中使用的一些或全部放大器可以是可变增益放大器。该可变增益放大器可以从一个自动增益控制(AGC)环路(未示出)接收一个控制信号，该AGC环路被用于在双模接收机200内在某些程度上地维持信号幅度。

第一RF放大器212的输出端被连接到第一混频器214的输入端。在图2显示的结构中，第一混频器214被用于将第一接收信号下变频成第一基带信号。这样，通常，第一RF放大器212的输出端被连接到第一混频器214的RF输入端。

第一本地振荡器220被用于生成一个用于将第一RF信号频率变换成第一基带信号的参考信号。部分地根据第一RF信号的特性来确定第一本地振荡器220信号的输出频率。例如，如果第一RF信号是双边(带)信号，则本地振荡器频率可对应于第一RF信号的中心频率。可选的，当第一RF信号是一个单边(带)信号时，本地振荡器频率可以对应于第一RF信号的上边缘或下边缘。另一种可选情况，诸如，例如当第一RF信号是残留边带信号时，本地振荡器频率可以对应于第一RF信号带宽内的某些频率。

第一本地振荡器220通常是一个可编程频率振荡器，诸如合成频率振荡器。工作频率通常由一个或多个由处理器270提供的信号确定。这样，第一本地振荡器220被处理器220程序控制到一个频率，该频率导致第一RF信号被下变频成基带信号。第一本地振荡器220的输出端通常被连接到第一混频器214的本地振荡器端口。

第一混频器214的输出包括期望的第一基带信号以及其它的混频器结果。一个理想混频器提供输出信号的分量频率为，供给RF和本地振荡器端口的信号频率的和与差。由于更高阶的混频器结果，一个非理想的混频器也可以输出其它频率的信号。第一混频器214的输出端被连接到用于消除不期望的混频器结果的第一基带滤波器216。

第一基带滤波器216通常被配置成一个低通滤波器，以便于使期望的第一基带信号通过，并滤除其它不期望的混频器结果。例如，低通滤波器滤除频率为对应RF信号频率与本地振荡器频率之和的混频器结果。尽管第一基带滤波器216被显示为低通滤波器，它也可以被配置成另一种滤波器类型。最普遍的可选方法是将第一基带滤波器216配置成带通滤波器。然而，也可以将第一基带滤波器216配置成任意滤波器类型。第一基带滤波器216的输出端被连接到信号组合器的第一输入端。

返回到天线202，可以看到天线202的输出端也可以被连接到第二接收机，该接收机使用与第一接收机类似的布局来配置。天线202的输出端与第二RF滤波器230的输入端相连。第二RF滤波器230被用于将接收到的信号带宽缩小到第二频带。第二RF滤波器230的输出端被连接到第二RF放大器232的输入端。如第一RF放大器212的情况，第二RF放大器232可以是一个LNA且可以被配置成一个或多个放大器。此外，第二RF放大器232可以是一个被用作AGC环路(未示出)的一部分的可变增益放大器。第二RF放大器232的输出端被连接到第二混频器234的RF输入端口。

第二混频器234被用于将接收到的第二RF信号频率变换成第二基带信号。第二本地振荡器240的频率基准被提供给第二混频器234的本地振荡器端口。第二本地振荡器240可以被配置成一个可编程振荡器。第二本地振荡器240的频率可以由处理器270来程序控制。第二本地振荡器240的频率部分地根据第二RF信号的特性来确定。通常第二本地振荡器240的输出频率与第一本地振荡器220的频率不同。第二本地振荡器240的频率被程序控制使得混频器的输出包括了第二基带信号。

第二混频器234将第二RF信号与第二本地振荡器240的信号相混合。第二混频器234的输出包括了期望的第二基带信号与其它不期望的混频器分量。第二混频器234的输出端被连接到第二基带滤波器236。

第二基带滤波器236被用于削弱不期望的混频器结果这样可以使第二基带信号实质上是唯一的混频器结果的余留。第二基带滤波器236通常是一个低通滤波器。第二基带滤波器236的通带通常与第一基带滤波器216的通带不同。第二基带滤波器236的输出端被连接到组合器250的第二输入端。

如其名称的含义一样，组合器250用于将第一基带信号与第二基带信号组合。组合器250的输出是单个组合基带信号。图2中显示组合器250是一个加法器。加法器将第一基带信号的幅度与第二基带信号的幅度叠加。然而，一个或两个信号的相位倒置可能会导致组合器250成为减法器。组合器250可以被配置成一个主动的或被动的设备，且可以等加权地组合信号，或可以使一个输入信号的权值比其它信号更大地组合信号。

组合器250的输出端被连接模数转换器(ADC)。该ADC被用于数字化组合基带信号使该信号可以在后继阶段中被数字化地处理。注意的是，尽管如果双模接收机200被配置称两个单独且不同的接收机时会需要两个ADC，但对于组合基带信号来说，仅需要单个ADC。

双模接收机200的ADC 260通常与单模接收机中的ADC不同。因为双模接收机200中的ADC 260数字化为两个基带信号的和的信号，所以双模接收机200中的ADC 260的动态范围最好稍微高于单模接收机中的ADC的动态范围。根据特定双模接收机200设计的峰值储备(headroom)和饱和度需求，双模接收机200设计中使用的ADC 260可以与单模设计中使用的ADC相同。

该数字化组合基带信号从ADC 260输出，并被连接到第一基带处理器262和第二基带处理器264。第一基带处理器262用于从诸如WCDMA信号这样的第一基带信号中提取信息。第二基带处理器264用于从诸如GSM信号这样的第二基带信号中提取信息。第一和第二基带处理器262和264被配置成从各自的基带信号中提取信息。该信息可能包括语音、数据、控制、定时、和包含在第一基带信号内的其它信号。该信息可以是用于呼叫的语音信号，或可以是引导一个切换所需的系统信息。尽管该基带信号是组合基带信号的一部分，基带处理器262和264也能够实现这些功能。

第一基带处理器262被连接到处理器270，该处理器又被连接到存储器274。类似的，第二基带处理器264也被连接到处理器270。存储器274可以包括一个或多个处理器可读存储设备。存储器274可包含用于指示该处理器执行一些或全部的双模接收机200内的不同信号处理功能的程序代码。处理器270可包含一个或多个处理设备。处理器262可执行第一和第二基带处理器262和264的功能。当然，在不脱离本发明情况下，可将处理器274集成到与处理器270相同的物理集成电路中。

通过一个特定实例，将进一步详细说明双模接收机200的操作和基带处理器262和264关于从组合基带信号提取信息的能力。在该实例中，双模接收机200被配置成同时接收并解调来自GSM系统和WCDMA系统的信号。

当双模接收机200位于被两个系统所支持的位置时，该接收机能够同时接收从WCDMA系统和GSM系统发送的信号。天线202接收WCDMA和GSM的传输并将接收到的传输耦合到第一和第二接收机。

在此实例中，第一接收机被配置成将WCDMA RF信号下变频成基带信号。第一RF滤波器210让WCDMA接收频带中的信号通过并削弱该频带以外的信号。WCDMA接收可支持一个或多个WCDMA信道的频带。每个WCDMA信道近似有五(5)兆赫宽。例如，WCDMA接收频带可以跨越2110-2170MHz。该WCDMA信号是一个使用3.84Mcps的扩频速率的直接序列扩频信号。第一RF放大器212是一个放大被滤波的WCDMA信号的LNA。第一RF放大器的输出结果被供给第一混频器214的RF输入端。

处理器270将第一本地振荡器220规划到一个频率，该频率将一个WCDMA信道下变频成基带。如果WCDMA RF信号在2110-2115MHz的频带中，第一本地振荡器220可被规划以输出一个频率为2110MHz的信号。第一本地振荡器220的输出可以被调节到不同的频率以提供不同的基带信号。本地振荡器信号被供给第一混频器220的本地振荡器端口。

第一混频器214将WCDMA RF信号下变频成基带信号。通过使用以上频率，该WCDMA信号被变换成一个0-5MHz的频带内的基带信号。

第一混频器220的输出被供给第一基带滤波器216以削弱不期望的混频器分量。此外，第一基带滤波器216可用于削弱相邻信道的信号。第一基带滤波器216可以是一个通带近似为5MHz的低通滤波器。第一基带滤波器216的输出端被连接到组合器250的第一输入端。

接收到的RF信号也被从天线202的输出端耦合到第二接收机的输入端。第二接收机被配置成将GSM RF信号下变频成基带信号。

接收到的RF信号被耦合到第二RF滤波器230。第二RF滤波器用于使GSM接收频带内的信号通过同时削弱GSM接收频带以外的信号。例如，第二RF滤波器230可以具有一个包括935-960MHz的通带。在GSM接收频带内可支持多个信道。每个GSM信道为200KHz宽并被在多个用户之间时分复用。

第二RF滤波器230的已滤波的输出被输入到第二RF放大器232。第二RF放大器232放大已滤波的GSM接收频带内的信号并将放大信号供给第二混频器234的RF端口。

处理器270将第二本地振荡器240规划到一个频率，该频率被用于将接收到的GSM信道的其中一个下变频到基带。例如，如果期望的GSM信道在935.4-935.6MHz的频带内，处理器270可以规划第二本地振荡器240，以提供一个频率为935.4MHz的输出信号。

第二本地振荡器240的输出被供给第二混频器234的本地振荡器端口。第二混频器234被用于变频GSM RF信号。如果GSM RF信号是一个跳频信号，则第二本地振荡器240的输出也跳频以便维持一个基带信号。第二混频器234将接收到的RF信号与本地振荡器信号进行混频，并产生一个包括期望的GSM基带信号的输出信号。第二混频器234的输出端被连接到第二基带滤波器236。第二基带滤波器236削弱不期望的混频器结果并削弱来自相邻GSM信道的下变频信号。第二基带滤波器236的通带大约为200KHz。已过滤的GSM信号是一个在0-200KHz频带内的基带信号。已滤波的GSM基带信号被供给组合器250的第二输入端。

组合器250是一个加法器，其将WCDMA基带信号的幅度叠加到GSM基带信号的幅度上。组合信号的频谱为WCDMA基带信号和GSM基带信号的频谱的和。这样，组合基带信号包括与200KHz宽的GSM信号叠加的5MHz宽的WCDMA基带信号。这样，GSM基带信号与WCDMA信号一起共用0-200KHz的频带。然后该组合信号被供给ADC 260。

ADC 260将组合信号数字化并将数字化的信号供给两个不同的基带处理器262和264。第一基带处理器262从WCDMA信号中提取信息。第一基带处理器262被配置成解调WCDMA信号。

双频带接收机200利用了两个接收信号的不同特性的优点。WCDMA信号是一个直接序列扩频(DSSS)信号，而GSM信号是一个高斯最小键控(GMSK)信号。

第一基带处理器262执行作为解调过程一部分的对组合基带信号的解扩操作。可以使用一个匹配滤波器或一个相关器来执行该解扩操作。组合基带信号内的GSM信号分量与WCDMA信号不相关。这样，GSM信号分量看起来象WCDMA信号的不相关噪声分量。处理组合基带信号优于单独处理WCDMA基带信号的影响是稍微地减小了每比特能量对噪声功率谱密度比(Eb/No)。

第二基带处理器264执行作为GSM信号基带处理一部分的GMSK解调。如前所述，由于包含WCDMA信号，组合基带信号的带宽为5MHz左右。然而，第二基带处理器264仅仅与含有GSM信号分量的频谱部分有关。基带信号的GSM部分在频带0-200KHz以内。这样，第二基带处理器264可以进一步限带组合基带信号而不会造成信息损耗。第二基带处理器264可以过滤组合基带信号以仅仅使0-200KHz地频率范围的信号通过。这样，在第二基带处理器264中WCDMA信号的大部分能量被过滤掉。因为WCDMA信号是一个DSSS信号，所以WCDMA信号看起来象分布在信号带宽内的不相关噪声。这样，WCDMA信号只是稍微增加了GSM信号的噪声基准(noise floor)。

使用一个用数字表示的实例，WCDMA和GSM接收机的独立的AGC环路可以分别控制各自信号的基带功率。AGC环路可以被这样设置使每个接收机的基带信号电平是相同的，例如1mW(0dBm)。那么，组合基带输出功率是WCDMA和GSM基带功率的和。组合功率为2mW(3dBm)。然而，WCDMA信号看起来象白噪声并且均一地分布在整个信号带宽内。这样，WCDMA信号的1mW被均一地分布在整个5MHz内。这样，WCDMA信号密度为1mW/5MHz，或0.2E-9W/Hz(-67dBm/Hz)。此信号密度变换为200KHz带宽内一个0.04mW(-14dBm)的功率电平。这样，GSM基带信号的信号电平比GSM信号带宽内WCDMA的信号电平大约高25倍。因为GSM信号通常并不是均一地分布在200KHz带宽内的，GSM信号功率可能比WCDMA的信号电平高25倍还多。这样，可以看出将WCDMA基带信号与GSM信号组合导致GSM噪声基准有轻微的增加。

使用组合基带信号导致WCDMA和GSM信号轻微退化。然而，WCDMA基带处理器和GSM基带处理器都能从组合基带信号中它们的各自分量中恢复信号。

然而，本发明的实施例并不仅仅限于组合基带信号。图3显示了使用中频(IF)组合的双变频双模接收机300实施例的功能框图。第一和第二RF频带的RF信号被变频成第一和第二IF信号。第二IF信号带宽与第一IF信号带宽的至少一部分相重叠。第一和第二IF信号被组合并且然后在一个IF阶段中被变换。该IF阶段将组合的第一和第二IF信号变频到组合基带信号中。组合基带信号被处理并且关于第一和第二RF信号的每一个的信息被提取出来。

图3的双模接收机300实施例中所示的一些功能块被显示与图2中所示的实施例中用到的相同。然而，功能块无需相同，并且事实上可以为特定的接收实现来优化该功能块。

信号由配置成接收至少两个RF频带的天线202接收到。这两个RF频带对应于接收机300的两种工作模式的工作频带。天线202将接收的信号耦合到两个并行配置的接收机部分。在图3的双模接收机300中，每个接收机部分执行从一个输入RF信号到一个中频(IF)的频率变换。该IF所在的频率可以比输入RF的高。然而，通常，IF所在的频率比输入RF的低。

天线202的信号被耦合到第一RF滤波器210。第一RF滤波器210使对应于特定工作模式的RF信号通过。第一RF滤波器210通常是一个带通滤波器。第一RF滤波器210的输出端被连接到第一RF放大器312。第一RF放大器312增加滤波RF信号的幅度。第一RF放大器312通常被作为一个LNA实现。此外，第一RF放大器312可以是用作AGC环路一部分的一个可变增益放大器。第一RF放大器312的输出端被连接到第一混频器314的RF输入端。

第一混频器314将第一RF信号变换成第一IF信号。第一混频器314的本地振荡器端口被连接到第一本地振荡器320的输出端。处理器270通常规划第一本地振荡器320的输出频率。然而，可以使用一个固定频率的本地振荡器。

第一混频器314的IF端口被连接到第一IF滤波器316的一个输入端。IF滤波器316使期望的混频器结果通过，并削弱期望的IF带宽以外的频率分量。RF到IF变频可以是一个上变频或是一个下变频。IF可以大于或者小于RF。然而，通常RF到IF变频是一个下变频并且IF小于RF。IF滤波器316的输出端被连接到组合器350的第一输入端。

返回到天线202，该天线202的输出端也被连接到第二RF滤波器230。第二RF滤波器230使对应于第二接收机的工作模式的信号通过。第二RF滤波器230的输出端被连接到第二RF放大器332。

第二RF放大器332的已放大的输出被连接到第二混频器334的RF端口。第二混频器用于将第二RF信号变频成第二IF信号。第二混频器334的本地振荡器端口被连接到第二本地振荡器340。处理器270程序控制第二本地振荡器340的输出频率。

第二混频器334的IF端口被连接到第二IF滤波器336。第二IF滤波器336的频率响应可以与第一IF滤波器316相同。可替代的，第二IF滤波器336的频率响应可能与第一IF滤波器316的频率响应不同。第二IF信号的带宽通常与第一IF信号的带宽的至少一部分重叠。第二IF滤波器336的输出端被连接到组合器350的第二输入端。

组合器350将两个在其输入端的IF信号组合。组合器350可以将两个IF输入信号叠加，或者否则将两个IF信号组合。两个IF信号的组合器350可以对这两个信号进行相等的加权处理，或可以对这两个IF信号进行不同的加权处理。

组合器350的输出端被连接到IF放大器352。IF放大器352放大该组合IF信号。IF放大器352的输出端被连接到IF混频器354。IF放大器的输出端通常被连接到IF混频器354的RF端口。

IF混频器352用于将组合IF信号从中频变换到基带。第三本地振荡器360产生由IF混频器354用于变频组合IF信号的频率基准。因为该IF频率由第一和第二本地振荡器320和340确定，第三本地振荡器360通常是一个固定频率振荡器。这样，第三本地振荡器可以是一个固定频率的振荡器。然而，第三本地振荡器360也可以是一个可编程控制的频率振荡器。当振荡器的频率可编程控制时，处理器270程序控制第三本地振荡器360。第三本地振荡器360的输出端被连接到IF混频器354的本地振荡器端口。

IF混频器354将组合IF信号变换成组合基带信号。因为IF频率是一个比0Hz大的频率，该变换是一个频率下变换。IF混频器354的输出端是IF端口。IF混频器354的IF端口被连接到基带滤波器356。

基带滤波器356的通带最好足够宽到能使期望的组合基带信号通过。基带滤波器356削弱期望的带宽以外的不期望的混频器分量、相邻信道和噪声分量。基带滤波器的输出端被连接到ADC 260的输入端。

ADC 260和由双模接收机300执行的后继基带处理功能与上述关于图2的相应功能块执行的那些功能相同。因此，此处将不再重复对该功能块的详细描述。

组合基带信号的基带处理提取包含在第一RF信号以及第二RF信号中的信息。该信息是从组合基带信号中提取出来的。该基带信号是源自接收到的RF信号的变换信号。

双模接收机200和300已被描述为处理一个组合基带信号。然而，该信号处理过程可以被替换地在组合IF频率上执行。IF频率可以大于或小于一个或两个输入RF信号。组合IF信号包含一个第一IF信号，其带宽至少部分地与第二IF信号带宽重叠。从RF到IF的变换可以一个下变频或是一个上变频。

可替代的，其中一个接收到的信号可以被变换成一个基带信号而其它输入信号被变换成一个IF信号。然后该IF信号与该基带信号组合。在混合的IF/基带实施例中，转换IF信号的带宽至少部分地与基带信号带宽重叠。

图4的流程图显示了一种同时接收多个使用一条共享接收路径的信号的方法400。可参考WCDMA和GSM信号描述该方法400。然而，该方法400可以被概括为一个被配置成接收任意两个信号的通用共享接收路径接收机。方法400也可以被存储为一个或多个处理器可读存储设备中的多条指令或多行代码。处理器可以访问指令并可以执行一些或全部的结合其它设备或功能块的方法。

方法400起始于方框410，并被描述为关于一个被配置成执行方法400的接收机。该接收机在方框410接收WCDMA信号。接收WCDMA信号可以包括配置天线以接收一个对应于WCDMA信号的接收频带，和将WCDMA信号耦合到后继信号处理阶段。

在方框414，该接收机也接收GSM信号。尽管方框414被显示在方框410之后发生，但方法400并不限制接收WCDMA信号或GSM信号的顺序。实际上，WCDMA信号和GSM信号通常被同时接收。

方法400继续到方框420，其中接收到的WCDMA信号被变换成IF信号。在这里，术语IF包括基带。因此，接收机将接收到的WCDMA信号变换成可能是基带或更高频带的信号的变换信号。将WCDMA信号变换成一个IF信号可能包括一次或多次对WCDMA信号的频率变换。每次频率变换可以是一个上变频或是一个下变频。频率变换可以由一个混频器使用可编程控制的本地振荡器来执行。这样，将WCDMA信号变换成IF信号可能包括将本地振荡器程序控制到一个频率。

在方框424，GSM信号被变换成IF信号。在这里术语IF又包括了基带。可以在将WCDMA信号变换成IF信号之前、之后或同时执行将GSM信号变换成IF信号。GSM信号变换可能是一个上变频或下变频的频率变换。该频率变换可以在一个或多个变换阶段中执行。该频率变换可以由一个混频器使用一个可编程控制的本地振荡器来执行。这样，将GSM信号变换成IF信号可能包括将本地振荡器程序控制到一个频率。在GSM信号是一个跳频信号的情况下，该本地振荡器频率可以变换到与该跳频信号一致。

被变换的WCDMA信号和GSM信号被变换成这样的频率，使被变换的WCDMA带宽的至少一部分与被变换的GSM带宽的一部分重叠。例如，被变换的WCDMA信号可以在频带0-5MHz内，而被变换的GSM信号可以在频带0-200MHz内。

方法400下一步是方框430，其中接收机将被变换的WCDMA信号与被变换的GSM信号组合。该组合器可以是一个信号加法器。该组合信号是一个在包括了WCDMA和GSM信号的频带内的信号。此外，被变换的WCDMA信号带宽的一部分与被变换的GSM信号带宽的至少一部分重叠。

接下来方法400进行到方框440，其中组合信号被数字化。该组合信号通常在模数转换器(ADC)中被数字化。这样，组合信号现在由多个抽样来数字化地表示。

接下来方法400进行到方框450，其中处理数字化组合信号。在方框450，处理组合信号的WCDMA信号分量。如以前关于图2所述的那样，诸如基带处理器这样的信号处理器可以处理组合数字化信号。基带处理器从形成组合信号一部分的WCDMA信号分量提取信息。

在方框454，处理组合信号的GSM信号分量。另一个基带处理器从组合信号中提取GSM信号中的信息。对GSM信号的基带处理可以在对WCDMA信号的处理之前、之后或同时进行。

这样，方法400已经被描述为允许同时接收共享接收路径中的多个信号。然而，方法400可以被修改而不会影响本发明的有效能力。如前所述，接收GSM或WCDMA信号的顺序并不会影响本方法。类似的，变换WCDMA和GSM信号的顺序也不会影响本方法。此外，处理WCDMA和GSM信息的变换组合信号的顺序并不重要。

可以对该方法作出附加修改而不会影响接收机的可操作性。尽管在处理阶段之前数字化组合信号比较方便，还是可以在接收机的任意阶段执行数字化操作。可以在组合操作之前对被变换的WCDMA和GSM信号独立地进行数字化操作。然后，该数字化的WCDMA和GSM信号可以被组合。对数字化信号的组合操作可以由处理器或专用组合器来执行。

此外，对于非数字化通信系统来说，接收到的信号甚至无需被数字化。例如，对组合信号中的第一信号分量的处理可以在模拟域内而不是数字域内执行。类似的，对第二信号分量的处理可以在模领域内执行。可替换的，可在模拟域内只执行对其中一种信号分量的处理。该组合信号可以由第二信号处理器来独立地进行数字化并被数字化处理。

这样，公开了一种能同时接收使用一条共享接收路径地多个信号的多模接收机。该接收机将第一接收信号变换成第一已变换信号。该接收机也将第二接收机变换成第二已变换信号，第一和第二已变换信号共享一个公共频带。第一和第二已变换信号被组合起来。一个信号处理器处理组合信号并独立地从组合信号的第一已变换信号分量中提取信息。该信号处理器也从组合信号的第二已变换信号分量提取信息。

关于不同的设备或元件已经描述了电子连接、耦合和连接。该连接和耦合可以是直接或是间接的。第一和第二设备之间的连接可以是一个直接连接或可以是一个间接连接。间接连接可以包括可处理从第一设备到第二设备的信号的插入元件。

本领域的技术人员将会理解到可以利用多个不同的技术和方法中的任意一种来表现信息和信号。例如，整个上述可能提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以通过电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光域或粒子或任意以上的组合来表现。

技术人员会更进一步理解到，不同的说明性的结合这里公开的实施例所描述的框图、模块、电路以及算法步骤可以以电子硬件、计算机软件或二者组合来实现。为了清楚说明这种硬件和软件的可互换性，以上通常以各自功能的术语描述了不同的说明性部分、功能块、模块、电路和步骤。这种功能是通过硬件还是软件来实现取决于对整个系统的特定应用和设计制约。领域内的技术人员可以为每一种特定应用以不同的方式实现所述功能，但这种实现方法的确定不应该被解释为对本发明的保护范围的偏离。

可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程控制的逻辑设备、分立门或晶体管逻辑电路、分立的硬件组件或其设计用来执行这里所述功能的组合来实现或执行结合公开的实施例所述的不同的描述性的逻辑框、模块以及电路。通用处理器可以是微处理器，但可选的，该处理器可以是任意传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以作为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合，多个微处理器，一个或多个与DSP核心相连的微处理器，或任意其它这种配置来被实现。

结合所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中，由处理器操作的软件模块中，或以上二者的结合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动硬盘、CD-ROM或任意其它本领域内已知的存储介质中。一个示例性存储介质被连接到处理器上，这样使处理器可以从存储介质读取信息，或把信息写到存储介质上。可选的，所述存储介质可以被集成到处理器中。处理器和存储媒体可以驻留在一个ASIC中。ASIC可以驻留在一个用户终端中。可选的，处理器和存储介质可以作为分立元件驻留在用户终端中。

公开实施例的上述说明使任何本领域的技术人员能制造和使用本发明。对这些实施例的不同的修改对本领域的技术人员来讲是显而易见的，在不背离本发明的精神或范围的情况下，这里所限定的一般原则可以用到其他的实施例。因此，本发明并不是限于这里所示的实施例，而是要被授予与这里所公开的原则和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种无线设备包括：

第一接收机部分，其被配置成将第一工作模式下的第一信号变换成在第一频带内的第一已变换信号；

第二接收机部分，其被配置成将第二工作模式下的第二信号变换成在第二频带内的第二已变换信号，其中所述第一和第二频带至少部分地重叠，其中，所述第二接收机部分在所述第一接收机部分变换第一信号的同时变换第二信号；

组合器，其被配置成将所述第一已变换信号与第二已变换信号组合成一个组合信号；和

信号处理器，其被配置成处理组合的第一和第二已变换信号，以从第一已变换信号中提取信息。

2.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述信号处理器也处理所述组合信号，以从所述第二已变换信号中提取信息。

3.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述第一已变换信号和第二已变换信号是基带信号。

4.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述第一已变换信号和第二已变换信号是中频信号。

5.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述信号处理器包括模数转换器(ADC)。

6.如权利要求5所述的无线设备，其中，所述信号处理器进一步包括被连接到所述ADC的输出端的基带处理器，所述基带处理器被配置成从所述组合信号的第一已变换信号分量提取信息。

7.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述第一信号的带宽小于250KHz。

8.如权利要求7所述的无线设备，其中，所述第二信号的带宽大于1MHz。

9.如权利要求7所述的无线设备，其中，所述第二信号的带宽大于3.8MHz。

10.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述第一信号是时分多址(TDMA)信号。

11.如权利要求10所述的无线设备，其中，所述第二信号是扩频信号。

12.如权利要求11所述的无线设备，其中，所述第二信号是直接序列扩频(DSSS)信号。

13.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述第一信号是全球移动通信系统(GSM)信号。

14.如权利要求13所述的无线设备，其中，所述第二信号是宽带码分多址(WCDMA)信号。

15.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述组合器将第一已变换信号与第二已变换信号叠加。

16.如权利要求1所述的无线设备，其中，所述无线设备是一个电话。

17.一种处理接收到的信号的方法，该方法包括：

将接收到的第一工作模式下的第一信号变换成在第一频带内的第一已变换信号；

将第二工作模式下的第二信号变换成在第二频带内的第二已变换信号，所述第一频带的至少一部分与所述第二频带的一部分重叠，其中，在变换第一信号的同时变换第二信号；

将所述第一已变换信号与第二已变换信号组合；和

处理组合的第一和第二已变换信号，以提取在第一和第二信号的至少一个中所包含的信息。

18.如权利要求17所述的方法，其中，变换所述接收到的第一信号包括将接收到的全球移动通信系统(GSM)信号下变频成第一基带信号。

19.如权利要求17所述的方法，其中，变换所述接收到的第一信号包括将接收到的全球移动通信系统(GSM)信号下变频成第一中频(IF)信号。

20.如权利要求17所述的方法，其中，变换所述接收到的第二信号包括将接收到的宽带码分多址(WCDMA)信号下变频成第二基带信号。

21.如权利要求17所述的方法，其中，变换所述接收到的第二信号包括将接收到的宽带码分多址(WCDMA)信号下变频成第二中频(IF)信号。

22.如权利要求17所述的方法，其中，将所述第一已变换信号与所述第二已变换信号组合包括将所述第一已变换信号与所述第二已变换信号叠加。

23.如权利要求17所述的方法，其中，处理组合的第一和第二已变换信号包括：

将组合的第一和第二已变换信号变换成一个组合数字信号；

通过使用所述组合数字信号解调所述接收到的第一信号；和

通过使用所述组合数字信号解调所述接收到的第二信号。

24.一种无线设备，包括：

用于将接收到的第一工作模式下的第一信号变换成在第一频带内的第一已变换信号的装置；

用于将第二工作模式下的第二信号变换成在第二频带内的第二已变换信号的装置，所述第一频带的至少一部分与所述第二频带的一部分重叠，其中，在变换第一信号的同时变换第二信号；

用于将所述第一已变换信号与所述第二已变换信号组合的组合器；和

用于处理所述组合的第一和第二已变换信号的处理器。

25.一种设备，所述设备包括：

第一振荡器，用于将接收到的第一工作模式下的第一信号变换成在第一频带内的第一已变换信号；

第二振荡器，用于将第二工作模式下的第二信号变换成在第二频带内的第二已变换信号，所述第一频带的至少一部分与所述第二频带的一部分重叠，其中，第二振荡器在第一振荡器变换第一信号的同时变换第二信号；和

处理器，用于处理组合信号，所述组合信号包括与所述第二已变换信号组合的所述第一已变换信号。