偏置電壓可調(diào)的通信裝置和通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種偏置電壓可調(diào)的通信裝置和通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002]包括無線基站和無線終端在內(nèi)的通信裝置可以用于實現(xiàn)無線通信功能。對于一個通信裝置而言，在接收信號時，通信裝置通過天線接收無線通信對端發(fā)送的射頻(RF，Rad1Frequency)信號，將該RF信號轉(zhuǎn)化為模擬基帶(Baseband)信號，再通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC，Analog-to-digital converter)將模擬基帶信號進一步轉(zhuǎn)化為數(shù)字基帶信號。通信裝置還可進一步依照無線通信協(xié)議對數(shù)字基帶信號進行解調(diào)處理，如做信道估計、信道解碼和信號解調(diào)等一系列操作。在發(fā)送信號時，通信裝置依照無線通信協(xié)議對數(shù)字基帶信號進行調(diào)制處理，如信號調(diào)制、信道編碼和信號流交織等一系列操作，而得到的數(shù)字基帶信號處理結(jié)果將被轉(zhuǎn)化為模擬基帶信號并被進一步轉(zhuǎn)化為RF信號，該RF信號被通過天線發(fā)送出去。
[0003]在實際應(yīng)用中，當接收信號時，通信裝置主要包括:將RF信號轉(zhuǎn)化為模擬基帶信號的RF部件、和對模擬基帶信號進行調(diào)制解調(diào)處理的基帶處理器?；鶐幚砥骺梢园?所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、以及數(shù)字基帶通信處理器。數(shù)字基帶通信處理器通過運行無線通信協(xié)議軟件來對模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字基帶信號做解調(diào)處理。所述無線通信協(xié)議軟件可遵循或支持LTE(Long Term Evolut1n，長期演進)、CDMA2000(Code Divis1n MultipleAccess2000，碼分多址2000)、WCDMA(Wideband Code Divis1n Multiple Access，寬帶碼分多址)、TD_SCDMA(Time Divis1n-Synchronous Code Divis1n Multiple Access，時分-同步碼分多址)、或GSM(Global System for Mobile Communicat1ns，全球移動通訊系統(tǒng))中的至少一個RAT(無線接入技術(shù))。其中，一種RAT即為一種無線通信協(xié)議或通信制式。
[0004]當接受信號時，所述RF部件可以將轉(zhuǎn)化后的模擬基帶信號以單端信號或差分信號的方式傳輸給基帶處理器。典型的差分信號傳輸方式如圖1所示，RF部件將接收信號做下變頻以轉(zhuǎn)化為兩路差分模擬基帶信號RX+和RX-，并將兩路差分模擬基帶信號RX+和RX-傳輸給基帶處理器。在發(fā)送信號時，基帶處理器則將兩路差分模擬基帶信號TX+和TX-發(fā)送給RF部件，RF部件對兩路差分模擬基帶信號TX+和TX-做上變頻以轉(zhuǎn)化為待發(fā)送的RF信號，并通過天線發(fā)送該RF信號。
[0005]由于差分信號的傳輸方式需要在RF部件和基帶處理器上分別設(shè)置2個模擬接口，增加了接口實現(xiàn)的硬件復(fù)雜度和成本。因此，在RF部件和基帶處理器之間采用單端信號的傳輸方式將是更有利于節(jié)省成本的方案。典型的單端信號傳輸方式如圖2所示，RF部件和基帶處理器之間僅存在一路接收信號RX和一路發(fā)送信號TX。相對于圖1，圖2中的RF部件和基帶處理器上使用的接口數(shù)量分別從4個變?yōu)?個。
[0006]然而，在單端信號傳輸方式中，所述RF部件傳輸給基帶處理器的模擬基帶信號RX中的直流分量，即大信號電壓或偏置電壓或共模電壓，很容易會超出基帶處理器內(nèi)模擬電路，如所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，的動態(tài)輸入范圍，這對所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的大動態(tài)輸入范圍提出很高要求，而大動態(tài)輸入范圍的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)復(fù)雜度高，同樣會增加設(shè)計和制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實施例提供了一種偏置電壓可調(diào)的通信裝置和通信方法，以降低通信裝置的實現(xiàn)成本。
[0008]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種偏置電壓可調(diào)的通信裝置，包括:RF部件，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，數(shù)字基帶通信處理器，電壓控制器和電壓產(chǎn)生器。所述RF部件耦合至所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器和所述電壓控制器;所述電壓產(chǎn)生器耦合至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器和所述電壓控制器;所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器耦合至所述數(shù)字基帶通信處理器;所述通信裝置能夠工作于調(diào)整模式和工作模式。在所述調(diào)整模式下，所述RF部件，用于生成單端參考信號，所述單端參考信號包括第一偏置電壓;所述電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生第二偏置電壓;所述電壓控制器，用于獲取所述第一偏置電壓和所述第二偏置電壓的差值，并基于所述差值生成控制信號，所述控制信號用于調(diào)整所述第一偏置電壓或所述第二偏置電壓以縮小所述差值。在所述工作模式下，所述RF部件，用于接收RF信號，并對所述RF信號做下變頻，以將所述RF信號轉(zhuǎn)化為單端模擬基帶信號，所述單端模擬基帶信號包括所述第一偏置電壓;所述電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生所述第二偏置電壓;所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于從所述RF部件接收所述單端模擬基帶信號，從所述電壓產(chǎn)生器接收所述第二偏置電壓，并在所述第二偏置電壓作用下將所述單端模擬基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號；以及所述數(shù)字基帶通信處理器，用于解調(diào)所述數(shù)字基帶信號。
[0009]根據(jù)第一方面提供的技術(shù)方案，通信裝置在調(diào)整模式下具有調(diào)整第一偏置電壓和第二偏置電壓以縮小兩者差值的能力。該通信裝置可以工作于工作模式和調(diào)整模式。在工作模式下，通信裝置中的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以第二偏置電壓為參考電壓將具有第一偏置電壓的單端模擬基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號以便后續(xù)處理該數(shù)字基帶信號。而由于調(diào)整模式的存在，在調(diào)整過程中第一偏置電壓和第二偏置電壓的差值已經(jīng)被縮小，該第一偏置電壓和第二偏置電壓將被延續(xù)至工作模式。當通信設(shè)備開啟工作模式后，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器不需要有很大的動態(tài)輸入范圍來處理具有所述第一偏置電壓的單端模擬基帶信號和所述第二偏置電壓，因此降低了模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)復(fù)雜度和難度，從而降低了成本。
[0010]根據(jù)第一方面，在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述RF部件包括電壓調(diào)整電路和耦合于所述電壓調(diào)整電路的差分轉(zhuǎn)單端電路。在所述調(diào)整模式下，所述差分轉(zhuǎn)單端電路用于接收差分參考信號并基于所述差分參考信號生成所述單端參考信號;所述電壓調(diào)整電路用于接收所述控制信號并在所述控制信號的作用下調(diào)整所述差分轉(zhuǎn)單端電路生成的所述單端參考信號的第一偏置電壓。在本技術(shù)方案中，所述控制信號具體用來調(diào)整RF部件輸出的單端參考信號的第一偏置電壓，使得RF部件具有調(diào)節(jié)共模輸出的能力。在所述調(diào)整模式下，所述第二偏置電壓是穩(wěn)定的，所述第一偏置電壓可以被調(diào)整或改變;而在工作模式下，所述第一偏置電壓和第二偏置電壓都是穩(wěn)定的，保證電路的正常工作。
[0011]根據(jù)第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述RF部件還包括耦合于所述差分轉(zhuǎn)單端電路的下變頻器;在所述工作模式下，所述下變頻器用于接收RF信號并將所述RF信號轉(zhuǎn)化互相正交的同相(Ι,Ιη-phase)路模擬基帶信號和正交(Q，Quadrature)路模擬基帶信號;所述差分轉(zhuǎn)單端電路，用于接收所述I路模擬基帶信號和Q路模擬基帶信號，并生成所述單端模擬基帶信號。本技術(shù)方案是通過差分轉(zhuǎn)單端電路實現(xiàn)單端模擬基帶信號的生成，未對現(xiàn)有的輸出I和Q兩路信號的下變頻器做出很大改變，盡可能沿用現(xiàn)有技術(shù)?？蛇x地，該下變頻器也叫做混頻器。
[0012]在第一方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述電壓調(diào)整電路還可通過幾種可選的方案來實現(xiàn)。在第一種可選方案中，所述電壓調(diào)整電路包括:輸入端，耦合于第一電源線；多個并聯(lián)的可調(diào)電流源，耦合于所述輸入端；以及第一輸出端，耦合于所述多個并聯(lián)的可調(diào)電流源，用于輸出可調(diào)電流;第一電阻，用于接收所述可調(diào)電流并生成所述第一偏置電壓;其中，每個可調(diào)電流源包括互相串聯(lián)的電流源和第一開關(guān)，所述控制信號用于控制多個第一開關(guān)的打開或閉合狀態(tài)以調(diào)整所述可調(diào)電流的值從而實現(xiàn)調(diào)整第一偏置電壓。在第二種可選方案中，所述電壓調(diào)整電路包括:恒定電流源，用于輸出恒定電流;可變電阻，用于接收所述恒定電流并生成所述第一偏置電壓;其中，所述控制信號用于控制可變電阻的值從而實現(xiàn)調(diào)整第一偏置電壓。在第三種可選方案中，所述電壓調(diào)整電路包括:多個串聯(lián)的分壓器件，耦合于第二電源線和地線之間；多個第二開關(guān)，耦合于所述多個串聯(lián)的分壓器件；以及第二輸出端，耦合于所述多個第二開關(guān)，用于輸出所述第一偏置電壓;其中，所述控制信號用于控制所述多個第二開關(guān)的打開或閉合狀態(tài)以調(diào)整所述第一偏置電壓。
[0013]根據(jù)第一方面，在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述電壓產(chǎn)生器包括電壓調(diào)整電路;在所述調(diào)整模式下;所述電壓調(diào)整電路用于生成所述第二偏置電壓，并在所述控制信號的作用下調(diào)整所述第二偏置電壓。在本技術(shù)方案中，所述控制信號具體用來調(diào)整第二偏置電壓，而不必調(diào)整RF部件的共模輸出，使得全部調(diào)節(jié)功能可以在RF部件之外的器件中實現(xiàn)，此時的RF部件可完全使用現(xiàn)有技術(shù)的方案。在所述調(diào)整模式下，所述第一偏置電壓是穩(wěn)定的，所述第二偏置電壓可以被調(diào)整或改變;而在工作模式下，所述第一偏置電壓和第二偏置電壓都是穩(wěn)定的，保證電路的正常工作。
[0014]在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述電壓調(diào)整電路還可通過幾種可選的方案來實現(xiàn)。在第一種可選方案中，所述電壓調(diào)整電路包括:輸入端，耦合于第一電源線；多個并聯(lián)的可調(diào)電流源，耦合于所述輸入端；以及第一輸出端，耦合于所述多個并聯(lián)的可調(diào)電流源，用于輸出可調(diào)電流;第一電阻，用于接收所述可調(diào)電流并生成所述第二偏置電壓；其中，每個可調(diào)電流源包括互相串聯(lián)的電流源和第一開關(guān)，所述控制信號用于控制多個第一開關(guān)的打開或閉合狀態(tài)以調(diào)整所述可調(diào)電流的值從而實現(xiàn)調(diào)整第二偏置電壓。在第二種可選方案中，所述電壓調(diào)整電路包括:恒定電流源，用于輸出恒定電流;可變電阻，用于接收所述恒定電流并生成所述第二偏置電壓;其中，所述控制信號用于控制可變電阻的值從而實現(xiàn)調(diào)整第二偏置電壓。在第三種可選方案中，所述電壓調(diào)整電路包括:多個串聯(lián)的分壓器件，耦合于第二電源線和地線之間；多個第二開關(guān)，耦合于所述多個串聯(lián)的分壓器件；以及第二輸出端，耦合于所述多個第二開關(guān)，用于輸出所述第二偏置電壓;其中，所述控制信號用于控制所述多個第二開關(guān)的打開或閉合狀態(tài)以調(diào)整所述第二偏置電壓。
[0015]根據(jù)第一方面或以上任一種實現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述RF部件分別耦合至所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器和所述電壓控制器;所述電壓產(chǎn)生器分別耦合