專利名稱：減輕來自并置無線電傳送器的互調(diào)凸刺的帶內(nèi)干擾的頻率選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及并置無線電裝置，并且更具體地說，涉及此類裝置通過其可同時且成功操作的機制。
背景技術(shù)：
在電信中，并置(collocation)是一種物理布置，其中，兩個對象被放置靠近在一起。例如，并置可在兩件無線電裝備之間發(fā)生。在并置的多無線電平臺上，異類無線電裝置之間的相鄰或交替信道干擾已成了一個關(guān)注問題。從一個無線電傳送的信號可泄露到并置無線電中并造成其接收器性能中的降級。其中降級發(fā)生的對象在本文中稱為受害者，例如，
受害者無線電、受害者傳送器或受害者接收器。典型的共存?zhèn)魉推鞯浇邮掌鞲蓴_情形是在接收器的信道頻率的傳送器噪聲和并置傳送器所造成的接收器阻塞。傳送器噪聲是由于傳送器中相位/LO(本地振蕩器)噪聲或不完美濾波的帶外(OOB)發(fā)射所造成的。傳送器噪聲可采取有色噪聲、白噪聲或凸刺(spur)的形式。接收器阻塞是由于幾種機制所造成的，例如接收器的壓縮、接收器與傳送器的泄露信號之間的交叉調(diào)制、接收器中模擬到數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器的有限動態(tài)范圍、相互混頻等等。時鐘信號一般表征為數(shù)字方波脈沖，帶有包含顯著譜能量的銳邊。譜能量在是時鐘信號的頻率的整數(shù)倍的頻率處產(chǎn)生在本文中后面稱為諧波的諧波頻率分量。諧波可從攜帶時鐘信號的互連邏輯電路的線路來輻射。諧波可與一個無線電的傳送信號互調(diào)以在另一無線電的頻帶中生成干擾。


通過參照以下詳細描述(在連同附圖進行時)，本文檔的上述方面和許多伴隨優(yōu)點將變得更容易領(lǐng)會到，因為其變得更好理解，其中，類似的引用標(biāo)號在各種視圖各處表示類似的部分，除非另有指明。圖I是根據(jù)一些實施例的具有兩個并置裝置和頻率選擇引擎的系統(tǒng)的框圖；圖2是示出根據(jù)一些實施例的由圖I的頻率選擇引擎執(zhí)行的操作的流程圖；圖3是根據(jù)一些實施例的藍牙傳送譜的屏幕捕捉；圖4是根據(jù)一些實施例的圖，其示出藍牙傳送譜以及幾個互調(diào)傳送凸刺和帶外發(fā)射；圖5是根據(jù)一些實施例的與在2444和2448MHz傳送的藍牙傳送器并置的WiMAX傳送器的IOMHz譜捕捉；圖6是根據(jù)一些實施例的示出信道選擇的效應(yīng)的藍牙傳送器的噪聲和WiMAX中心頻率(2508MHz)處的噪聲本底捕捉；圖7是根據(jù)一些實施例的圖，其示出藍牙傳送譜，帶有頻率選擇引擎所去除的譜的三部分；
圖8A和SB是根據(jù)一些實施例的流程圖，其示出由頻率選擇引擎執(zhí)行的操作以使得并置藍牙傳送器和WiMAX接收器能夠操作而無干擾；以及圖9是根據(jù)一些實施例的操作中的頻率選擇引擎的屏幕捕捉。
具體實施例方式根據(jù)本文中所述的實施例，公開了一種解決傳送器互調(diào)凸刺問題的創(chuàng)新方案。通過使用此創(chuàng)新方法，允許無線電傳送器基于時鐘諧波和并置受害者接收器的頻率特性來選擇其操作頻率。在一些實施例中，藍牙無線電傳送器基于時鐘諧波和WiMAX接收器的頻率特性來選擇其操作頻率。WiMAX是微波接入全球互操作性的縮寫，當(dāng)前由IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)802. 16系列規(guī)范來定義。根據(jù)一些實施例，具有藍牙無線電傳送器20和并置WiMAX接收器40的系統(tǒng)100在圖I中示出。藍牙無線電傳送器20包括生成諧波的時鐘30。(藍牙無線電傳送器20作為傳送器和接收器來操作，但為了簡明，在本文中稱為傳送器。)頻率選擇引擎(FSE)200采用時鐘30頻率和帶寬以及接收器40頻率和帶寬來確定傳送器20的操作頻率。頻率選擇引擎200的詳細操作在下面圖2和8的流程圖中示出。頻率選擇引擎200可以在軟件、硬件或軟件和硬件的組合中實現(xiàn)。在描述FSE 200如何在系統(tǒng)100上操作之前先呈現(xiàn)一些背
旦
o頻率選擇引擎200或頻率選擇方法在其中侵略方傳送器能夠在足夠廣的范圍中動態(tài)更改其操作頻率(使得傳送器能夠避免其凸刺落在并置受害者接收器的接收頻率上的頻率)的那些系統(tǒng)中是適合的。雖然有其它類型的侵略方傳送器，但以跳頻擴展譜(FHSS)為特征的傳送器是用于頻率選擇方法200的合適候選。FHSS是通過在許多頻率信道之間轉(zhuǎn)變載波、使用對傳送器和接收器均已知的偽隨機序列來傳送無線電信號的一種方法。藍牙傳送器采用FHSS技術(shù)。在圖I中，藍牙無線電傳送器20是侵略方傳送器，并且WiMAX無線電接收器40是并置受害者接收器。類似地，只要傳送器具有廣范圍的可選擇頻率/信道，例如固定操作頻率傳送器的不執(zhí)行FHSS的傳送器便可以是用于FSE 200的合適候選。假設(shè)X指示無線電傳送器的操作頻率，并且fk和bk分別指示k階時鐘諧波的最低頻率和帶寬。通常，fk等于k &，其中，&是時鐘信號的頻率，并且k是時鐘諧波的帶寬。頻率選擇引擎200假設(shè)時鐘諧波具有相同帶寬。在一些實施例中，如果其帶寬不同，則k設(shè)為所有諧波的最大值。從這些假設(shè)，獲得二階互調(diào)頻率范圍，如[x+kf0, x+kfo+bJ&lix-kfQ-bQ, x-kfj ,對于 k = {1,2,…} (I)如果受害者接收器的最低頻率是F，并且?guī)捠荁，使得其信號范圍在F與F+B之間，則并置傳送器只應(yīng)在以下范圍中操作以完全避免由于時鐘諧波造成的二階互調(diào)干擾其中接收器頻率小于傳送器頻率{x < F+f0}，{F+B+ (k-1) f0+b0 < x < F+kf0, (k > I)}，(2a)其中接收器頻率大于傳送器頻率{F+B~kf0 < X < F_b0_ (k_l) f0, (k > I)}，
{F+B-f0 < x}(2b)在一些實施例中，如圖2的流程圖中所示，頻率選擇引擎200適當(dāng)?shù)厥褂玫仁?a或2b(總稱為“等式2”)來選擇藍牙無線電傳送器20(圖I)的操作頻率。首先，頻率選擇引擎200獲得藍牙無線電傳送器20的時鐘諧波的頻率特性(f0和b0)(框202)。FSE 200還獲得受害者接收器的頻率特性(F和B)(框204)，在此情況下，受害者接收器是WiMAX接收器40。上述操作可反向執(zhí)行。從所述信息，F(xiàn)SE 200使用上面的等式2來計算X、藍牙無線電傳送器20的操作頻率的范圍(框206)，由此使得并置裝置能夠操作而無不當(dāng)干擾。例如，假設(shè)圖I的藍牙無線電傳送器20具有32MHz內(nèi)部時鐘30，并且并置WiMAX無線電接收器40在2508MHz操作。WiMAX在IOMHz譜上操作，因此，操作范圍在2503與2513(2508±5)之間，因而F = 2503 (WiMAX裝置的最低操作頻率)。此外，f0 = 32，b0 = 1，以及B = 10。通過為等式2b中的X求解，藍牙無線電傳送器20被確定為在2402-2406MHZ (k=4)、2417-2438MHz (k = 3)或2449_2470MHz (k = 2)之間是可操作的以滿足等式2b并避
免干擾WiMAX無線電接收器40。(其中，k = 4，等式2b產(chǎn)生2385-2406MHZ的操作范圍，但由于藍牙傳送器20操作范圍是2402-2480MHZ，因此，操作范圍的更低端受到限制。)在圖2中，F(xiàn)SE 200提供用于藍牙傳送器20的適合操作頻率的范圍，從而使得該裝置能夠與WiMAX接收器40并直。作為另一示例，假設(shè)圖I的藍牙無線電傳送器20具有32MHz內(nèi)部時鐘30，并且并置WiMAX無線電接收器40在2350MHz操作。WiMAX在IOMHz譜上操作，因此，操作范圍在2345與2355(2350±5)之間，因而，F(xiàn) = 2345 (WiMAX裝置的最低操作頻率)。此外，f0 = 32, b0 = I,以及B = 10。通過為等式2a中的X求解,藍牙無線電傳送器20被確定為在2402-2409MHZ (同樣地，此范圍受藍牙傳送器的操作范圍限制)、2420-244 IMHz或2452-2473MHZ之間是可操作的以滿足等式2a并避免干擾WiMAX無線電接收器40。等式2a或等式2b均可用于為可用頻率的范圍求解。這些等式之一可選擇傳送器的操作范圍之外的頻率的范圍。在此類情況下，轉(zhuǎn)而使用另一等式。在并置藍牙和WiMAX無線電傳送器的詳細案例研究中，發(fā)現(xiàn)與傳送的信號互調(diào)的時鐘泄露可造成傳送器凸刺，這在傳送頻率的兩側(cè)均可發(fā)生。這些凸刺的傳送功率雖然比噪聲本底高得多，但仍低于管制要求所施加的譜屏蔽。芯片/板設(shè)計人員不想花費額外的工作和金錢來去除傳送器凸刺，因為多無線電操作通常不是設(shè)計考慮因素的部分。圖3示出來自當(dāng)前可用的最高銷售的藍牙芯片之一的藍牙傳送譜捕捉50。藍牙芯片正在2460MHz的固定頻率進行傳送(跳頻被關(guān)閉)。藍牙芯片具有32MHz內(nèi)部時鐘。圖3的跨度50捕捉400MHz的數(shù)據(jù)，圖中的每個豎線表示40MHz增量。藍牙無線電的傳送頻率(F1)及其內(nèi)部窄帶低頻時鐘(F2)耦合在一起以形成在(Fi_2F2)、(F1-F2),(FfF2)、(Fi+2F2)的幾個傳送凸刺，也稱為互調(diào)頻率分量，凸刺相隔32MHz。2460MHz信號正變得與藍牙時鐘的32MHz信號混合。標(biāo)記指示凸刺的位置，并且每個凸刺的頻率和振幅在圖50的底部指不。圖3的屏幕捕捉50代表藍牙裝置的特性。具有低成本設(shè)計的藍牙傳送器可具有不貴的混頻器和/或不貴的前端模塊。因此，藍牙傳送器20的操作頻率與其自己時鐘30的互調(diào)可造成圖3中所示的凸刺。藍牙無線電傳送器一般利用跳頻來幫助克服信道干擾。無線電使用選定調(diào)制方案(例如，DM1、DM3、DHU DH3) 一次為一個分組使用一個頻率(帶有IMHz帶寬)?；诮邮掌饕仓赖念A(yù)協(xié)商的跳頻型式(pattern)，藍牙無線電隨后跳到用于下一分組的另一頻率?？捎锰鴦有诺缽?402MHz到2480MHz，總共79個信道。如果互調(diào)存在，則每個傳送將具有類似于圖3中所示型式的凸刺型式。結(jié)果，在該時間期上主要傳送頻率(F1)和所有其互調(diào)凸刺(FiikF2)將保持重疊彼此的傳送型式的集
入
口 o圖4是以另一方式示出傳送凸刺的圖60。圖60相對振幅(y軸)測量頻率(x軸)。藍牙無線電傳送器20在79個信道(在2402MHz開始和在2480MHz結(jié)束)的任何一個信道上傳送。第一傳送凸刺示為在2434MHz (粉紅)，第二凸刺在2466MHz (黃)，第三凸刺在
2498MHz (藍)，第四凸刺在2530MHz (紫)，以及第五凸刺在2562MHz (棕)。像從其推導(dǎo)出它們的方波一樣，每個傳送凸刺是79 (IMHz)個信道寬。表I詳細示出圖4中所示內(nèi)容。表I帶凸刺的藍牙傳送
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括 接收器，在F處開始的預(yù)定頻率和帶寬B操作； 傳送器/接收器，在頻率的預(yù)定范圍內(nèi)操作，所述傳送器/接收器包括在時鐘頻率fo和帶寬k運行的內(nèi)部時鐘；以及 頻率選擇引擎，在所述預(yù)定范圍內(nèi)選擇所述傳送器/接收器的操作頻率的范圍，所述頻率選擇引擎使用以下任一等式來選擇多個操作頻率范圍{x < F+f0}，{F+B+(k-l) f0+b0 < x < F+kf0, (k > I)}，或者{F+B-kf。< x < F-b0-(k-l)f0J (k > I)}，{F+B-f。< x}； 其中k是整數(shù)。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述接收器未遇到由于互調(diào)而引起的所述傳送器/接收器的傳送凸刺。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述接收器是WiMAX接收器。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中B是IOMHz。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述WiMAX接收器在2503MHz與2513MHZ之間操作。
6.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述傳送器/接收器是在IMHz帶寬操作的藍牙裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述藍牙傳送器/接收器執(zhí)行跳頻。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中以及頻率的所述預(yù)定范圍在2402MHz與2480MHz之間。
9.一種方法，包括 獲得接收器的期望操作頻率和帶寬； 獲得跳頻擴展譜無線電傳送器的時鐘頻率，其中所述跳頻擴展譜傳送器在多信道傳送譜的某個時間在單個信道上操作； 從所述期望操作頻率減去或添加所述時鐘頻率以生成第一頻率； 從所述期望操作頻率減去或添加兩倍的所述時鐘頻率以生成第二頻率； 從所述期望操作頻率減去或添加三倍的所述時鐘頻率以生成第三頻率；以及 將所述跳頻擴展譜無線電傳送器編程為不在以下操作范圍中操作 所述第一頻率直到所述第一頻率加所述帶寬； 所述第二頻率直到所述第二頻率加所述帶寬；以及 所述第三頻率直到所述第三頻率加所述帶寬。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，獲得接收器的期望操作頻率和帶寬還包括 獲得受害者接收器的期望操作頻率和帶寬。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，獲得受害者接收器的期望操作頻率和帶寬還包括 獲得WiMAX接收器的期望操作頻率和帶寬。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，獲得WiMAX接收器的期望操作頻率和帶寬還包括 獲得2508MHz的期望操作頻率和IOMHz的帶寬。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，獲得跳頻擴展譜無線電傳送器的時鐘頻率還包括 獲得藍牙無線電傳送器的時鐘頻率。
14.一種系統(tǒng),包括受害者接收器，在預(yù)定頻率F和帶寬B操作； 傳送器/接收器，在頻率的預(yù)定范圍內(nèi)操作，所述傳送器/接收器包括在時鐘頻率fo運行的內(nèi)部時鐘；以及 頻率選擇引擎，在所述預(yù)定范圍內(nèi)選擇所述傳送器/接收器的操作頻率的范圍，所述頻率選擇引擎 選擇F±fQ直到F±fQ+B的第一操作頻率范圍； 選擇FiZftl直到的第二操作頻率范圍； 選擇F±3fQ直到F±3fQ+B的第三操作頻率范圍； 其中所述接收器未遇到由于互調(diào)而引起的所述傳送器/接收器的傳送凸刺。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述受害者接收器是WiMAX接收器。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述WiMAX接收器在2503MHz與2513MHz之間操作。
17.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述傳送器/接收器是帶有廣范圍的操作頻率的固定操作頻率裝置。
18.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述傳送器/接收器執(zhí)行跳頻。
19.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述傳送器/接收器是藍牙傳送器/接收器。
20.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述第一、第二和第三操作頻率范圍被調(diào)整為符合所述傳送器/接收器的操作頻率范圍。
全文摘要
無線電傳送器基于時鐘諧波和并置接收器的頻率特性來選擇其操作頻率。
文檔編號H04B1/50GK102804616SQ201080027688
公開日2012年11月28日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者H-Y·劉, L·羅特, J·朱 申請人:英特爾公司