本文涉及用于產生對應射頻(rf)信號的接收信號強度指示器(rssi)值的方法和系統(tǒng)。

背景技術：

射頻(rf)通信裝置通常需要支持寬的動態(tài)范圍。舉例來說，rf通信裝置可能需要應對具有不良耦合條件的長距離通信以及具有良好耦合條件的近距離通信。接收信號強度指示器(rssi)值可用于調整rf通信裝置以應對不同通信條件。

技術實現要素：

公開用于產生對應于rf信號的rssi值的一種方法和一種系統(tǒng)的實施例。在實施例中，一種用于產生對應于rf信號的rssi值的方法涉及：響應于將自動增益控制(agc)操作應用于rf信號而獲得衰減系數代碼；響應于將模/數轉換器(adc)操作應用于由所述agc操作產生的信號而獲得adc代碼；以及組合所述衰減系數代碼與所述adc代碼以產生rssi值。還描述了其它實施例。

在實施例中，組合所述衰減系數代碼與所述adc代碼以產生所述rssi值涉及對所述衰減系數代碼和所述adc代碼執(zhí)行位移位操作。

在實施例中，所述rssi值的位數等于所述衰減系數代碼的位數與所述adc代碼的位數的總和。

在實施例中，對所述衰減系數代碼和所述adc代碼執(zhí)行位移位操作涉及將所述衰減系數代碼追加到所述adc代碼的最低有效位(lsb)和將所述衰減系數代碼追加到所述adc代碼的最高有效位(msb)中的一者。

在實施例中，獲得所述衰減系數代碼涉及使用可編程電阻分壓器獲得所述衰減系數代碼。

在實施例中，獲得所述衰減系數代碼涉及使用可編程電容分壓器獲得所述衰減系數代碼。

在實施例中，所述用于產生對應于rf信號的rssi值的方法另外涉及檢測由所述agc操作產生的信號的信號包絡。

在實施例中，所述用于產生對應于rf信號的rssi值的方法另外涉及緩沖所述信號包絡。

在實施例中，獲得所述adc代碼涉及將所述經緩沖信號包絡轉換為adc代碼。

在實施例中，所述用于產生對應于rf信號的rssi值的方法另外涉及將所述rssi值放入rssi查找表中。

在實施例中，一種用于產生對應于射頻(rf)信號的rssi值的系統(tǒng)包括：被配置成響應于將agc操作應用于所述rf信號而獲得衰減系數代碼的agc裝置；被配置成響應于將adc操作應用于由所述agc操作產生的信號而獲得adc代碼的adc裝置；以及被配置成組合所述衰減系數代碼與所述adc代碼以產生rssi值的rssi裝置。

在實施例中，所述agc裝置另外被配置成對所述衰減系數代碼和所述adc代碼執(zhí)行位移位操作。

在實施例中，所述rssi值的位數等于所述衰減系數代碼的位數與所述adc代碼的位數的總和。

在實施例中，所述agc裝置另外被配置成將所述衰減系數代碼追加到所述adc代碼的最低有效位(lsb)或將所述衰減系數代碼追加到所述adc代碼的最高有效位(msb)。

在實施例中，所述agc裝置包括可編程電阻分壓器。

在實施例中，所述agc裝置包括可編程電容分壓器。

在實施例中，所述系統(tǒng)另外包括被配置成檢測由所述agc操作產生的信號的信號包絡的信號包絡檢測器。

在實施例中，所述系統(tǒng)另外包括被配置成緩沖所述信號包絡的緩沖器。

在實施例中，所述adc裝置另外被配置成將所述經緩沖信號包絡轉換為adc代碼。

在實施例中，一種用于產生對應于rf信號的rssi值的方法涉及：響應于將agc操作應用于rf信號而獲得衰減系數代碼；響應于將adc操作應用于由所述agc操作產生的信號而獲得adc代碼；將所述衰減系數代碼追加到所述adc代碼的最高有效位(msb)；以及將所述rssi值放入rssi查找表中。

根據本發(fā)明的其它方面將從以下結合附圖進行的詳細描述而變得顯而易見，所述附圖借助于本發(fā)明的原理例子而示出。

附圖說明

圖1描繪根據本發(fā)明的實施例的通信裝置。

圖2a描繪圖1中所描繪的通信裝置的實施為可編程電阻分壓器的agc裝置實施例。

圖2b描繪圖1中所描繪的通信裝置的實施為可編程電容分壓器的agc裝置的實施例。

圖3a到3d描繪圖1中所描繪的通信裝置的緩沖器的一些實施例。

圖4描繪圖1中所描繪的通信裝置的rssi裝置的rssi值的例子。

圖5a示出利用小天線的adc輸出和agc輸出的一些結果。

圖5b示出利用大天線的adc輸出和agc輸出的一些結果。

圖6是根據本發(fā)明的實施例的用于產生對應于rf信號的rssi值的方法的過程流程圖。

貫穿描述，類似的附圖標號可用于識別類似的元件。

具體實施方式

應容易理解，本文中總體描述且在附圖中示出的實施例的組件可用廣泛多種不同配置來布置和設計。因此，以下如圖中所表示的各種實施例的更詳細描述并非意圖限制本公開內容的范圍，而僅僅是表示各種實施例。雖然在圖式中呈現了實施例的各種方面，但除非特別地指示，否則所述圖式未必按比例繪制。

在不脫離本發(fā)明精神或基本特性的情況下，可以其它具體形式實施本發(fā)明。所描述的實施例在所有方面應視為僅具說明性而非限制性。因此，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而非由此詳細描述來指示。在所述權利要求的等效含義和范圍內的所有改變均涵蓋在所述權利要求的范圍內。

貫穿本說明書提及特征、優(yōu)點或類似語言并不暗示可借助本發(fā)明實現的所有特征和優(yōu)點應在或存在于本發(fā)明的任何單個實施例中。實際上，提及所述特征和優(yōu)點的語言應理解成意味著結合實施例描述的具體特征、優(yōu)點或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書對特征和優(yōu)點的論述以及類似語言可以是(但未必是)指代同一實施例。

此外，本發(fā)明的所描述特征、優(yōu)點和特性在一個或多個實施例中可以任何合適方式組合。相關領域的技術人員應認識到，鑒于本文的描述，本發(fā)明可在沒有特定實施例的一個或多個具體特征或優(yōu)點的情況下實踐。在其它情況下，可認可某些實施例中的可能不存在于本發(fā)明的所有實施例中的另外特征和優(yōu)點。

貫穿本說明書提及“一個實施例”、“實施例”或類似語言意味著結合所指示實施例而描述的特定特征、結構或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”和類似語言可以但未必都指代同一實施例。

圖1描繪根據本發(fā)明的實施例的通信裝置100。在圖1中所描繪的實施例中，所述通信裝置包括自動增益控制(agc)裝置102、信號包絡檢測器104、緩沖器106、模/數轉換器(adc)裝置108和rssi裝置110。所述通信裝置被配置成處理rf信號以產生數字信號。所述通信裝置可以是集成電路(ic)裝置，例如ic芯片。雖然示出的通信裝置在本文中被示出有某些組件且被描述有某些功能性，但所述通信裝置的其它實施例可能包括較少或較多組件以實施相同、較少或較多功能性。舉例來說，在一些實施例中，所述通信裝置可包括用于接收rf信號的至少一個天線112。在另一例子中，在一些實施例中，所述通信裝置可包括被配置成處理數字信號的數字信號處理(dsp)裝置。

圖1中所描繪的通信裝置100可處理rf信號以產生rf信號的數字化版本以及產生表示所述rf信號的信號強度的rssi值。所述rssi值可用于調整所述通信裝置以應對不同通信條件，例如具有不良耦合條件的長距離通信以及具有良好耦合條件的近距離通信。舉例來說，如果接收到的rf信號的信號強度較低(例如，由具有不良耦合條件的較大距離通信導致)，那么所述通信裝置會使用較大放大器增益放大所接收的rf信號。如果接收到的rf信號的信號強度較高(例如，由具有良好耦合條件的近距離通信導致)，那么所述通信裝置會使用較小放大器增益放大所接收的rf信號，或減弱所接收的rf信號。因此，圖1中所描繪的通信裝置100可支持寬動態(tài)范圍(即，處理具有寬的幅度范圍的rf信號)。與實施獨立rssi測量裝置且不使用agc/adc裝置所收集的信息的通信裝置相比，圖1中所描繪的通信裝置100使用agc裝置102和adc裝置108以產生針對所接收的rf信號的rssi值。因此，圖1中所描繪的通信裝置100可實施有較少電路組件和較少基板面積(例如，硅面積)。另外，與實施獨立rssi測量裝置且不使用agc/adc裝置所收集的信息的通信裝置相比，圖1中所描繪的通信裝置100可利用較少功率消耗來操作，這導致較少能量成本和較少熱散發(fā)。

通信裝置100的agc裝置102被配置成對rf信號執(zhí)行agc操作。所述agc操作包括rf信號被減弱的信號衰減操作或rf信號未被減弱的信號旁通操作。在一些實施例中，所述agc裝置用于在來自天線的傳入rf信號大于供應范圍時自動減弱所述rf信號，并且產生具有m位的衰減系數代碼(其中m是正整數)，該衰減系數代碼輸出到rssi裝置以供產生rssi值。在無信號衰減的情況下，大于供應范圍的rf信號可能會被信號包絡檢測器104剪切，從而產生不精確的信號強度測量。在一些實施例中，所述agc裝置實施為可編程電阻分壓器、可編程電容分壓器，或可編程電阻分壓器與可編程電容分壓器的組合。

圖2a描繪圖1中所描繪的實施為m位可編程電阻分壓器202的agc裝置102的實施例。在圖2a中所描繪的實施例中，m位可編程電阻分壓器202包括具有固定電阻的第一電阻器226和具有可編程電阻的m位受控電阻器陣列228。所述m位受控電阻器陣列由m位衰減系數代碼控制，該m位衰減系數代碼輸出到rssi裝置以供產生rssi值。在實施例中，所述m位受控電阻器陣列包括數個電阻器，且所述電阻器中的每一者可由所述m位衰減系數代碼啟用或禁用(例如，旁通)以產生特定電阻值。所述m位可編程電阻分壓器在輸入端222處接收rf信號且從輸出端224輸出輸出信號。所述輸出信號可能是所接收的rf信號的減弱版本或等同于所接收的rf信號。在圖2a中所描繪的m位可編程電阻分壓器中，第一電阻器連接到從中接收rf信號的輸入端，且所述m位受控電阻器陣列接地。可替換的是，所述m位受控電阻器陣列可連接到從中接收rf的輸入端，且所述第一電阻器接地。所述m位可編程電阻分壓器的分壓比通過改變所述m位受控電阻器陣列的電阻進行調整。圖2a中所描繪的m位可編程電阻分壓器是圖1中所描繪的agc裝置102的一個可能的實施例。然而，圖1中所描繪的agc裝置102不限于圖2a中所示出的實施例。

圖2b描繪圖1中所描繪的實施為m位可編程電容分壓器242的agc裝置102的實施例。在圖2b中所描繪的實施例中，m位可編程電容分壓器242包括具有固定電容的第一電容器236和具有可編程電容的m位受控電容器陣列238。所述m位受控電容陣列由m位衰減系數代碼控制，該m位衰減系數代碼輸出到rssi裝置以供產生rssi值。在實施例中，所述m位受控電容器陣列包括數個電容器，且所述電容器中的每一者可由所述m位衰減系數代碼啟用或禁用(例如，旁通)以產生特定電容值。所述m位可編程電容分壓器在輸入端232處接收rf信號，且從輸出端234輸出輸出信號。所述輸出信號可能是所接收的rf信號的減弱版本或等同于所接收的rf信號。在圖2b中所描繪的m位可編程電容分壓器中，所述第一電容器連接到從中接收rf信號的輸入端，且所述m位受控電容器陣列接地?？商鎿Q的是，所述m位受控電容器陣列可連接到從中接收rf的輸入端，且所述第一電容器接地。所述m位可編程電容分壓器的分壓比通過改變所述m位受控電容器陣列的電容進行調整。圖2b中所描繪的m位可編程電容分壓器是圖1中所描繪的agc裝置102的一個可能的實施例。然而，圖1中所描繪的agc裝置102不限于圖2b中所示出的實施例。

回看圖1，通信裝置100的信號包絡檢測器104被配置成檢測傳入信號的信號包絡。所述信號包絡檢測器可檢測從agc裝置102輸出的信號的最大幅度。在一些實施例中，所述信號包絡檢測器實施為具有與傳入信號的頻率相同的頻率的取樣混頻器。在這些實施例中，所述取樣混頻器可直接對信號峰值取樣或執(zhí)行iq取樣，且隨后計算幾何總和。在一些實施例中，所述信號包絡檢測器實施為峰值檢測器。

通信裝置100的緩沖器106被配置成緩沖或暫時存儲來自信號包絡檢測器104的所檢測信號包絡。所述緩沖器可用于防止adc取樣反沖，且用于增大反向隔離。在一些實施例中，所述緩沖器實施為單位增益緩沖器、固定增益緩沖器、轉變柵、開關，或單位增益緩沖器、固定增益緩沖器、轉變柵和/或開關的組合。

圖3a描繪實施為單位增益緩沖器306的緩沖器106的實施例。在圖3a中所描繪的實施例中，單位增益緩沖器306包括放大器308，該放大器308具有用于從信號包絡檢測器104接收所檢測的信號包絡的第一輸入端310和連接到所述單位增益緩沖器的輸出端314的第二輸入端312。圖3a中所描繪的單位增益緩沖器是圖1中所描繪的緩沖器106的一個可能的實施例。然而，圖1中所描繪的緩沖器106不限于圖3a中所示出的實施例。

圖3b描繪實施為固定增益緩沖器316的緩沖器106的實施例。在圖3b中所描繪的實施例中，固定增益緩沖器316包括放大器318、第一電阻器320和第二電阻器322。所述放大器包括用于從信號包絡檢測器104接收所檢測的信號包絡的第一輸入端324和經由所述第一電阻器接地且經由所述第二電阻器連接到所述固定增益緩沖器的輸出端328的第二輸入端326。圖3b中所描繪的固定增益緩沖器是圖1中所描繪的緩沖器106的一個可能的實施例。然而，圖1中所描繪的緩沖器106不限于圖3b中所示出的實施例。

圖3c描繪實施為轉變柵336的緩沖器106的實施例。在圖3c中所描繪的實施例中，轉變柵336包括用于從信號包絡檢測器104接收所檢測的信號包絡的輸入端338和所述經緩沖信號包絡從中輸出的輸出端340。圖3c中所描繪的轉變柵是圖1中所描繪的緩沖器106的一個可能的實施例。然而，圖1中所描繪的緩沖器106不限于圖3c中所示出的實施例。

圖3d描繪實施為開關346的緩沖器106的實施例。在圖3d中所描繪的實施例中，開關346包括用于從信號包絡檢測器104接收所檢測的信號包絡的輸入端348、切換裝置或切換機制350，以及所述經緩沖信號包絡從中輸出的輸出端352。在一些實施例中，所述開關可實施為半導體裝置，例如場效應晶體管(fet)裝置。圖3d中所描繪的開關是圖1中所描繪的緩沖器106的一個可能的實施例。然而，圖1中所描繪的緩沖器106不限于圖3d中所示出的實施例。

回看圖1，通信裝置100的adc裝置108被配置成將模擬信號轉換為數字信號。在一些實施例中，所述adc裝置將來自所述緩沖器的經緩沖信號包絡轉換為n位(其中n是正整數)adc代碼，該adc代碼輸出到rssi裝置以供產生rssi值。所述adc裝置的例子包括(但不限于)直接轉換adc、逐次逼近型adc、躍升-比較adc、delta編碼adc和sigma-deltaadc。

通信裝置100的rssi裝置110被配置成基于來自agc裝置102的衰減系數代碼和來自adc裝置108的adc代碼而獲得rssi值。由所述rssi裝置產生的rssi值可用于控制電子裝置，例如放大器。舉例來說，由所述rssi裝置產生的rssi值用于控制接收器裝置或發(fā)射器裝置內的放大器的增益。當讀取器與非接觸式卡之間的距離足夠近時，卡接收器的增益可被減小以避免卡接收器飽和，且卡發(fā)射器的發(fā)射功率可被減小以避免卡接收器飽和。當讀卡器與非接觸式卡之間的距離很遠時，卡接收器的增益可被增大以實現更好的靈敏性，且卡發(fā)射器的發(fā)射功率可被增大以實現較大通信距離。

在一些實施例中，rssi裝置110在兩個操作范圍之間自動切換。在場感應電壓大于某一值(例如，agc裝置102在rxp/rxn處的電壓在1.2伏以上)的agc操作范圍中，所述agc裝置操作以減弱rf信號。分壓比可由m位衰減系數代碼控制直到達到目標電壓。所述m位衰減系數代碼用于計算傳入信號強度。在具有具體天線和匹配系統(tǒng)的通信裝置內，信號場強度和感應電壓之間的關系可固定，使得rssi值可通過信號場強度映射于查找表內。在rx上的場感應電壓小于某一值的adc操作范圍中，所述agc裝置不執(zhí)行信號衰減(衰減系數代碼為0)，且所述adc代碼可用于估計所接收的場強度值。

在一些實施例中，rssi裝置110將m位衰減系數代碼與n位adc代碼組合以產生m+n位的rssi值。舉例來說，所述rssi裝置可執(zhí)行位移位操作，以將所述m位衰減系數代碼追加到所述n位adc代碼的最低位(例如，最低有效位(lsb)位)或將所述m位衰減系數代碼追加到所述n位adc代碼的最高位(例如，最高有效位(msb)位)。

圖4描繪圖1中所描繪的通信裝置100的rssi裝置110的rssi值的例子。在圖4中所描繪的例子中，所述rssi裝置將10位衰減系數代碼450追加到6位adc代碼460的最高位以產生16位的rssi值470。舉例來說，所述rssi裝置將10位衰減系數代碼“0000000001”追加到6位adc代碼“111000”的最高位以產生16位rssi值“0000000001111000”。在另一例子中，所述rssi裝置將10位衰減系數代碼“0000000000”追加到6位adc代碼“111111”的最高位以產生16位rssi值“0000000000111111”。所述rssi值可用于響應于通信條件而調整所述通信裝置或以可操作方式連接到所述通信裝置的其它通信裝置。

rssi裝置110可將所產生的rssi值放入查找表中以用于目標天線和匹配設置。所述查找表可由不同算法產生，且具有不同大小。在一些實施例中，所述rssi裝置通過每個m位衰減系數代碼和每個n位adc代碼直接產生查找表，得到2^m+n的查找表大小。在一些實施例中，所述rssi裝置產生針對所述m位衰減系數代碼的查找表和針對所述n位adc代碼的查找表，得到2^m+2ⁿ的總查找表大小。在一些實施例中，所述rssi裝置使用內插方法減小查找表。舉例來說，所述rssi裝置選擇所述m位衰減系數代碼和所述n位adc代碼中的一者或多者以產生查找表。在一些實施例中，所述rssi裝置使用多項式曲線擬合方法來減小查找表的大小。舉例來說，所述adc代碼可以3點線性曲線為特征，

y＝a·x+b(1)

其中x表示輸入電壓或場強度，參數a和b保存在查找表中。所述衰減系數代碼可以3次多項式方程式為特征，

y＝a·x³+b·x²+c·x+d(2)

其中x表示輸入電壓或場強度，參數a、b、c、d保存在查找表中。在一些實施例中，輸入電壓/場強度曲線計算如下。在所述adc范圍(agc＝0，未衰減)中，所述輸入電壓/場強度可表達為：

vin＝vlsb*n(3)

其中vin表示輸入電壓/場強度，vlsb表示單位adc最低有效位(lsb)電壓，且adc裝置108具有n位。在所述agc范圍中，所述輸入電壓/場強度可表達為：

vin＝vlsb*n*attm(4)

其中vin表示輸入電壓/場強度，vlsb表示單位adclsb電壓，attm表示額定衰減系數代碼，且所述adc裝置具有n位。在輸入電壓曲線產生之后，可計算真實輸入電壓與通常算得的曲線之間的線性擬合曲線。所述rssi裝置可使用針對所述衰減系數代碼的二次多項式曲線(y＝a·x²+b·x+c)和針對所述輸入電壓的一次線性曲線(y＝a·x+b)。

在通信裝置100的例子操作中，agc裝置102響應于將agc操作應用于rf信號而獲得衰減系數代碼。adc裝置108響應于將adc操作應用于由所述agc操作產生的信號而獲得adc代碼。rssi裝置110將所述衰減系數代碼與所述adc代碼組合以產生對應于所述rf信號的rssi值。

圖5a示出利用小天線的adc輸出和agc輸出的一些結果，且圖5b示出利用大天線的adc輸出和agc輸出的一些結果。如圖5a和5b中所展示，小天線和大天線的agc操作范圍與adc操作范圍之間不存在重疊。因此，通信裝置100可在所述agc操作范圍與所述adc操作范圍之間無縫切換。

圖6是根據本發(fā)明的實施例的用于產生對應于rf信號的rssi值的方法的過程流程圖。在框602處，響應于將agc操作應用于所述rf信號而獲得衰減系數代碼。在框604處，響應于將adc操作應用于由所述agc操作產生的信號而獲得adc代碼。在框606處，將所述衰減系數代碼與所述adc代碼組合以產生rssi值。

在以上描述中，提供各種實施例的具體細節(jié)。然而，在并沒有這些具體細節(jié)的全部細節(jié)的情況下可實踐一些實施例。在其它情況下，為了簡潔和清晰起見，某些方法、程序、組件、結構和/或功能除了用以實現本發(fā)明的各種實施例的細節(jié)之外不再詳細描述。

雖然以特定次序示出和描述了本文中的(多個)方法的操作，但可更改每種方法的操作次序，使得可以相反次序執(zhí)行某些操作，或使得可至少部分地與其它操作同時執(zhí)行某些操作。在另一實施例中，不同操作的指令或子操作可以間斷和/或交替方式實施。

還應注意，本文中所描述的方法的至少一些操作可使用存儲在計算機可用存儲媒體上的軟件指令來實施，以供計算機執(zhí)行。舉例來說，計算機程序產品的實施例包括用于存儲計算機可讀程序的計算機可用存儲媒體。

所述計算機可用或計算機可讀存儲媒體可以是電子、磁性、光學、電磁、紅外線或半導體系統(tǒng)(或設備或裝置)。非暫時性計算機可用和計算機可讀存儲媒體的例子包括半導體或固態(tài)存儲器、磁帶、可拆卸計算機磁盤、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、硬磁盤和光盤。光盤的目前例子包括具有只讀存儲器的高密度磁盤(cd-rom)、具有讀取/寫入的高密度磁盤(cd-r/w)和數字視頻光盤(dvd)。

可替換的是，本發(fā)明的實施例可完全實施于硬件或包含硬件元件和軟件元件兩者的實施方案中。在使用軟件的實施例中，所述軟件可包括但不限于固件、常駐軟件、微碼等。

雖然已描述和示出本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明不限于如此描述和示出的部件的具體形式或布置。本發(fā)明的范圍將由在此所附的權利要求書及其等效物限定。