具有改进功耗的射频设备和相关方法技术

本申请公开了具有改进功耗的射频设备和相关方法。一种设备包括RF接收器。RF接收器包括数字信号到达(DSA)电路，以检测该RF接收器中的接收信号的到达并且指示接收信号的到达。RF接收器进一步包括检测电路和控制器，该检测电路检测来自接收信号的信号，该控制器取决于DSA电路是否指示接收信号的到达来控制该检测电路的操作。

【技术实现步骤摘要】
具有改进功耗的射频设备和相关方法
本公开总体涉及通信设备和相关方法。更具体地，本公开涉及针对具有减少的或改进的功耗的接收器的设备，以及相关方法。
技术介绍
随着无线技术(诸如Wi-Fi、蓝牙和移动或无线物联网(IoT)装置)的日益增长，更多装置或系统合并了射频(RF)电路，诸如接收器和/或发射器。为了减少成本、大小和材料清单，并且增加这种装置或系统的可靠性，各种电路或功能已经被集成到集成电路(IC)中。例如，IC典型地包括接收器和/或发射器电路。针对发射器和接收器使用各种类型和电路。发射器使用RF信号经由介质(诸如空气)发送或发射信息。接收器在另一点或位置接收来自介质的RF信号，并且检索信息。典型地，发射器经由RF信号发射编码数据。接收器对RF信号进行接收、解码、解调等来检索数据。一些无线通信标准定义无线包的前导码，其为预定义的数据模式，接收器能够使用该数据模式检测并决定其控制回路。控制回路可包括自动增益控制(AGC)、自动频率补偿(AFC)和位时钟恢复(BCR)。在接收器检测到前导码的结束之后，接收器准备接收包括有效负载数据的完整包。一些接收器使用前导码检测器检测帧的到达。响应于前导码检测器发信号通知检测到前导码，接收器开始寻找帧的下一个部分。在在基于IEEE802.15.4的ZigBee帧协议中，该下一个部分是同步字(SYNC字)。在某些环境下，前导码检测器可偶尔提供伪触发，诸如当同信道连续波(CW)音调在前导码检测器的灵敏度周围被接收时，或者当某些噪声模式被接收时。这个部分中的说明和任何相应附图被包括为背景信息材料。这个部分中的材料不应被认为是承认这种材料构成本专利申请的现有技术。
技术实现思路
根据示例性实施例设想各种设备和相关方法。根据一个示例性实施例，一种设备包括RF接收器。RF接收器包括数字信号到达(DSA)电路，以检测在RF接收器中的接收信号的到达，并且指示接收信号的到达。RF接收器进一步包括检测电路和控制器，该检测电路检测来自接收信号的信号，该控制器取决于DSA电路是否指示接收信号的到达来控制该检测电路的操作。根据另一个示例性实施例，一种IC包括RF接收器。RF接收器包括DSA电路，DSA电路包括相关器(correlator)，以操作包括RF接收器中的接收信号的一组位中的位的子集，以减少相关器的功耗。DSA电路提供指示接收信号的到达的信号。RF接收器进一步包括控制器，以取决于DSA电路是否指示接收信号的到达来控制检测电路的操作。根据另一个示例性实施例，一种处理RF接收器中的信号的方法包括，通过使用DSA电路检测RF接收器中的接收的信号的到达，并且指示接收信号的到达。该方法进一步包括，取决于由DSA电路指示的接收信号的到达，选择性地检测来自接收信号的信号。附图说明所附附图仅说明示例性实施例并且因此不应被认为是限制申请和权利要求的范围。本领域的普通技术人员将理解，所公开的概念适用于其它相等有效的实施例。在附图中，用在多于一个附图中的相同数字标识符表示相同、相似或相等的功能性、组件或块。图1说明根据一个示例性实施例的RF接收器的电路布置。图2描述根据另一个示例性实施例的RF接收器的电路布置。图3示出根据一个示例性实施例的RF接收器中的接收-路径电路的电路布置。图4描述根据一个示例性实施例的RF接收器的电路布置。图5-图8说明根据示例性实施例的用于控制检测电路的操作的电路布置。图9-图11描述根据一个示例性实施例的用于操作RF接收器的方法的过程流程图。图12说明根据一个示例性实施例的用于无线电通信的系统。图13-图14示出根据示例性实施例的IC的电路布置。具体实施方式所公开的概念总体涉及RF接收器或收发器。更具体地，所公开的概念提供针对具有减少的功耗的RF接收器或收发器的设备和方法，以及相关方法，如以下详细描述的。在典型的RF接收器中，诸如使用直接-序列扩频(DSSS)偏移正交相移键控(OQPSK)解调器的那些，检测电路(或信号检测电路或检测器电路或检测块)在解调器电路内以及因此在RF接收器内消耗相对大量的功率。例如，在一些情况下，DSSSOQPSK解调器中的检测电路能够消耗总调制器功耗的大约三分之一。相对大的功耗典型地发生自检测电路执行信号检测操作期间所执行的相关操作。在示例性实施例中，消耗的功率的量被大大减少，例如，在一些实施例中，当使用少于大约10％的附加电路面积(例如，因为附加电路而在IC中使用的面积)时减少70％。功耗减少通过在前导码搜索期间关断(或切断或关掉或抑制或置于睡眠模式中)检测电路来操作。一旦前导码搜索成功或者实际的或期望的信号到达，检测电路被开启(或加电或置于激活模式中或置于操作的正常模式中)。假定在调制解调器或RF接收器中，通常时间大部分花费(例如，在一些情况下为99％)在前导码搜索状态中，在前导码搜索时间段期间关断检测电路提供了相对大的功率节省。示例性实施例进一步提供附加保护来避免噪声-感生的伪信号检测，如下面详细描述的。换句话说，使用技术和电路来避免噪声-感生的伪信号检测阻塞传入的包(incomingpackage)。(当解调器错误地使噪声有资格作为有效前导码和SYNC字时，其开始解调数据。在这个过程期间，RF接收器可能错过任何真实(非噪声-感生的)传入的包)。所公开的技术可以用在，或应用到各种RF接收器中。在一些实施例中，RF接收器被配置或设计为遵循具体的协议或标准来操作(例如，接收、处理等)信号。举例来说，在一些实施例中，RF接收器被配置为遵守IEEE802.15.4标准，有时被称为ZigBee。在其它实施例中，RF接收器可以按照期望以及按照本领域的普通技术人员将理解的那样遵守其它协议或标准。图1说明根据一个示例性实施例的RF接收器5的电路布置。天线15提供RF信号至接收-路径电路10。接收-路径电路10执行各种信号处理或转换操作，以从RF信号生成或导出数字信号，如下面详细描述的。接收-路径电路10提供从接收的RF信号导出的一个或更多个数字信号给数字信号到达(DSA)电路40(或DSA检测器电路)。如名字所提示的，DSA电路40检测期望的RF信号的到达，例如，具有一个或更多个特性(诸如指定的或期望的调制等)的RF信号。一旦信号到达已被检测到，DSA电路40的输出提供信号到达的指示给控制器45。在RF接收器中的其它任务之中，控制器45控制检测电路50的操作。例如，在示例性实施例中，控制器45能够致使检测电路50在至少两个操作模式中操作。更具体地，在一个操作模式中，检测电路50在正常或检测或高功率或启用操作模式中操作。在该操作模式期间，检测电路50对DSA电路40提供的信号进行操作，以检测合适的或期望的或有效的信号(诸如包、帧等)的存在。替代性地，控制器45能够致使检测电路50占用低功率或掉电或抑制或禁用模式。在该模式中，检测电路50与正常或检测操作模式相比消耗较少功率。因此，如果没有来自DSA电路40的信号到达指示，控制器45致使检测电路50被掉电或抑制或禁用。结果是，检测电路50的功耗，并且因此RF接收器5的功耗被减少。一旦DSA电路40提供信号到达指示给控制器45，控制器45致使检测电路50重新开始或被置于正常或检测或高功率或启用操作模式中。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，其包括：射频接收器，即RF接收器，其包括数字信号到达电路，即DSA电路，以检测所述RF接收器中的接收信号的到达，并且指示所述接收信号的到达；检测电路，以检测来自所述接收信号的信号；以及控制器，以取决于所述DSA电路是否指示所述接收信号的所述到达来控制所述检测电路的操作。

【技术特征摘要】
2017.03.29 US 15/472,6091.一种设备，其包括：射频接收器，即RF接收器，其包括数字信号到达电路，即DSA电路，以检测所述RF接收器中的接收信号的到达，并且指示所述接收信号的到达；检测电路，以检测来自所述接收信号的信号；以及控制器，以取决于所述DSA电路是否指示所述接收信号的所述到达来控制所述检测电路的操作。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述DSA电路对包括所述接收信号的一组位中的子集进行操作。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述RF接收器进一步包括数字自动增益控制电路即数字AGC电路，以选择并且提供位的所述子集至所述DSA电路。4.根据权利要求3所述的设备，所述RF接收器进一步包括耦合至所述数字AGC电路的信道滤波器，并且其中所述数字AGC电路基于检测所述信道滤波器中的所述接收信号的功率来选择位的所述子集。5.根据权利要求3所述的设备，其中所述DSA电路包括：复乘法器，其耦合至所述数字AGC电路；和除法器电路，其耦合至所述复乘法器。6.根据权利要求2所述的设备，其中所述DSA电路包括相关器，以对位的所述子集进行操作并且提供相关器输出信号。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述DSA电路进一步包括比较器，以将动态阈值与从所述相关器输出信号导出的信号进行比较来确定所述接收信号的到达。8.根据权利要求7所述的设备，其中所述DSA电路进一步包括峰值检查电路，所述峰值检查电路经耦合以接收所述比较器的输出并且防止由于寄生的信号引起的所述接收信号的所述到达的伪指示。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器通过选择性地进行以下步骤控制所述检测电路的操作：(a)打断到所述检测电路的功率；(b)抑制所述检测电路的时钟信号；或(c)禁用所述检测电路。10.一种集成电路，即IC，其包括：射频接收器，即RF接收器，其包括：数字信号到达电路，即DSA电路，其包括相关器，以对包括所述RF接收器中的接收信号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·周，A·奈克，H·苟，
申请(专利权)人：硅实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国,US