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EP1517436B1

Down converter using subsampling

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EP1517436B1, drawing sheet 1
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Expired 6 October 2020, 6 years ago.

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19 claims: 19 independent, 0 dependent

  1. 1
    A method of down-converting an electromagnetic signal, wherein the electromagnetic signal includes a DC offset that can be introduced at any of several points (8714, 8716, 8718) along a signal path for processing an RF input signal (8706, 8812) that is down-converted to a final baseband signal (8712, 8824), wherein the any of several points can occur prior to the down-conversion of the RF input signal or after the down-conversion of the RF input signal but prior to obtaining the final baseband signal, and wherein the DC offset can be reduced by spectral spreading and de-spreading, the method comprising the steps of:(1) down-converting an RF input signal (8706, 8812) by under-sampling said RF input signal according to a coded control signal (8818) comprising a string of pulses, at least some of said pulses being modified according to a coded sequence signal (8816);(2) spectrally spreading the down-converted input signal (8812) to a down-converted spread spectrum signal (8820);and(3) spectrally de-spreading the down-converted spread spectrum signal (8820) to a final baseband signal (8824) to thereby reduce the DC offsets introduced at said any of several points before obtaining final baseband signal. Un procédé de conversion par abaissement d'un signal électromagnétique, où le signal électromagnétique comprend un décalage c.c. qui peut être introduit en un point quelconque parmi plusieurs points (8714, 8716, 8718) le long d'un trajet de signal pour le traitement d'un signal en entrée RF (8706, 8812) qui est converti par abaissement en un signal de bande de base final (8712, 8824), où le point quelconque parmi plusieurs points peut se produire avant la conversion par abaissement du signal en entrée RF ou après la conversion par abaissement du signal en entrée RF mais avant l'obtention du signal de bande de base final, et où le décalage c.c. peut être réduit par étalement et désétalement spectral, le procédé comprenant les opérations suivantes : (1) la conversion par abaissement d'un signal en entrée RF (8706, 8812) par sous-échantillonnage dudit signal en entrée RF en fonction d'un signal de commande codé (8818) comprenant un train d'impulsions, au moins certaines desdites impulsions étant modifiées en fonction d'un signal en séquence codé (8816),(2) l'étalement spectral du signal en entrée converti par abaissement (8812) vers un signal à spectre étalé converti par abaissement (8820), et(3) le désétalement spectral du signal à spectre étalé converti par abaissement (8820) vers un signal de bande de base final (8824) de façon à réduire ainsi les décalages c.c. introduits au niveau desdits points quelconques de plusieurs points avant l'obtention du signal de bande de base final. Verfahren zum Herabkonvertieren eines elektromagnetischen Signals, wobei das elektromagnetische Signal einen DC-Offset aufweist, der an einem beliebigen von mehreren Punkten (8714, 8716, 8718) entlang einem Signalverlauf eingeführt werden kann, zum Verarbeiten eines RF-Eingangssignals (8706, 8812), das auf ein endgültiges Basisbandsignal (8712, 8824) herabkonvertiert wird, wobei die beliebigen von mehreren Punkte vor dem Herabkonvertieren des RF-Eingangssignals oder nach dem Herabkonvertieren des RF-Eingangssignals, aber vor dem Erhalt des endgültigen Basisbandsignals auftreten können und wobei der DC-Offset durch spektrales Spreizen und Entspreizen reduziert werden kann, wobei das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet: (1) Herabkonvertieren eines RF-Eingangssignals (8706, 8812) durch Unterabtasten des genannten RF-Eingangssignals gemäß einem codierten Steuersignal (8818), das eine Folge von Pulsen umfasst, wobei wenigstens einige der genannten Pulse gemäß einem codierten Sequenzsignal (8816) modifiziert werden;(2) spektrales Spreizen des herabkonvertierten Eingangssignals (8812) zu einem herabkonvertierten Spreizspektrumsignal (8820);und(3) spektrales Entspreizen des herabkonvertierten Spreizspektrumsignals (8820) zu einem endgültigen Basisbandsignal (8824), um dadurch die an den genannten beliebigen von mehreren Punkten eingeführten DC-Offsets vor dem Erhalt des endgültigen Basisbandsignals zu reduzieren.
  2. 2
    Le procédé selon la Revendication 1, où l'opération (2) fait au moins partiellement partie intégrante de l'opération (1). The method of claim 1, wherein step (2) is at least partially integral with step (1). Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (2) wenigstens teilweise in Schritt (1) integriert ist.
  3. 3
    Le procédé selon la Revendication 1 ou 2, comprenant en outre l'opération suivante :(4) le traitement du signal à spectre étalé converti par abaissement (8820) avant l'opération (3). The method of claim 1 or 2, further comprising the step of: (4) processing the down-converted spread spectrum signal (8820) prior to step (3). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das ferner den folgenden Schritt beinhaltet: (4) Verarbeiten des herabkonvertierten Spreizspektrumsignals (8820) vor Schritt (3).
  4. 4
    Le procédé selon la Revendication 3, où l'opération (4) comprend l'opération d'amplification du signal à spectre étalé converti par abaissement (8820). The method of claim 3, wherein step (4) comprises the step of amplifying the down-converted spread spectrum signal (8820). Verfahren nach Anspruch 3, wobei Schritt (4) den Schritt des Verstärkens des herabkonvertierten Spreizspektrumsignals (8820) beinhaltet.
  5. 5
    Le procédé selon la Revendication 3, où l'opération (4) comprend l'opération de sommation d'une tension de décalage c.c. avec le signal à spectre étalé converti par abaissement (8820). The method of claim 3, wherein step (4) comprises the step of summing a DC offset voltage with the down-converted spread spectrum signal (8820). Verfahren nach Anspruch 3, wobei Schritt (4) den Schritt des Summierens einer DC-Offset-Spannung mit dem herabkonvertierten Spreizspektrumsignal (8820) beinhaltet.
  6. 6
    Le procédé selon la Revendication 5, où l'opération (3) comprend l'opération d'étalement spectral de la tension de décalage c.c. The method of claim 5, wherein step (3) comprises the step of spectrally spreading the DC offset voltage. Verfahren nach Anspruch 5, wobei Schritt (3) den Schritt des spektralen Spreizens der DC-Offset-Spannung beinhaltet.
  7. 7
    An apparatus for down-converting an electromagnetic signal, and wherein the apparatus is configured to reduce DC offset that can be introduced at any of several points (8714, 8716, 8718) along a signal path for processing an RF input signal (8706, 8812) that is down-converted to a final baseband signal (8712, 8824), wherein the any of several points can occur prior to the down conversion of the RF input signal or after the down conversion of the RF input signal but prior to obtaining the final baseband signal, and wherein the DC offset is reduced by spectral spreading and de-spreading, the apparatus comprising:(1) a frequency down-conversion module (8802, 9000) to down-convert and spectrally spread an RF input signal (8706, 8812) to produce a down-converted spread spectrum signal (8820) signal, wherein said frequency down conversion module under-samples said RF input signal according to a coded control signal (8818) comprising a string of pulses, at least some of said pulses being modified according to a coded sequence signal (8816);and(2) a multiplier (8808) to de-spread a processed version (8822) of said down-converted spread spectrum signal (8820) according to said coded control signal (8818), wherein said multiplier de-spreads the processed version of said down converted spread spectrum signal after said down conversion module has processed the RF input signal, to thereby reduce the DC offsets introduced at said any of several points before obtaining the final baseband signal. Un appareil de conversion par abaissement d'un signal électromagnétique, et où l'appareil est configuré de façon à réduire un décalage c.c. qui peut être introduit en un point quelconque parmi plusieurs points (8714, 8716, 8718) le long d'un trajet de signal pour le traitement d'un signal en entrée RF (8706, 8812) qui est converti par abaissement en un signal de bande de base final (8712, 8824), où le point quelconque parmi plusieurs points peut se produire avant la conversion par abaissement du signal en entrée RF ou après la conversion par abaissement du signal en entrée RF mais avant l'obtention du signal de bande de base final, et où le décalage c.c. est réduit par étalement et désétalement spectral, l'appareil comprenant : (1) un module de conversion par abaissement de fréquence (8802, 9000) destiné à convertir par abaissement et à étaler spectralement un signal en entrée RF (8706, 8812) de façon à produire un signal à spectre étalé converti par abaissement (8820), où ledit module de conversion par abaissement de fréquence sous-échantillonne ledit signal en entrée RF en fonction d'un signal de commande codé (8818) comprenant un train d'impulsions, au moins certaines desdites impulsions étant modifiées en fonction d'un signal en séquence codé (8816), et(2) un multiplicateur (8808) destiné à désétaler une version traitée (8822) dudit signal à spectre étalé converti par abaissement (8820) en fonction dudit signal de commande codé (8818), où ledit multiplicateur désétale la version traitée dudit signal à spectre étalé converti par abaissement après que ledit module de conversion par abaissement ait traité le signal en entrée RF, de façon à réduire ainsi les décalages c.c. introduits au niveau desdits points quelconques parmi plusieurs points avant l'obtention du signal de bande de base final. Vorrichtung zum Herabkonvertieren eines elektromagnetischen Signals, wobei die Vorrichtung zum Reduzieren von DC-Offset konfiguriert ist, der an beliebigen von mehreren Punkten (8714, 8716, 8718) entlang einem Signalverlauf eingeführt werden kann, um ein RF-Eingangssignal (8706, 8812) zu verarbeiten, das auf ein endgültiges Basisbandsignal (8712, 8824) herabkonvertiert wird, wobei die beliebigen von mehreren Punkten vor dem Herabkonvertieren des RF-Eingangssignals oder nach dem Herabkonvertieren des RF-Eingangssignals, aber vor dem Erhalt des endgültigen Basisbandsignals auftreten können, und wobei der DC-Offset durch spektrales Spreizen und Entspreizen reduziert wird, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: (1) ein Frequenzherabkonvertierungsmodul (8802, 9000) zum Herabkonvertieren und spektralen Spreizen eines RF-Eingangssignals (8706, 8812) zum Erzeugen eines herabkonvertierten Spreizspektrumsignals (8820), wobei das genannte Frequenzherabkonvertierungsmodul das genannte RF-Eingangssignal gemäß einem codierten Steuersignal (8818) unterabtastet, das eine Folge von Pulsen umfasst, wobei wenigstens einige der genannten Pulse gemäß einem codierten Sequenzsignal (8816) modifiziert werden;und(2) einen Vervielfacher (8808) zum Entspreizen einer verarbeiteten Version (8822) des genannten herabkonvertierten Spreizspektrumsignals (8820) gemäß dem genannten codierten Steuersignal (8818), wobei der genannte Vervielfacher die verarbeitete Version des genannten herabkonvertierten Spreizspektrumsignals entspreizt, nachdem das genannte Herabkonvertierungsmodul das RF-Eingangssignal verarbeitet hat, um dadurch die an den genannten beliebigen von mehreren Punkten eingeführten DC-Offsets vor dem Erhalt des endgültigen Basisbandsignals zu reduzieren.
  8. 8
    L'appareil selon la Revendication 7, où au moins certaines tensions de décalage c.c. dans ladite version traitée (8822) dudit signal à spectre étalé converti par abaissement (8820) sont réduites dans ledit signal de bande de base (8824). The apparatus of claim 7, wherein at least some DC offset voltages in said processed version (8822) of said down-converted spread spectrum signal (8820) are reduced in said baseband signal (8824). Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei wenigstens einige DC-Offset-Spannungen in der genannten verarbeiteten Version (8822) des genannten herabkonvertierten Spreizspektrumsignals (8820) in dem genannten Basisbandsignal (8824) reduziert sind.
  9. 9
    L'appareil selon la Revendication 7, où ledit multiplicateur (8808) désétale ladite version traitée (8822) dudit signal à spectre étalé converti par abaissement (8820) en fonction de ladite séquence codée. The apparatus of claim 7, wherein said multiplier (8808) de-spreads said processed version (8822) of said down-converted spread spectrum signal (8820) according to said coded sequence. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der genannte Vervielfacher (8808) die genannte verarbeitete Version (8822) des genannten herabkonvertierten Spreizspektrumsignals (8820) gemäß der genannten codierten Sequenz entspreizt.
  10. 10
    L'appareil selon la Revendication 7, où ledit signal de commande (8818) comprend un train d'impulsions codé (8816) possédant des largeurs d'impulsion qui sont établies de façon à améliorer un transfert d'énergie dudit signal en entrée (8812) vers ledit signal converti par abaissement (8822). The apparatus of claim 7, wherein said control signal (8818) comprises a coded train of pulses (8816) having pulse widths that are established to improve energy transfer from said input signal (8812) to said down-converted signal (8822). Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das genannte Steuersignal (8818) eine codierte Folge von Pulsen (8816) mit Pulsbreiten umfasst, die zum Verbessern von Energietransfer von dem genannten Eingangssignal (8812) auf das genannte herabkonvertierte Signal (8822) gesetzt sind.
  11. 11
    L'appareil selon la Revendication 7, comprenant en outre un générateur de signaux de commande (8828) qui produit en sortie ledit signal de commande (8818). The apparatus of claim 7, further comprising a control signal generator (8828) that outputs said control signal (8818). Vorrichtung nach Anspruch 7, die ferner einen Steuersignalgenerator (8828) umfasst, der das genannte Steuersignal (8818) ausgibt.
  12. 12
    L'appareil selon la Revendication 7, où ledit module de conversion par abaissement de fréquence (8802, 9000) comprend un commutateur (9008) et un élément à mémoire (9004), où un premier noeud dudit élément à mémoire (9004) est couplé à un noeud dudit commutateur (9008) et un deuxième noeud dudit élément à mémoire (9004) est couplé à un potentiel de référence (9006). The apparatus of claim 7, wherein said frequency down-conversion module (8802, 9000) comprises a switch (9008) and a storage element (9004), wherein a first node of said storage element (9004) is coupled to a node of said switch (9008), and a second node of said storage element (9004) is coupled to a reference potential (9006). Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das genannte Frequenzherabkonvertierungsmodul (8802, 9000) einen Switch (9008) und ein Speicherelement (9004) umfasst, wobei ein erster Knoten des genannten Speicherelements (9004) mit einem Knoten des genannten Switch (9008) gekoppelt ist und ein zweiter Knoten des genannten Speicherelements (9004) mit einem Referenzpotential (9006) gekoppelt ist.
  13. 13
    L'appareil selon la Revendication 7, où ledit module de conversion par abaissement de fréquence (8802) comprend un commutateur (9008) et un élément à mémoire (9004), où un premier noeud dudit commutateur (9008) est couplé à un noeud dudit élément à mémoire (9004) et un deuxième noeud dudit commutateur (9008) est couplé à un potentiel de référence. The apparatus of claim 7, wherein said frequency down-conversion module (8802) comprises a switch (9008) and a storage element (9004), wherein a first node of said switch (9008) is coupled to a node of said storage element (9004), and a second node of said switch (9008) is coupled to a reference potential. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das genannte Frequenzherabkonvertierungsmodul (8802) einen Switch (9008) und ein Speicherelement (9004) umfasst, wobei ein erster Knoten des genannten Switch (9008) mit einem Knoten des genannten Speicherelements (9004) gekoppelt ist und ein zweiter Knoten des genannten Switch (9008) mit einem Referenzpotential gekoppelt ist.
  14. 14
    L'appareil selon la Revendication 7, où :(a) le module de conversion par abaissement de fréquence (8802, 9000) comprend un port d'entrée de signal de porteuse modulé, un port d'entrée de signal de commande codé et un port de sortie de signal à spectre étalé converti par abaissement, et(b) le multiplicateur (8808) comprend un port d'entrée de signal à spectre étalé converti par abaissement traité, un premier port d'entrée de signal en séquence codé et un port de sortie de signal converti par abaissement, où ledit port d'entrée de signal à spectre étalé converti par abaissement traité est couplé audit port de sortie de signal à spectre étalé converti par abaissement. The apparatus of claim 7, wherein: (a) the frequency down-conversion module (8802, 9000) comprises a modulated carrier signal input port, a coded control signal input port, and a down-converted spread spectrum signal output port;and(b)the multiplier (8808) comprises a processed down-converted spread spectrum signal input port, a first coded sequence signal input port, and a down-converted signal output port, wherein said processed down-converted spread spectrum signal input port is coupled to said down-converted spread spectrum signal output port. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei: (a) das Frequenzherabkonvertierungsmodul (8802, 9000) einen Eingangsport für modulierte Trägersignale, einen Eingangsport für codierte Steuersignale und einen Ausgangsport für herabkonvertierte Spreizspektrumsignale umfasst;und(b) der Vervielfacher (8808) einen Eingangsport für verarbeitete herabkonvertierte Spreizspektrumsignale, einen ersten Eingangsport für codierte Sequenzsignale und einen Ausgangsport für herabkonvertierte Signale umfasst, wobei der genannte Eingangsport für verarbeitete herabkonvertierte Spreizspektrumsignale mit dem genannten Ausgangsport für herabkonvertierte Spreizspektrumsignale gekoppelt ist.
  15. 15
    L'appareil selon la Revendication 14, comprenant en outre :(3) un deuxième multiplicateur (8806) comprenant un port d'entrée de signal d'oscillation, un deuxième port d'entrée de signal en séquence codé et un port de sortie de signal d'oscillation codé, où ledit port de sortie de signal d'oscillation codé est couplé audit port d'entrée de signal de commande codé. The apparatus of claim 14, further comprising: (3) a second multiplier (8806) comprising an oscillating signal input port, a second coded sequence signal input port, and a coded oscillating signal output port, wherein said coded oscillating signal output port is coupled to said coded control signal input port. Vorrichtung nach Anspruch 14, die ferner Folgendes umfasst: (3) einen zweiten Vervielfacher (8806), der einen Eingangsport für oszillierende Signale, einen zweiten Eingangsport für codierte Sequenzsignale und einen Ausgangsport für codierte oszillierende Signale umfasst, wobei der genannte Ausgangsport für codierte oszillierende Signale mit dem genannten Eingangsport für codierte Steuersignale gekoppelt ist.
  16. 16
    L'appareil selon la Revendication 15, comprenant en outre :(4) un générateur de code (8832) comprenant un port de sortie de signal en séquence codé, où ledit port de sortie de signal en séquence codé est couplé audit premier port d'entrée de signal en séquence codé et audit deuxième port d'entrée de signal en séquence codé. The apparatus of claim 15, further comprising: (4) a code generator (8832) comprising a coded sequence signal output port, wherein said coded sequence signal output port is coupled to said first coded sequence signal input port and said second coded sequence signal input port. Vorrichtung nach Anspruch 15, die ferner Folgendes umfasst: (4) einen Code-Generator (8832), der einen Ausgangsport für codierte Sequenzsignale umfasst, wobei der genannte Ausgangsport für codierte Sequenzsignale mit dem genannten ersten Eingangsport für codierte Sequenzsignale und dem genannten zweiten Eingangsport für codierte Sequenzsignale gekoppelt ist.
  17. 17
    L'appareil selon la Revendication 16, comprenant en outre :(5) un oscillateur (8826) comprenant un port de sortie de signal d'oscillation, où ledit port d'entrée de signal d'oscillation est couplé audit port de sortie de signal d'oscillation. The apparatus of claim 16, further comprising: (5) an oscillator (8826) comprising an oscillating signal output port, wherein said oscillating signal input port is coupled to said oscillating signal output port. Vorrichtung nach Anspruch 16, die ferner Folgendes umfasst: (5) einen Oszillator (8826), der einen Ausgangsport für oszillierende Signale umfasst, wobei der genannte Eingangsport für oszillierende Signale mit dem genannten Ausgangsport für oszillierende Signale gekoppelt ist.
  18. 18
    L'appareil selon la Revendication 17, comprenant en outre :(6) un amplificateur (8804) comprenant un port d'entrée de signal à spectre étalé converti par abaissement et un port de sortie de signal à spectre étalé converti par abaissement traité, où ledit port d'entrée de signal à spectre étalé converti par abaissement est couplé audit port de sortie de signal à spectre étalé converti par abaissement, et où ledit port de sortie de signal à spectre converti par abaissement traité est couplé audit port d'entrée de signal à spectre étalé converti par abaissement traité, grâce à quoi ledit amplificateur (8804) couple ledit port de sortie de signal à spectre étalé converti par abaissement audit port d'entrée de signal à spectre étalé converti par abaissement traité. The apparatus of claim 17, further comprising: (6) an amplifier (8804) comprising a down-converted spread spectrum signal input port and a processed down-converted spread spectrum signal output port, wherein said down-converted spread spectrum signal input port is coupled to said down-converted spread spectrum signal output port, and wherein said processed down-converted spectrum signal output port is coupled to said processed down-converted spread spectrum signal input port;whereby said amplifier (8804) couples said down-converted spread spectrum signal output port to said processed down-converted spread spectrum signal input port. Vorrichtung nach Anspruch 17, die ferner Folgendes umfasst: (6) einen Verstärker (8804), der einen Eingangsport für herabkonvertierte Spreizspektrumsignale und einen Ausgangsport für verarbeitete herabkonvertierte Spreizspektrumsignale umfasst, wobei der genannte Eingangsport für herabkonvertierte Spreizspektrumsignale mit dem genannten Ausgangsport für herabkonvertierte Spreizspektrumsignale gekoppelt ist und wobei der genannte Ausgangsport für verarbeitete herabkonvertierte Spektrumsignale mit dem genannten Eingangsport für verarbeitete herabkonvertierte Spreizspektrumsignale gekoppelt ist;wodurch der genannte Verstärker (8804) den genannten Ausgangsport für herabkonvertierte Spreizspektrumsignale mit dem genannten Eingangsport für verarbeitete herabkonvertierte Spreizspektrumsignale koppelt.
  19. 19
    L'appareil selon la Revendication 14, comprenant en outre :(7) un circuit de conformation d'impulsions (8828) comprenant un port d'entrée de signal d'oscillation codé et un port de sortie de signal de commande codé, où ledit port d'entrée de signal d'oscillation codé est couplé audit port de sortie de signal d'oscillation codé, et où ledit port de sortie de signal de commande codé est couplé audit port d'entrée de signal de commande codé, grâce à quoi ledit circuit de conformation d'impulsions (8828) couple ledit port de sortie de signal d'oscillation codé audit port d'entrée de signal de commande codé. The apparatus of claim 14, further comprising: (7) a pulse shaping circuit (8828) comprising a coded oscillating signal input port and a coded control signal output port, wherein said coded oscillating signal input port is coupled to said coded oscillating signal output port, and wherein said coded control signal output port is coupled to said coded control signal input port;whereby said pulse shaping circuit (8828) couples said coded oscillating signal output port to said coded control signal input port. Vorrichtung nach Anspruch 14, die ferner Folgendes umfasst: (7) eine Pulsformerschaltung (8828), die einen Eingangsport für codierte oszillierende Signale und einen Ausgangsport für codierte Steuersignale umfasst, wobei der genannte Eingangsport für codierte oszillierende Signale mit dem genannten Ausgangsport für codierte oszillierende Signale gekoppelt ist und wobei der genannte Ausgangsport für codierte Steuersignale mit dem genannten Eingangsport für codierte Steuersignale gekoppelt ist;wodurch die genannte Pulsformerschaltung (8828) den genannten Ausgangsport für codierte oszillierende Signale mit dem genannten Eingangsport für codierte Steuersignale koppelt.
Independent claims19