CN101335966B - 多天线校正方法、多天线收发装置及基站系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多天线校正方法、多天线收发装置及基站系统，所述装置包括至少一个天线，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道和数字发射通道，至少一个模拟接收通道和数字接收通道，DPD反馈通道，多天线校正通道，其中，DPD反馈通道，用于接收模拟发射通道输出的业务信号，并发送到PD系数计算模块计算得到PD系数，并输出到数字发射通道进行DPD校正；多天线校正通道，根据Tx校正信号计算出Tx校正系数，发送到数字发射通道做发送校正，或者根据Rx校正信号计算得到Rx校正系数，发送到数字接收通道做接收校正。本发明通过将多天线校正和DPD校正结合，提高了系统性能。

Description

多天线校正方法、多天线收发装置及基站系统

技术领域

本发明涉及电子通信领域，尤其涉及一种多天线校正方法、多天线收发装置及基站系统。

背景技术

多天线收发装置尤其是自适应天线阵列系统(Adaptive Antenna System，AAS)又称智能天线系统(Smart Antenna System，SAS)，智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向(Direction of Arrival，DOA)，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。同时，智能天线技术利用各个移动用户间信号空间特征的差异，通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相互干扰，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。在不增加系统复杂度的情况下，使用多天线可满足服务质量和网络扩容的需要。由于通道间因电路的非理想性引入的时延、幅度和相位的差异，所以必须对通道进行校正。一般通道之间的时延误差会很小，不一定需要进行校正，而幅度和相位(尤其是相位)是必须校正的。基带数字预失真技术(Digital PreDistortion，DPD)是通过一定的方法将功放输出信号反馈到数字域，然后采用自适应的算法计算包括功放在内的射频通道的非线性特性，最后在信号从数字域到模拟域变换之前采用一定的方法对信号进行预处理，即：使基带数字信号通过非线性特性与射频通道的非线性特性互逆的另一个非线性系统(我们称之为预失真器)，使得预处理后的信号在经过功放后近似表现为与基带无失真的特性，从而获得线性的功放输出。

发明人在研究本发明的过程中发现，目前的通道校正实现方案都只单独对多天线收发装置进行多天线校正或者数字预失真(Digital PreDistortion，DPD)校正，其实现都比较单一，不能同时将提升功放线性输出性能和多天线校正一起实现。

发明内容

本发明实施例提供一种多天线校正方法、多天线收发装置及基站系统，可以将多天线校正和DPD校正结合起来，提高了系统性能。

本发明实施例提供了一种多天线收发装置，包括：至少一个天线，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道、至少一个数字发射通道，至少一个模拟接收通道和至少一个数字接收通道，其中，每一个双工模块的第一端与一个天线连接，第二端通过一模拟发射通道与一数字发射通道连接，第三端通过一模拟接收通道与一数字接收通道连接，

其中，所述多天线收发装置还包括：

DPD反馈通道，与所述模拟发射通道的输出端耦合，用于接收所述模拟发射通道输出的业务信号，并将所述业务信号发送到PD系数计算模块；

所述PD系数计算模块，用于根据所述业务信号计算得到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的所述数字发射通道进行DPD校正；

多天线校正通道，所述多天线校正通道的第一通信端与各个天线耦合，用于接收各模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或者用于发送Rx校正信号到所述天线；该多天线校正通道的第二通信端与各个模拟接收通道的输出端连接，用于接收所述模拟接收通道输出的Rx校正信号；该多天线校正通道的第三通信端与各个数字发射通道连接，用于将根据所述第一通信端接收的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道进行发射校正；该多天线校正通道的第四通信端与各个数字接收通道连接，用于将根据所述第二通信端接收的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正。

相应地，本发明实施例提供了一种基站系统，包括多天线收发装置，包括：至少一个天线，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道、至少一个数字发射通道，至少一个模拟接收通道和至少一个数字接收通道，其中，每一个双工模块的第一端与一个天线连接，第二端通过一模拟发射通道与一数字发射通道连接，第三端通过一模拟接收通道与一数字接收通道连接，

其中，所述多天线收发装置还包括：

DPD反馈通道，与所述模拟发射通道的输出端耦合，用于接收所述模拟发射通道输出的业务信号，并将所述业务信号发送到PD系数计算模块；

所述PD系数计算模块，用于根据所述业务信号计算得到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的所述数字发射通道进行DPD校正；

多天线校正通道，所述多天线校正通道的第一通信端与各个天线耦合，用于接收各模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或者用于发送Rx校正信号到所述天线；该多天线校正通道的第二通信端与各个模拟接收通道的输出端连接，用于接收所述模拟接收通道输出的Rx校正信号；该多天线校正通道的第三通信端与各个数字发射通道连接，用于将根据所述第一通信端接收的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道进行发射校正；该多天线校正通道的第四通信端与各个数字接收通道连接，用于将根据所述第二通信端接收的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正。

本发实施例还提供了一种多天线收发装置，包括：至少一个天线，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道、至少一个数字发射通道，至少一个模拟接收通道和至少一个数字接收通道，其中，每一个双工模块的第一端与一个天线连接，第二端通过一模拟发射通道与一数字发射通道连接，第三端通过一模拟接收通道与一数字接收通道连接，所述模拟接收通道包括相互连接低噪声放大器和第三接收模块，其中，低噪声放大器与所述双工模块的第三端连接，第三接收模块与数字接收通道的输入端连接；

其中，所述多天线收发装置还包括：

PD系数计算模块，与所述模拟接收通道的输出端连接，且所述模拟接收通道的第三接收模块的输入端与和所述模拟接收通道相连的双工模块的第二端耦合，所述PD系数计算模块通过所述模拟接收通道的第三接收模块接收所述模拟发射通道输出到所述双工模块第二端的业务信号，并根据所述业务信号计算得到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的所述数字发射通道进行DPD校正；

多天线校正通道，该多天线校正通道的第一通信端与各个天线耦合，用于接收各模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或者用于发送Rx校正信号到所述天线；该多天线校正通道的第二通信端与各个模拟接收通道的输出端连接，用于接收所述模拟接收通道输出的Rx校正信号；该多天线校正通道的第三通信端与各个数字发射通道连接，用于将根据所述第一通信端接收的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道进行发射校正；该多天线校正通道的第四通信端与各个数字接收通道连接，用于将根据所述第二通信端接收的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正。

相应地本发明实施例还提供了一种基站系统，包括多天线收发装置，所述多天线收发装置包括：至少一个天线，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道、至少一个数字发射通道，至少一个模拟接收通道和至少一个数字接收通道，其中，每一个双工模块的第一端与一个天线连接，第二端通过一模拟发射通道与一数字发射通道连接，第三端通过一模拟接收通道与一数字接收通道连接，所述模拟接收通道包括相互连接低噪声放大器和第三接收模块，其中，低噪声放大器与所述双工模块的第三端连接，第三接收模块与数字接收通道的输入端连接；

所述多天线收发装置还包括：

PD系数计算模块，与所述模拟接收通道的输出端连接，且所述模拟接收通道的第三接收模块的输入端与和所述模拟接收通道相连的双工模块的第二端耦合，所述PD系数计算模块通过所述模拟接收通道的第三接收模块接收所述模拟发射通道输出到所述双工模块第二端的业务信号，并根据所述业务信号计算得到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的所述数字发射通道进行DPD校正；

多天线校正通道，该多天线校正通道的第一通信端与各个天线耦合，用于接收各模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或者用于发送Rx校正信号到所述天线；该多天线校正通道的第二通信端与各个模拟接收通道的输出端连接，用于接收所述模拟接收通道输出的Rx校正信号；该多天线校正通道的第三通信端与各个数字发射通道连接，用于将根据所述第一通信端接收的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道进行发射校正；该多天线校正通道的第四通信端与各个数字接收通道连接，用于将根据所述第二通信端接收的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正。

相应地，本发明实施例还提供了一种多天线收发装置，包括：至少一个天线，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道、至少一个数字发射通道，至少一个模拟接收通道和至少一个数字接收通道，其中，每一个双工模块的第一端与一个天线连接，第二端通过一模拟发射通道与一数字发射通道连接，第三端通过一模拟接收通道与一数字接收通道连接，

所述模拟发射通道包括相互连接的功率放大器和第二发射模块，其中，所述功率放大器的输出端与所述双工模块的第二端连接，第二发射模块的输入端与数字发射通道的输出端连接，

所述模拟接收通道包括相互连接的低噪声放大器和第三接收模块，其中，低噪声放大器的输入端与所述双工模块的第三端连接，第三接收模块的输出端与数字接收通道的输入端连接；

其中，所述多天线收发装置还包括：

PD系数计算模块，与所述模拟接收通道的输出端连接，且所述模拟接收通道的第三接收模块的输入端与和所述模拟接收通道相连的双工模块的第二端耦合，所述PD系数计算模块通过所述模拟接收通道的第三接收模块接收所述模拟发射通道输出到所述双工模块第二端的业务信号，并根据所述业务信号计算得到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的所述数字发射通道进行DPD校正；

多天线校正收发通道，所述多天线校正收发通道的第一通信端与一个所述模拟发射通道的第二发射模块的输出端耦合，用于接收来自耦合于所述第一通信端的第二发射模块输出的Rx校正信号；所述多天线校正收发通道的第二通信端与各个天线耦合，用于接收各个模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或用于发送所述第一通信端接收的Rx校正信号至所述各个天线；所述多天线校正收发通道的第三通信端与一个所述模拟接收通道的第三接收模块的输入端连接，用于将接收的来自所述各个天线的Tx校正信号发送至连接于所述第三通信端的第三接收模块；

校正系数计算模块，所述校正系数计算模块的第四通信端与所述第三通信端连接的第三接收模块的输出端相连，用于接收与所述第三通信端连接的第三接收模块输出的Tx校正信号；所述校正系数计算模块的第五通信端与各个模拟接收通道的输出端相连，用于接收各个模拟接收通道输出的Rx校正信号；所述校正系数计算模块的第六通信端与各个数字发射通道连接，用于将根据所述第四通信端接收到的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道进行发射校正；所述校正系数计算模块的第七通信端与各个数字接收通道连接，用于将根据所述第五通信端接收到的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正。

相应地，本发明实施例提出了一种基站系统，包括多天线收发装置，所述多天线收发装置包括：至少一个天线，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道、至少一个数字发射通道，至少一个模拟接收通道和至少一个数字接收通道，其中，每一个双工模块的第一端与一个天线连接，第二端通过一模拟发射通道与一数字发射通道连接，第三端通过一模拟接收通道与一数字接收通道连接，

所述模拟发射通道包括相互连接的功率放大器和第二发射模块，其中，所述功率放大器的输出端与所述双工模块的第二端连接，第二发射模块的输入端与数字发射通道的输出端连接，

所述模拟接收通道包括相互连接的低噪声放大器和第三接收模块，其中，低噪声放大器的输入端与所述双工模块的第三端连接，第三接收模块的输出端与数字接收通道的输入端连接；

所述多天线收发装置还包括：

PD系数计算模块，与所述模拟接收通道的输出端连接，且所述模拟接收通道的第三接收模块的输入端与所述模拟接收通道相连的双工模块的第二端耦合，所述PD系数计算模块通过所述模拟接收通道的第三接收模块接收所述模拟发射通道输出到所述双工模块第二端的业务信号，并根据所述业务信号计算得到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的所述数字发射通道进行DPD校正；

多天线校正收发通道，所述多天线校正收发通道的第一通信端与一个所述模拟发射通道的第二发射模块的输出端耦合，用于接收来自耦合于所述第一通信端的第二发射模块输出的Rx校正信号；所述多天线校正收发通道的第二通信端与各个天线耦合，用于接收各个模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或用于发送所述第一通信端接收的Rx校正信号至所述各个天线；所述多天线校正收发通道的第三通信端与一个所述模拟接收通道的第三接收模块的输入端连接，用于将接收的来自所述各个天线的Tx校正信号发送至连接于所述第三通信端的第三接收模块；

校正系数计算模块，所述校正系数计算模块的第四通信端与所述第三通信端连接的第三接收模块的输出端相连，用于接收与所述第三通信端连接的第三接收模块输出的Tx校正信号；所述校正系数计算模块的第五通信端与各个模拟接收通道的输出端相连，用于接收各个模拟接收通道输出的Rx校正信号；所述校正系数计算模块的第六通信端与各个数字发射通道连接，用于将根据所述第四通信端接收到的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道进行发射校正；所述校正系数计算模块的第七通信端与各个数字接收通道连接，用于将根据所述第五通信端接收到的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正。

本发明实施例还提出了一种多天线校正方法，其包括：

启动DPD校正控制流程，完成各发射通道非线性的校正；

DPD校正控制流程包括：DPD反馈通道接收模拟发射通道输出的业务信号，并将该业务信号发送到PD系数计算模块；该PD系数计算模块根据该业务信号计算得到PD系数，将该PD系数输出到与上述模拟发射通道相连的数字发射通道进行DPD校正；

在完成所述DPD校正控制流程后，启动多天线校正控制流程，使各上行通道间和各下行通道间的幅度特性和相位特性保持一致；

多天线校正控制流程包括发射校正子流程和接收校正子流程；

其中，所述发射校正子流程包括：多天线校正通道通过其第一通信端，接收各模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，该多天线校正通道将根据其第一通信端接收的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数，通过其第三通信端发送到相应的数字发射通道进行发射校正；

其中，所述接收校正子流程包括：所述多天线校正通道通过其第一通信端发送Rx校正信号到各天线；各模拟接收通道通过对应的天线接收Rx校正信号，经过处理后输出至多天线接收校正通道的第二通信端；多天线校正通道通根据其第二通信端接收到的处理后的Rx校正信号，计算得到Rx校正系数，并将Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正。

根据本发明实施例提出的一种多天线校正方法、多天线收发装置及基站系统，通过校正系数计算模块以及数字发射通道集成了DPD功能和多天线校正功能，将多天线校正和DPD校正结合，提高了系统性能。

附图说明

图1示出了本发明的一种多天线收发装置的实施例一；

图2示出了本发明实施例的一种数字发射通道的结构示意图；

图3示出了本发明实施例的一种数字接收通道的结构示意图；

图4示出了本发明实施例的一种发射模块的结构示意图；

图5示出了本发明实施例的一种接收模块的结构示意图；

图6示出了本发明的一种多天线收发装置的实施例二；

图7示出了本发明的一种多天线收发装置的实施例三；

图8示出了本发明的一种多天线收发装置的实施例四；

图9示出了本发明实施例的一种多天线校正方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细阐述本发明实施例提出的一种多天线校正方法、多天线收发装置及基站系统的技术方案。

参考图1，图示了本发明的一种多天线收发装置的实施例一。如图1所示，一种多天线收发装置可以包括：

至少一个天线(通常情况下为多个天线，如图1所示的天线1到天线N，在本发明实施例中以N个天线为例进行说明，一个天线的情况与多天线相同，不再赘述)，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道、至少一个数字发射通道104，至少一个模拟接收通道和至少一个数字接收通道108，其中，每一个双工模块的第一端A1与一个天线连接，第二端A2通过一模拟发射通道与一数字发射通道104连接，第三端A3通过一模拟接收通道与一数字接收通道108连接，

所述模拟发射通道可以包括相互连接的功率放大器102和第二发射模块103，其中，所述功率放大器102与所述双工模块的第二端A2连接，第二发射模块103与数字发射通道104的输出端连接，

所述模拟接收通道可以包括相互连接的低噪声放大器106和第三接收模块107，其中，低噪声放大器106与所述双工模块的第三端A3连接，第三接收模块107与数字接收通道108的输入端连接；

其中，所述多天线收发装置还可以包括：

DPD反馈通道，与所述模拟发射通道的输出端(即双工器的第二端A2)耦合，用于接收所述模拟发射通道输出的业务信号，并将所述业务信号发送到PD系数计算模块115；

所述PD系数计算模块115，用于根据所述业务信号计算得到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的所述数字发射通道进行DPD校正，具体地，如图1所示，将PD系数1输出到天线1对应的数字发射通道，PD系数N输出到天线N对应的数字发射通道；

多天线校正通道，所述多天线校正通道的第一通信端与各个天线耦合，用于接收各模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或者用于发送Rx校正信号到所述天线；该多天线校正通道的第二通信端与各个模拟接收通道的输出端1072连接，用于接收所述模拟接收通道输出的Rx校正信号；该多天线校正通道的第三通信端与各个数字发射通道104连接，用于将根据所述第一通信端接收的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道104进行发射校正；该多天线校正通道的第四通信端与各个数字接收通道108连接，用于将根据所述第二通信端接收的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道108进行接收校正。

在本发明实施例中，如图1所示，所述DPD反馈通道可以包括：

第一N选一开关114，其输入端与各模拟发射通道的输出端耦合，其输出端与第一接收模块113连接，用于将各个模拟发射通道输出的业务信号依次串行选通，输出到所述第一接收模块113；

所述第一接收模块113，用于接收处理所述第一N选一开关114输出的业务信号，并将处理后的业务信号发送到所述PD系数计算模块115。

需要说明的是，在实施例一或实施例三中，如图1所示，所述多天线校正通道可以包括：

功分合路器111，位于所述多天线校正通道的第一通信端，与各个天线耦合，用于将各个天线发送的Tx校正信号合路输出到双工器110，或者将所述双工器110输出的Rx校正信号分为多路输出到各个天线；

所述双工器110，用于转发所述功分合路器111输出的Tx校正信号或者转发第一发射模块109发送的Rx校正信号到所述功分合路器111；

第一发射模块109，与所述双工器110连接，用于产生并向所述双工器110发送Rx校正信号；

第二接收模块112，与所述双工器110连接，用于接收所述双工器110输出的Tx校正信号；

校正系数计算模块116，用于根据所述第二通信端接收的所述模拟接收通道输出的Rx校正信号，计算得到Rx校正系数，并将所述RX校正系数通过所述第四通信端输出；或者用于根据所述第二接收模块112接收的Tx校正信号计算得到Tx校正系数，并将所述Tx校正系数通过所述第三通信端输出。

需要说明的是，在本例中，所述PD系数计算模块115可以作为一组件集成于所述校正系数计算模块116上。

在本发明实施例以及下述所有实施例中，如图2所示，所述数字发射通道可以包括：

系数区分模块300，用于把接收到的系数区分为Tx校正系数或者为PD系数；

Tx校正模块301，当系数区分模块300区分出的系数为Tx校正系数时，用于根据所述Tx校正系数进行多天线发射校正处理；

DPD校正模块302，当系数区分模块300区分出的系数为PD系数时，用于根据所述PD系数进行DPD校正处理。

如图3所示，所述数字接收通道可以包括：

系数接收模块402，用于接收Rx校正系数；

Rx校正模块401，用于根据所述Rx校正系数进行多天线接收校正处理。

需要说明的是，如图1所示，所述双工模块可以包括滤波器100、环行器101、收发开关105，所述环行器101的第一端1011输入信号时，第三端1013输出信号，第二端1012输入信号时，第一端1011输出信号，其中，滤波器100的一端与天线连接的，另一端与环行器101的第一端1011连接，所述环行器101的第二端1012与所述模拟发射通道连接，所述环行器101的第三端1013与一收发开关105的第一端1051连接，所述收发开关105的第二端1052接地(具体可以通过一接地模块117接地)以及该收发开关105的第三端1053与模拟接收通道连接。

在本发明实施例以及下述所有实施例中，在进行DPD校正时，所述收发开关105的第一端1051和第二端1052连接，与第三端1053断开；在进行多天线接收校正时，所述收发开关105的第一端1051和第三端1053连接，与第二端1052断开，用于接收天线接收到的Rx校正信号。

需要说明的是，本发明实施例的双工模块也可以为双工器。

在具体实施时，如图4所示，本发明实施例以及下述所有实施例中，所述发射模块可以包括：

数字到模拟转换器(DAC)501，用于将所述数字发射通道输出的数字信号转换成模拟信号；

发射机502，用于将所述DAC 501转换得到的模拟信号发射出去。

如图5所示，本发明实施例以及下述所有实施例中，所述接收模块可以包括：

接收机601，用于接收所述天线电磁感应得到的模拟信号；

模拟到数字转换器(ADC)602，用于将所述接收机601接收到的模拟信号转换成数字信号。

在具体实施时，所述PD系数计算模块作为一组件集成于所述数字发射通道上。如图6所示，图示了本发明的一种多天线收发装置的实施例二。

在实施例二中，将PD系数计算模块115集成到了数字发射通道104中，所述DPD反馈通道可进一步包括：

第二N选一开关118，与所述第一接收模块113的输出端连接，用于将该第一接收模块输出的一路业务信号输出到与该路业务信号相对应的PD系数计算模块115，具体地，将业务信号1发送到天线1对应的数字发射通道104中的PD系数计算模块115，业务信号N发送到天线N对应的数字发射通道中的PD系数计算模块，各个数字发射通道中的PD系数计算模块根据接收到的业务信号计算出PD系数，并将所述PD系数发送给数字通道中的系数区分模块，当区分出是PD系数时，所数DPD校正模块根据所述PD系数进行DPD校正处理。

需要说明的是，在实施例二中，所述DPD反馈通道包括：

至少一个第一接收模块，分别与各个模拟发射通道耦合，用于接收各个模拟发射通道输出的业务信号，并将所述业务信号转发到相应的集成在数字发射通道中的PD系数计算模块计算得到PD系数，将所述PD系数发送给数字通道中的系数区分模块，当区分出是PD系数时，所数DPD校正模块根据所述PD系数进行DPD校正处理。

在具体实施时，可以利用各个天线对应的模拟接收通道作为DPD反馈通道。如图7所示，图示了本发明的一种多天系统的实施例三。

在实施例三中，所述PD系数计算模块115与所述模拟接收通道的输出端1072连接，且所述模拟接收通道的第三接收模块107的输入端1071与和所述模拟接收通道相连的双工模块的第二端A2耦合，该PD系数计算模块115通过模拟接收通道的第三接收模块107接收所述模拟发射通道输出到所述双工模块第二端A2的业务信号，并根据所述业务信号计算得到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的所述数字发射通道104进行DPD校正；

多天线校正通道，该多天线校正通道的第一通信端与各个天线耦合，用于接收各模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或者用于发送Rx校正信号到所述天线；该多天线校正通道的第二通信端与各个模拟接收通道的输出端1072连接，用于接收所述模拟接收通道输出的Rx校正信号；该多天线校正通道的第三通信端与各个数字发射通道104连接，用于将根据所述第一通信端接收的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道104进行发射校正；该多天线校正通道的第四通信端与各个数字接收通道108连接，用于将根据所述第二通信端接收的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道108进行接收校正。

需要说明的是，在实施例三中，所述PD系数计算模块115可以作为一组件集成于所述数字发射通道104上。

在具体实施时，可以利用各个天线其中的一个发射通道的发射模块发送Rx校正信号或者利用其中一个接收通道作为Tx校正的反馈通道。如图8，图示了本发明的一种多天线收发装置的实施例四。

在实施例四中，所述多天线收发装置除了包括至少一个天线，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道、至少一个数字发射通道，至少一个模拟接收通道和至少一个数字接收通道外可进一步包括：

PD系数计算模块115，与所述模拟接收通道的输出端连接，且所述模拟接收通道的第三接收模块107的输入端1071与和所述模拟接收通道相连的双工模块的第二端A2耦合，所述PD系数计算模块通过所述模拟接收通道的第三接收模块107接收所述模拟发射通道输出到所述双工模块第二端A2的业务信号，并根据所述业务信号计算得到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的所述数字发射通道104进行DPD校正；

需要说明的是，在本例中，如图8所示，PD系数计算模块115集成在各个数字发射通道上，只是本发明的一个优选实施方式而已，所述PD系数计算模块115可以单独存在，集中计算出PD系数后分别将PD系数发送到各个数字发射通道。

多天线校正收发通道，所述多天线校正收发通道的第一通信端与一个所述模拟发射通道的第二发射模块103的输出端耦合，用于接收来自耦合于所述第一通信端的第二发射模块103输出的Rx校正信号；所述多天线校正收发通道的第二通信端与各个天线耦合，用于接收各个模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或用于发送所述第一通信端接收的(来自所述第二发射模块103的)Rx校正信号至所述各个天线；所述多天线校正收发通道的第三通信端与一个所述模拟接收通道的第三接收模块107的输入端1071连接(在本例中，采用天线N对应的模拟接收通道)，用于将接收的来自所述各个天线的Tx校正信号发送至连接于所述第三通信端的第三接收模块107；

校正系数计算模块116，所述校正系数计算模块116的第四通信端与所述第三通信端连接的第三接收模块107的输出端相连，用于接收与所述第三通信端连接的第三接收模块107输出的Tx校正信号；所述校正系数计算模块的第五通信端与各个模拟接收通道107的输出端相连，用于接收各个模拟接收通道输出的Rx校正信号；所述校正系数计算模块的第六通信端与各个数字发射通道104连接，用于将根据所述第四通信端接收到的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道104进行发射校正；所述校正系数计算模块的第七通信端与各个数字接收通道108连接，用于将根据所述第五通信端接收到的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道108进行接收校正。

在具体实施时，如图8所示，所述多天线校正收发通道，可以包括：

功分合路器111，位于所述多天线校正收发通道的第二通信端，与各个天线耦合，用于将各个天线发送的Tx校正信号合路输出到双工器110，或者将所述双工器110输出的Rx校正信号分为多路输出到各个天线；

所述双工器110，用于通过所述第三通信端转发所述功分合路器111输出的Tx校正信号与所述第三通信端连接的第三接收模块107，或者将所述第一通信端输入的Rx校正信号转发至所述功分合路器111。

当进行接收校正时，所述第二发射模块103发送Rx校正信号，并通过所述双工器110转发至所述功分合路器111，所述功分合路器111将所述Rx校正信号分别发送到各个天线，各个天线将其接收到的Rx校正信号通过各自对应的双工模块及模拟接收通道发送到校正系数计算模块116的第五通信端，所述校正系数计算模块116根据接收到的Rx校正信号计算得到Rx校正系数并通过其第七通信端发送到相应的数字接收通道108进行接收校正；

当进行发射校正时，所述功分合路器111将各个模拟发射通道通过天线发射的Tx校正信号合为一路输入到所述双工器110，所述双工器110将所述合路后的Tx校正信号通过与所述双工器连接的所述第三接收模块107转发至所述校正系数计算模块116的第四通信端，该校正系数计算模块116根据Tx校正信号计算得的Tx校正系数并通过第六通信端发送到相应的数字发射通道104进行发射校正。

基于上述的一种多天线收发装置，本发明实施例还提出了一种基站系统，所述基站系统可以包括上述实施例一～四所述的多天线收发装置，这里不再赘述。

相应地，针对上述装置实施例，本发明实施例还提出了一种多天线校正的方法，如图9所示，所述方法包括：

S100，启动DPD校正控制流程，完成各发射通道非线性的校正；以实施例一所述的多天线收发装置为例，在进行DPD校正控制流程时：DPD反馈通道，接收模拟发射通道输出的业务信号，并将该业务信号发送到PD系数计算模块115；该PD系数计算模块115，根据该业务信号计算得到PD系数，将该PD系数输出到与上述模拟发射通道相连的数字发射通道104进行DPD校正.

S200，在完成DPD校正控制流程后，启动多天线校正控制流程，使各上行通道间和各下行通道间的幅度特性和相位特性保持一致。以实施例一所述的多天线收发装置为例，在完成S100的DPD校正控制流程后，在随后的多天线校正控制流程中的发射校正子流程中：多天线校正通道通过其第一通信端，接收各模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，该多天线校正通道将根据其第一通信端接收的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数，通过其第三通信端发送到相应的数字发射通道进行发射校正(如图1所示，由N路Tx信号得到N个Tx校正系数，每个Tx校正系数对应一个数字发射通道)；

在多天线校正控制流程中的接收校正子流程中：该多天线校正通道通过其第一通信端发送Rx校正信号到各天线；各模拟接收通道通过对应的天线接收Rx校正信号，经过处理后输出至多天线接收校正通道的第二通信端；多天线校正通道通根据其第二通信端接收到的处理后的Rx校正信号，计算得到Rx校正系数，并将Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正(如图1所示，由N路Rx信号得到N个Rx校正系数，每个Rx校正系数对应一个数字发射通道)。

上述多天线校正控制流程中的接收校正子流程和发射校正子流程可以不分先后。

具体实施时，在S200启动多天线校正控制流程前，所述方法还可进一步包括：

启动上行通道/下行通道增益控制流程，分别将上行各通道和下行各通道的增益稳定到设计额定值。

以实施例一为例，在多天线收发装置中增加一个下行增益系数计算模块，输入端与DPD反馈通道连接，输出端与对应的数字发射通道连接；下行通道增益控制流程利用已有的数字发射通道、模拟发射通道、DPD反馈通道构成的反馈环路获得模拟发射通道的实际发射功率值；利用发射通道内的温度传感器获得的当前温度值，通过查询预先存储在下行增益系数计算模块中的查找表，得到当前的下行增益控制系数，并将该下行增益控制系数发送至模拟发射通道的功率放大器进行下行通道增益控制。

在多天线收发装置中增加一个上行增益系数计算模块，该上行增益系数计算模块的输入端与模拟发射通道的输出端相连，该上行增益系数计算模块的输出端与所连模拟发射通道内的低噪声放大器相连；上行通道增益控制流程中，上行增益系数计算模块由第三接收模块输出的数据得到当前模拟接收通道接收到的信号功率值，及由模拟接收通道内的温度传感器得到当前温度值，通过查询预先存储在上行增益系数计算模块中的查找表，得到当前的上行增益控制系数，并将该上行增益控制系数发送至模拟接收通道的低噪声放大器进行上行通道增益控制。

上述上行通道增益控制流程和下行通道增益控制流程可以不分先后。

上述上行通道/下行通道增益控制流程可以在DPD校正控制流程之前进行，也可以在DPD校正控制流程之后进行，当然这两个流程也可以同上进行。

上述控制流程具有不同特点，相互间具有关联性，本发明实施例通过规范它们的启动和工作方式，消除了它们相互间存在的干涉，节省了系统资源，简化了系统操作。

综上所述，本发明实施例提出的一种多天线校正方法、多天线收发装置及基站系统，通过校正系数计算模块以及数字发射通道集成了DPD功能和多天线校正功能，将多天线校正和DPD校正结合，提高了系统性能。

Claims (17)

1.一种多天线收发装置，其特征在于，包括：至少一个天线，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道、至少一个数字发射通道，至少一个模拟接收通道和至少一个数字接收通道，其中，每一个双工模块的第一端与一个天线连接，第二端通过一模拟发射通道与一数字发射通道连接，第三端通过一模拟接收通道与一数字接收通道连接，

所述多天线收发装置还包括：

DPD反馈通道，与所述模拟发射通道的输出端耦合，用于接收所述模拟发射通道输出的业务信号，并将所述业务信号发送到PD系数计算模块；

所述PD系数计算模块，用于根据所述业务信号计算得到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的所述数字发射通道进行DPD校正；

多天线校正通道，所述多天线校正通道的第一通信端与各个天线耦合，用于接收各模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或者用于发送Rx校正信号到所述天线；所述多天线校正通道的第二通信端与各个模拟接收通道的输出端连接，用于接收所述模拟接收通道输出的Rx校正信号；该多天线校正通道的第三通信端与各个数字发射通道连接，用于将根据所述第一通信端接收的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道进行发射校正；该多天线校正通道的第四通信端与各个数字接收通道连接，用于将根据所述第二通信端接收的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正。

2.如权利要求1所述的多天线收发装置，其特征在于，所述DPD反馈通道包括：

第一N选一开关，其输入端与各模拟发射通道的输出端耦合，其输出端与第一接收模块连接，用于将各个模拟发射通道输出的业务信号依次串行选通，输出到所述第一接收模块；

所述第一接收模块，用于接收处理所述第一N选一开关输出的业务信号，并将处理后的业务信号发送到所述PD系数计算模块。 

3.如权利要求2所述的多天线收发装置，其特征在于，所述DPD反馈通道进一步包括：

第二N选一开关，与所述第一接收模块的输出端连接，用于将该第一接收模块输出的一路业务信号输出到与该路业务信号相对应的PD系数计算模块。

4.如权利要求3所述的多天线收发装置，其特征在于，所述PD系数计算模块作为一组件集成于各个数字发射通道上。

5.如权利要求1所述的多天线收发装置，其特征在于，所述多天线校正通道包括：功分合路器、双工器、第一发射模块、第二接收模块以及校正系数计算模块，

所述功分合路器，位于所述多天线校正通道的第一通信端，用于将各个天线发送的Tx校正信号合路输出到所述双工器，或者将所述双工器输出的Rx校正信号分为多路输出到各个天线；

所述双工器，用于将所述功分合路器输出的Tx校正信号转发至第二接收模块，或者转发第一发射模块发送的Rx校正信号到所述功分合路器；

所述第一发射模块，与所述双工器连接，用于产生并向所述双工器发送Rx校正信号；

所述第二接收模块，与所述双工器连接，用于接收所述双工器输出的Tx校正信号；

所述校正系数计算模块，用于根据所述第二通信端接收的所述模拟接收通道输出的Rx校正信号，计算得到Rx校正系数，并将所述Rx校正系数通过所述第四通信端输出；或者用于根据所述第二接收模块接收的Tx校正信号计算得到Tx校正系数，并将所述Tx校正系数通过所述第三通信端输出。

6.如权利要求5所述的多天线收发装置，其特征在于，所述PD系数计算模块作为一组件集成于所述校正系数计算模块上。

7.如权利要求1至6任意一项所述的多天线收发装置，其特征在于，所述数字发射通道包括： 

系数区分模块，用于把接收到的系数区分为Tx校正系数或者为PD系数；

Tx校正模块，当系数区分模块区分出的系数为Tx校正系数时，用于根据所述Tx校正系数进行多天线发射校正处理；

DPD校正模块，当系数区分模块区分出的系数为PD系数时，用于根据所述PD系数进行DPD校正处理。

8.如权利要求1至6任意一项所述的多天线收发装置，其特征在于，所述数字接收通道包括：

系数接收模块，用于接收Rx校正系数；

Rx校正模块，用于根据所述系数接收模块接收的Rx校正系数进行多天线接收校正处理。

9.如权利要求1所述的多天线收发装置，其特征在于，所述双工模块包括：滤波器、环行器、收发开关，其中，滤波器的一端与天线连接，另一端与环行器的第一端连接，所述环行器的第二端与所述模拟发射通道连接，所述环行器的第三端与收发开关的第一端连接，所述收发开关的第二端接地以及该收发开关的第三端与模拟接收通道连接。

10.一种多天线收发装置，其特征在于，包括：至少一个天线，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道、至少一个数字发射通道，至少一个模拟接收通道和至少一个数字接收通道，其中，每一个双工模块的第一端与一个天线连接，第二端通过一模拟发射通道与一数字发射通道连接，第三端通过一模拟接收通道与一数字接收通道连接，所述模拟接收通道包括相互连接的低噪声放大器和第三接收模块，其中，低噪声放大器与所述双工模块的第三端连接，第三接收模块与数字接收通道的输入端连接；

所述多天线收发装置还包括：

PD系数计算模块，与所述模拟接收通道的输出端连接，且所述模拟接收通道的第三接收模块的输入端与和所述模拟接收通道相连的双工模块的第二端耦合，所述PD系数计算模块通过所述模拟接收通道的第三接收模块接收所述模拟发射通道输出到所述双工模块第二端的业务信号，并根据所述业务信号计算得 到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的数字发射通道进行DPD校正；

多天线校正通道，该多天线校正通道的第一通信端与各个天线耦合，用于接收各模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或者用于发送Rx校正信号到所述天线；该多天线校正通道的第二通信端与各个模拟接收通道的输出端连接，用于接收所述模拟接收通道输出的Rx校正信号；该多天线校正通道的第三通信端与各个数字发射通道连接，用于将根据所述第一通信端接收的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道进行发射校正；该多天线校正通道的第四通信端与各个数字接收通道连接，用于将根据所述第二通信端接收的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正。

11.如权利要求10所述的多天线收发装置，其特征在于，所述PD系数计算模块作为一组件集成于所述数字发射通道上。

12.一种多天线收发装置，其特征在于，包括：至少一个天线，至少一个双工模块，至少一个模拟发射通道、至少一个数字发射通道，至少一个模拟接收通道和至少一个数字接收通道，其中，每一个双工模块的第一端与一个天线连接，第二端通过一模拟发射通道与一数字发射通道连接，第三端通过一模拟接收通道与一数字接收通道连接，

所述模拟发射通道包括相互连接的功率放大器和第二发射模块，其中，所述功率放大器的输出端与所述双工模块的第二端连接，第二发射模块的输入端与数字发射通道的输出端连接，

所述模拟接收通道包括相互连接的低噪声放大器和第三接收模块，其中，低噪声放大器的输入端与所述双工模块的第三端连接，第三接收模块的输出端与数字接收通道的输入端连接；

所述多天线收发装置还包括：

PD系数计算模块，与所述模拟接收通道的输出端连接，且所述模拟接收通道的第三接收模块的输入端与和所述模拟接收通道相连的双工模块的第二端耦合，所述PD系数计算模块通过所述模拟接收通道的第三接收模块接收所述模拟 发射通道输出到所述双工模块第二端的业务信号，并根据所述业务信号计算得到PD系数，将所述PD系数输出到与所述模拟发射通道相连的数字发射通道进行DPD校正；

多天线校正收发通道，所述多天线校正收发通道的第一通信端与一个所述模拟发射通道的第二发射模块的输出端耦合，用于接收来自耦合于所述第一通信端的第二发射模块输出的Rx校正信号；所述多天线校正收发通道的第二通信端与各个天线耦合，用于接收各个模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，或用于发送所述第一通信端接收的Rx校正信号至所述各个天线；所述多天线校正收发通道的第三通信端与一个所述模拟接收通道的第三接收模块的输入端连接，用于将接收的来自所述各个天线的Tx校正信号发送至连接于所述第三通信端的第三接收模块；

校正系数计算模块，所述校正系数计算模块的第四通信端与所述第三通信端连接的第三接收模块的输出端相连，用于接收与所述第三通信端连接的第三接收模块输出的Tx校正信号；所述校正系数计算模块的第五通信端与各个模拟接收通道的输出端相连，用于接收各个模拟接收通道输出的Rx校正信号；所述校正系数计算模块的第六通信端与各个数字发射通道连接，用于将根据所述第四通信端接收到的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数发送到相应的数字发射通道进行发射校正；所述校正系数计算模块的第七通信端与各个数字接收通道连接，用于将根据所述第五通信端接收到的Rx校正信号计算得到的Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正。

13.如权利要求12所述的多天线收发装置，其特征在于，所述多天线校正收发通道，包括：功分合路器、双工器，

所述功分合路器，位于所述多天线校正收发通道的第二通信端，与各个天线耦合，用于将各个天线发送的Tx校正信号合路输出到所述双工器，或者将所述双工器输出的Rx校正信号分为多路输出到各个天线；

所述双工器，用于通过所述第三通信端将所述功分合路器输出的Tx校正信号转发至与所述第三通信端连接的第三接收模块，或者将所述第一通信端输入的Rx校正信号转发至所述功分合路器。 

14.如权利要求12或13所述的多天线收发装置，其特征在于，所述PD系数计算模块作为一组件集成于所述数字发射通道上。

15.一种基站系统，其特征在于，包括如权利要求1或10或12所述的多天线收发装置。

16.一种多天线校正方法，其特征在于，包括：

启动DPD校正控制流程，完成各发射通道非线性的校正；

DPD校正控制流程包括：DPD反馈通道接收模拟发射通道输出的业务信号，并将该业务信号发送到PD系数计算模块；该PD系数计算模块根据该业务信号计算得到PD系数，将该PD系数输出到与上述模拟发射通道相连的数字发射通道进行DPD校正；

在完成所述DPD校正控制流程后，启动多天线校正控制流程，使各上行通道间和各下行通道间的幅度特性和相位特性保持一致；

多天线校正控制流程包括发射校正子流程和接收校正子流程；

其中，所述发射校正子流程包括：多天线校正通道通过其第一通信端，接收各模拟发射通道通过对应天线发送的Tx校正信号，该多天线校正通道将根据其第一通信端接收的Tx校正信号计算得到的Tx校正系数，通过其第三通信端发送到相应的数字发射通道进行发射校正；

其中，所述接收校正子流程包括：所述多天线校正通道通过其第一通信端发送Rx校正信号到各天线；各模拟接收通道通过对应的天线接收Rx校正信号，经过处理后输出至多天线接收校正通道的第二通信端；多天线校正通道通根据其第二通信端接收到的处理后的Rx校正信号，计算得到Rx校正系数，并将Rx校正系数发送到相应的数字接收通道进行接收校正。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：在启动多天线校正控制流程前，还包括：

启动上行通道/下行通道增益控制流程，分别将上行各通道和下行各通道的增益稳定到设计额定值。 

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