CN101588184A - 基于多频段的射频收信方法及收信机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于多频段的射频收信方法及收信机，属于通信技术领域，该方法包括：将射频收信所需的多个频段进行整合划分为至少一个频段区域，其中每个频段区域包括至少一个子频段；记录频段区域与子频段的对应关系；获取收信所采用的子频段，根据该对应关系确定出与收信所采用的子频段对应的频段区域；根据确定出的频段区域，选取用于接收射频信号的低噪声放大器，该低噪声放大器工作在确定出的频段区域的范围内，通过对射频收信所需的多个频段进行整合划分，使得在保证收信机性能的前提下，可使用较少的器件来实现多频段的射频收信处理，从而可有效降低终端厂商的研发成本。

Description

基于多频段的射频收信方法及收信机

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种基于多频段的射频收信方法及收信机。

背景技术

在TD-SCDMA(时分同步的码分多址技术)系统中射频收信机是该移动通信系统中的一个重要组成部分，射频收信机性能对整个移动通信系统的性能有着重要的影响。

TD-SCDMA网络是我国拥有自主知识产权的第三代移动通信系统，TD-SCDMA产业的发展对增强民族产业能力和中国移动通信技术的发展有重大意义。而3GPP长期演进(LTE)项目是2006年以来3GPP启动的最大的新技术研发项目，这种以OFDM/FDMA(正交频分复用/频分多址)为核心的技术可以被看作“准4G”技术。

在实现本发明的过程中，发现现有技术存在至少以下问题：由于各国分配的频谱资源并不完全相同，例如在TD-SCDMA网络中分配频段包括：1880～1920MHz和2010～2025MHz，而在TDD-LTE网络中分配的频段包括：1900～1920MHz、2010～2025MHz、1850～1910MHz、1930～1990MHz、1910～1930MHz、2750～2620MHz、1880～1920MHz和2300～2400MHz，所以导致如果终端厂商专门针对上述一种频段定制出该频带的终端，会造成终端产品不必要的重复研发，进而浪费大量的人力和物力。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于多频段的射频收信方法及收信机，通过对射频收信所需的多个频段进行整合划分，使得在保证收信机性能的前提下，可使用较少的器件来实现多频段的射频收信处理，从而可有效降低终端厂商的研发成本。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于多频段的射频收信方法，所述方法包括：

将射频收信所需的多个频段进行整合划分为至少一个频段区域，其中每个频段区域包括至少一个子频段；

记录所述频段区域与所述子频段的对应关系；

获取收信所采用的子频段，根据所述对应关系确定出与收信所采用的子频段对应的频段区域；

根据确定出的所述频段区域，选取用于接收射频信号的低噪声放大器，所述低噪声放大器工作在确定出的所述频段区域的范围内。

优选的，在选取用于接收射频信号的低噪声放大器之前，所述方法还包括：

根据获取的所述子频段，选取工作在所述获取的子频段的声表面波滤波器SAW接收所述射频信号；

所述声表面波滤波器SAW将处理后的射频信号发送给所述低噪声放大器。

优选的，所述方法还包括：

将接收到的经过放大处理后的射频信号通过混频器处理为零中频射频信号，并将得到的所述零中频射频信号发送给可调增益放大器；

所述可调增益放大器对所述零中频射频信号进行放大处理，并将放大处理后的所述零中频射频信号发送给模拟数字转换器ADC；

所述模拟数字转换器ADC将放大处理后的所述零中频射频信号转换为数字的零中频射频信号，并将所述数字的零中频射频信号发送给数字滤波器；

所述数字滤波器将所述数字的零中频射频信号的功率放大到基带电路接收的动态范围输出。

优选的，所述多个频段区域中的任意一频段区域的范围在100MHz以内。

优选的，所述频段区域包括：第一频段区域、第二频段区域、第三频段区域和第四频段区域，其中

所述第一频段区域的范围为1850～1930MHz，所述第二频段区域的范围为1930～2025MHz，所述第三频段区域的范围为2300～2400MHz，所述第四频段区域的范围为2570～2620MHz。

本发明还提供一种基于多频段的射频收信机，所述收信机包括：

整合划分模块，用于将射频收信所需的多个频段进行整合划分为至少一个频段区域，其中每个频段区域包括至少一个子频段，记录所述频段区域与所述子频段的对应关系；

获取模块，用于获取收信所采用的子频段，根据所述对应关系确定出与收信所采用的子频段对应的频段区域；

切换模块，用于根据确定出的所述频段区域，选取用于接收射频信号的低噪声放大器，所述低噪声放大器工作在确定出的所述频段区域的范围内。

优选的，所述至少一个频段区域中的任意一频段区域的范围在100MHz以内。

优选的，所述频段区域包括：第一频段区域、第二频段区域、第三频段区域和第四频段区域，其中

所述第一频段区域的范围为1850～1930MHz，所述第二频段区域的范围为1930～2025MHz，所述第三频段区域的范围为2300～2400MHz，所述第四频段区域的范围为2570～2620MHz。

优选的，所述收信机还包括：

至少一个声表面滤波器SAW，用于接收射频信号并将处理后的射频信号发送给所述低噪声放大器；

所述至少一个声表面滤波器SAW的工作的频段为所述子频段中的任意一个。

优选的，所述收信机还包括：

混频处理器，用于将接收到的所述射频信号处理为零中频射频信号；

可调增益放大器，用于接收所述混频处理器发送的所述零中频射频信号，并对所述零中频射频信号进行放大处理；

模拟数字转换器ADC，用于将放大处理后的所述零中频射频信号转换为数字的零中频射频信号；

数字滤波器，用于将所述数字的零中频射频信号的功率放大到基带电路接收的动态范围输出。

上述技术方案中的至少一个技术方案具有如下有益效果：通过对射频收信所需的多个频段进行整合划分，使得在保证收信机性能的前提下，可使用较少的器件来实现多频段的射频收信处理，从而减少了收信机中芯片集成单元的数量，有效降低终端厂商的研发成本，同时还可实现该收信机在不同的网络中自由切换，例如可实现在TD-SCDMA网络和LTE网络间的自由切换。

附图说明

图1为本发明的实施例中基于多频段的射频收信方法的流程图；

图2为本发明的实施例中TD-SCDMA和TDD-LTE工作频段分布图；

图3为本发明的实施例中支持TD-SCDMA和TDD-LTE多频段的收信机架构示意图；

图4为本发明的实施例中基于多频段的射频收信机的框图。

具体实施方式

在本实施例中，首先将射频收信所需的频段整合划分为多个频段，然后通过支持划分后频段的低噪声放大器(LNA)接收射频信号，将经过放大处理的射频信号通过混频器处理为零中频射频信号，可调增益放大器将放大处理后的零中频射频信号发送给模拟数字转换器(ADC)，该模拟数字转换器将零中频射频信号转换为数字的零中频射频信号，最后通过数字滤波器将数字的零中频射频信号的功率放大到基带电路接收的动态范围输出。

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细地说明。在此，仅以TD-SCDMA网络和TDD-LTE网络为例进行介绍本发明的示意性实施例及说明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，为本发明的实施例中基于多频段的射频收信方法的流程图，具体步骤如下：

步骤101、将射频收信所需的多个频段进行整合划分为至少一个频段区域，其中每个频段区域包括至少一个子频段；

也就是，可将射频收信所需的多个频段整合划分成至少一个频段区域，且每个频段区域中包括至少一个子频段，上述频段区域的个数和子频段的个数可根据实际情况进行设定。

在本实施例中，整合后频段区域可包括：第一频段区域、第二频段区域、第三频段区域和第四频段区域，当然也并不限于此。

例如，在现有技术中TD-SCDMA网络中分配频段包括：1880～1920MHz和2010～2025MHz，在TDD-LTE网络中分配的频段包括：1900～1920MHz、2010～2025MHz、1850～1910MHz、1930～1990MHz、1910～1930MHz、2750～2620MHz、1880～1920MHz和2300～2400MHz，通过步骤101可对上述多个频段进行整合划分处理，整合划分得到的第一频段区域的范围可设置为1850～1930MHz，第二频带区域的范围可设置为1930～2025MHz，第三频带区域的范围可设置为2300～2400MHz，第四频带区域的范围可设置为2570～2620MHz，参见图2。

此时，第一频段区域中的子频段包括：1850～1910MHz、1910～1930MHz、1900～1920MHz和1880～1920MHz，第二频段区域中的子频段包括：1930～1990MHz和2010～2025MHz，第三频段区域中的子频段为2300～2400MHz，第四频段区域中的子频段为：2570～2620MHz。

通过对射频收信所需的多个频段进行整合划分，使得在保证收信机性能的前提下，可使用较少的器件来实现多频段的射频收信处理，从而可有效降低终端厂商的研发成本。由于在第一频段区域、第二频段区域中既包括TD-SCDMA网络中分配的频段，也包括TDD-LTE网络中分配的频段，因此在第一频段区域或者第二频段区域内可实现该收信机在TD-SCDMA网络和TDD-LTE网络间自由切换。

步骤102、记录该频段区域与子频段的对应关系；

例如：1880～1920MHz是第一频段区域中的子频段。根据本步骤中记录的对应关系，使得可根据子频段确定出对应的频段区域。

步骤103、获取收信所采用的子频段，根据对应关系确定出与收信所采用的子频段对应的频段区域；

例如：收信机采用的子频段为1800～1920MHz，此时根据步骤102中记录的对应关系，即可确定出该收信机的工作频段在第一频段区域范围内。

步骤104、根据确定出的频段区域，选取用于接收射频信号的低噪声放大器，该低噪声放大器工作在确定出的频段区域的范围内。

例如，当步骤103中确定出收信机的工作频段在第一频段区域范围内时，可选用工作频段在1850～1930MHz的第一低噪声放大器进行接收射频信号。或者，当步骤103中确定出收信机的工作频段在第二频段区域范围内时，可选用工作频段在1930～2025MHz的第二低噪声放大器进行接收射频信号。或者，当步骤103中确定出收信机的工作频段在第三频段区域范围内时，可选用工作频段在2300～2400MHz的第三低噪声放大器进行接收射频信号。或者当步骤103中确定出收信机的工作频段在第四频段区域范围内时，可选用工作频段在2570～2620MHz的第四低噪声放大器进行接收射频信号。

为了达到选频与优化收信机性能的目标，用户可以根据实际使用的频段选取合适的表面波滤波器对射频信号进行滤波处理，然后再将滤波处理后的射频信号发送给对应的低噪声放大器。

在本实施例中，还可根据收信机采用的子频段，选取工作在该子频段的SAW(声表面波)滤波器。参见图3，下面以1900～1920MHz频段为例，此时可在第一端口设置一工作在1900～1920MHz频段的SAW滤波器，通过该SAW滤波器可将射频信号的工作带宽限制在1900～1920MHz，并且还可滤除射频信号中的干扰信号，然后再将滤波处理后的射频信号发送给工作在1850～1930MHz第一频段区域的第一低噪声放大器，通过该第一低噪声放大器对射频信号进行放大处理。

同理，在第一端口上还可配置工作在其他频段上的SAW滤波器，例如工作在1990～1920MHz的SAW滤波器、工作在1850～1910MHz的SAW滤波器、和工作在1910～1930MHz的SAW滤波器；也就是选取与在第一频段区域内子频段对应的SAW滤波器。

在第二端口可配置工作在2010～2025MHz的SAW滤波器或者工作在1930～1990MHz的SAW滤波器；也就是选取与在第二频段区域内子频段对应的SAW滤波器。

在第三端口上可配置工作在2300～2400MHz的SAW滤波器；在第四端口上可配置工作在2570～2620MHz的SAW滤波器。

通过配置上述SAW滤波器，可使得该收信机能够根据所在地频谱资源的划分，实现在TD-SCDMA网络和TDD-LTE网络之间的切换，例如，某地TD-SCDMA网络的频段包括：1900～1920MHz和2010～2050MHz，TDD-LTE网络的频段为2570～2620MHz，此时可在第一端口设置工作在1900～1920MHz的SAW滤波器，在第二端口设置工作在2010～2050MHZ的SAW滤波器，在第四端口设置2570～2620MHz的SAW滤波器，此时第三端口可以暂时不使用。当设置在第一端口和第二端口的SAW滤波器工作时，可实现该收信机在TD-SCDMA网络中工作，当设置在第四端口的SAW滤波器工作时，可实现该收信机在TDD-LTE网络中工作。当在第一端口与第四端口，或者第二端口与第四端口之间进行切换时，即可实现该收信机在TD-SCDMA网络和TDD-LTE网络之间的切换。

步骤105、将接收到的经过放大处理后的射频信号通过混频器处理为零中频射频信号，并将得到的零中频射频信号发送给可调增益放大器(PGA)；

步骤106、可调增益放大器对零中频射频信号进行放大处理，并将放大处理后的零中频射频信号发送给模拟数字转换器；

步骤107、模拟数字转换器将放大处理后的零中频射频信号转换为数字的零中频射频信号，并将该数字的零中频射频信号发送给数字滤波器；

步骤108、数字滤波器将该数字的零中频射频信号的功率放大到基带电路接收的动态范围输出。

由上述技术方案可知，通过对射频收信所需的多个频段进行整合划分，使得在保证收信机性能的前提下，可使用较少的器件来实现多频段的射频收信处理，从而减少了收信机中芯片集成单元的数量，有效降低终端厂商的研发成本，同时通过对多个频段的优化处理，还可实现该收信机在不同的网络中自由切换，例如可实现在TD-SCDMA网络和LTE网络间的自由切换。

为了实现上述的方法实施例，本发明的其他实施例还提供了一种基于多频段的射频收信机。另需首先说明的是，由于下述的实施例是为实现前述的方法实施例，故该收信机中的模块都是为了实现前述方法的各步骤而设，但本发明并不限于下述的实施例，任何可实现上述方法的收信机和模块都应包含于本发明的保护范围。并且在下面的描述中，与前述方法相同的内容在此省略，以节约篇幅。

如图4所示，为本发明的实施例中基于多频段的射频收信机的框图，该收信机包括：

整合划分模块，用于将射频收信所需的多个频段进行整合划分为至少一个频段区域，其中每个频段区域包括至少一个子频段，记录所述频段区域与所述子频段的对应关系；

例如，整合划分模块可将多个频段整合划分为第一频段区域、第二频段区域、第三频段区域和第四频段区域，其中第一频段区域的范围可设置为1850～1930MHz，第二频段区域的范围可设置为1930～2025MHz，第三频段区域的范围可设置为2300～2400MHz，第四频段区域的范围可设置为2570～2620MHz，当然也并不限于此。

获取模块，用于获取收信所采用的子频段，根据所述对应关系确定出与收信所采用的子频段对应的频段区域；

切换模块，用于根据确定出的所述频段区域，选取用于接收射频信号的低噪声放大器，所述低噪声放大器工作在确定出的所述频段区域的范围内。

由上述可知，在本实施例中可将射频收信所需的多个频段进行整合划分为四个频段区域，该频段区域包括：第一频段区域、第二频段区域、第三频段区域和第四频段区域，此时，也就可以根据上述频段区域的范围选用对应的低噪声放大器，例如第一低噪声放大器的工作频段为1850～1930MHz，即第一低噪声放大器工作在第一频段区域；第二低噪声放大器的工作频段为1930～2025MHz，即第二低噪声放大器工作在第二频段区域；第三低噪声放大器的工作频段为2300～2400MHz，即第三低噪声放大器工作在第三频段区域；第四低噪声放大器的工作频段为2570～2620MHz，即第四低噪声放大器工作在第四频段区域，其他情况于此类似，在此不再敷述。

此时，也就是切换模块根据确定的频段区域，在第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第三低噪声放大器和第四低噪声放大器之间进行选择适合的低噪声放大器对射频信号进行放大处理。

在本发明的另一实施例中，该收信机还包括：至少一个声表面滤波器，用于接收射频信号并将处理后的射频信号发送给所述低噪声放大器；

所述至少一个声表面滤波器的工作的频段为所述子频段中的任意一个。

在本实施例中，为了达到选频与优化收信机性能的目标，用户可以根据实际使用的频段选取合适的表面波滤波器对射频信号进行滤波处理，然后再将滤波处理后的射频信号发送给对应的低噪声放大器。

该至少一个声表面滤波器包括：第一声面滤波器、第二声面滤波器、第三声面滤波器和第四声面滤波器，其中每个声面滤波器的工作的频段为与频段区域中子频段对应。

例如：第一声面滤波器的工作频段可以是1880～1920MHz、1900～1920MHz、1850～1910MHz和1910～1930MHz中的任意一种；

第二声面滤波器的工作频段可以是1930～1990MHz和2010～2025MHz中的任意一种；

第三声面滤波器的工作频段可以是2300～2400MHz；第四声面滤波器的工作频段可以是2570～2620MHz。

参见图4，此时该第一低噪声滤波器与第一声面滤波器连接，第二低噪声滤波器与第二声面滤波器连接，第三低噪声滤波器与第三声面滤波器连接，第四低噪声滤波器与第四声面滤波器连接。

在本发明的另一实施例中，该收信机还包括：

混频处理器，用于将接收到的所述射频信号处理为零中频射频信号；

可调增益放大器，用于接收所述混频处理器发送的所述零中频射频信号，并对所述零中频射频信号进行放大处理；

模拟数字转换器ADC，用于将放大处理后的所述零中频射频信号转换为数字的零中频射频信号；

数字滤波器，用于将所述数字的零中频射频信号的功率放大到基带电路接收的动态范围输出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于多频段的射频收信方法，其特征在于，所述方法包括：

将射频收信所需的多个频段进行整合划分为至少一个频段区域，其中每个频段区域包括至少一个子频段；

记录所述频段区域与所述子频段的对应关系；

获取收信所采用的子频段，根据所述对应关系确定出与收信所采用的子频段对应的频段区域；

根据确定出的所述频段区域，选取用于接收射频信号的低噪声放大器，所述低噪声放大器工作在确定出的所述频段区域的范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在选取用于接收射频信号的低噪声放大器之前，所述方法还包括：

根据获取的所述子频段，选取工作在所述获取的子频段的声表面波滤波器SAW接收所述射频信号；

所述声表面波滤波器SAW将处理后的射频信号发送给所述低噪声放大器。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将接收到的经过放大处理后的射频信号通过混频器处理为零中频射频信号，并将得到的所述零中频射频信号发送给可调增益放大器；

所述可调增益放大器对所述零中频射频信号进行放大处理，并将放大处理后的所述零中频射频信号发送给模拟数字转换器ADC；

所述模拟数字转换器ADC将放大处理后的所述零中频射频信号转换为数字的零中频射频信号，并将所述数字的零中频射频信号发送给数字滤波器；

所述数字滤波器将所述数字的零中频射频信号的功率放大到基带电路接收的动态范围输出。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个频段区域中的任意一频段区域的范围在100MHz以内。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述频段区域包括：第一频段区域、第二频段区域、第三频段区域和第四频段区域，其中

所述第一频段区域的范围为1850～1930MHz，所述第二频段区域的范围为1930～2025MHz，所述第三频段区域的范围为2300～2400MHz，所述第四频段区域的范围为2570～2620MHz。

6.一种基于多频段的射频收信机，其特征在于，所述收信机包括：

整合划分模块，用于将射频收信所需的多个频段进行整合划分为至少一个频段区域，其中每个频段区域包括至少一个子频段，记录所述频段区域与所述子频段的对应关系；

获取模块，用于获取收信所采用的子频段，根据所述对应关系确定出与收信所采用的子频段对应的频段区域；

切换模块，用于根据确定出的所述频段区域，选取用于接收射频信号的低噪声放大器，所述低噪声放大器工作在确定出的所述频段区域的范围内。

7.根据权利要求6所述的收信机，其特征在于，所述至少一个频段区域中的任意一频段区域的范围在100MHz以内。

8.根据权利要求7所述的收信机，其特征在于，所述频段区域包括：第一频段区域、第二频段区域、第三频段区域和第四频段区域，其中

所述第一频段区域的范围为1850～1930MHz，所述第二频段区域的范围为1930～2025MHz，所述第三频段区域的范围为2300～2400MHz，所述第四频段区域的范围为2570～2620MHz。

9.根据权利要求8所述的收信机，其特征在于，所述收信机还包括：

至少一个声表面滤波器SAW，用于接收射频信号并将处理后的射频信号发送给所述低噪声放大器；

所述至少一个声表面滤波器SAW的工作的频段为所述子频段中的任意一个。

10.根据权利要求9所述的收信机，其特征在于，所述收信机还包括：

混频处理器，用于将接收到的所述射频信号处理为零中频射频信号；

可调增益放大器，用于接收所述混频处理器发送的所述零中频射频信号，并对所述零中频射频信号进行放大处理；

模拟数字转换器ADC，用于将放大处理后的所述零中频射频信号转换为数字的零中频射频信号；

数字滤波器，用于将所述数字的零中频射频信号的功率放大到基带电路接收的动态范围输出。

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