CN101764624A - 一种信号衰减方法、单元、装置以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号衰减方法、单元、装置以及系统，用于通信领域。本发明能够根据控制信号判断是否对所述输入信号进行信号衰减；若需要对所述输入信号进行信号衰减，则将所述输入信号通过衰减子单元进行信号衰减，生成输出信号，所述输出信号的相位相对于所述输入信号的相位发生偏移；若判断不对所述输入信号进行信号衰减，则根据所述输入信号的频率对所述输入信号的相位进行偏移控制以生成输出信号，所述输出信号的相位偏移与所述输入信号经过所述衰减子单元所产生的相位偏移相同。本发明通过分析信号经过衰减后的相位偏移，在信号进行衰减的衰减量变化时，能够控制所述信号的相位偏移。

Description

一种信号衰减方法、单元、装置以及系统

技术领域

本发明涉及通信技术，具体涉及一种信号衰减方法、单元、装置以及系统。

背景技术

很多电子设备，如，雷达、通讯设备、无线电局域网设备以及全球定位设备，都需要使用衰减器对中频或高频信号进行定量衰减，这种衰减实质上是对高、中频信号进行精确量化的过程，所述量化的精度将直接影响到这些设备性能指标或所述设备性能指标的测试，进而影响到它们的使用性能。

数控衰减器是一种使用方便的衰减器。目前的数控衰减器通过开关的切换改变对信号的衰减量，将所述开关级联组成多级开关，通过多级开关的切换组成能够对信号进行步进衰减的数控衰减器，所述数控衰减器通过串行或并行接口输入控制字来控制衰减量。

在现有的一些射频信号处理链路上，所述数控衰减器对信号幅度进行调节，所述信号的信号幅度在进行变化的同时，在相位上也会发生偏移。当所述数控衰减器对信号进行不同幅度的调节时，即进行不同衰减量的衰减时，信号在经过第一衰减量衰减时的相位偏移不同于经过第二衰减量衰减时的相位偏移。在所述数控衰减器对信号进行衰减量变化的信号衰减时，所造成的信号的相位偏移是不可控的，若所述信号的相位偏移超出了接收所述信号的装置，如发射机，所能允许的范围，则所述装置不能正常工作。

综上所述，发明人发现：现有技术中，信号通过数控衰减器进行信号衰减，所述信号的相位在衰减量变化时会发生不同的偏移，需要一种当信号通过数控衰减器进行信号衰减时，若衰减量变化，能够控制所述信号的相位偏移的方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种信号衰减方法、单元、装置以及系统，能够有效的在信号进行衰减时，若所述衰减的衰减量变化时，能够控制所述信号的相位偏移。

本发明实施例提供了一种信号衰减方法，接收输入信号，接收控制信号，根据所述控制信号判断是否对所述输入信号进行信号衰减，若根据所述控制信号判断需要对所述输入信号进行信号衰减，则将所述输入信号通过衰减子单元进行信号衰减，生成输出信号，所述输出信号的相位相对于所述输入信号的相位发生偏移，将所述输出信号发送给接收装置，若根据所述控制信号判断不对所述输入信号进行信号衰减，则根据所述输入信号的频率对所述输入信号的相位进行偏移控制以生成输出信号，所述输出信号的相位偏移与所述输入信号经过所述衰减子单元所产生的相位偏移相同，将所述输出信号发送给接收装置。

本发明实施例提供了一种信号衰减单元，所述信号衰减单元包括第一开关子单元、衰减子单元、接收子单元、与所述衰减子单元频率-相位偏移特性一致的相位均衡子单元以及第二开关子单元，所述接收子单元，用于接收输入信号，将所述输入信号发送给所述第一开关子单元。所述第一开关子单元，用于将所述输入信号发送给所述衰减子单元或所述相位均衡子单元。所述衰减子单元，用于接收控制信号，根据所述控制信号判断是否对所述输入信号进行信号衰减：若对所述输入信号进行信号衰减，则所述衰减子单元控制所述第一开关子单元与所述第二开关子单元同所述衰减子单元相连，组成信号衰减通道；若不对所述输入信号进行信号衰减，则所述衰减子单元控制所述第一开关子单元与所述第二开关子单元同所述相位均衡子单元相连，组成相位偏移控制通道；所述衰减子单元，还用于接收来自所述第一开关单元的所述输入信号，对所述输入信号进行信号衰减，生成输出信号，所述输出信号的相位相对于所述输入信号的相位会发生偏移，将所述输出信号发送给所述第二开关子单元。所述相位均衡子单元，用于接收来自所述第一开关单元的所述输入信号，根据所述输入信号的频率对所述输入信号的相位进行偏移控制以生成输出信号，所述输出信号的相位偏移与所述输入信号经过所述衰减子单元所产生的相位偏移相同，将所述输出信号发送给所述第二开关子单元。所述第二开关子单元，用于接收来自所述衰减子单元或相位均衡子单元的所述输出信号，将所述输出信号发送给接收装置。

本发明实施例提供了一种信号衰减装置，包括控制接口模块、衰减模块，所述控制接口模块，用于向所述衰减模块发送控制字。所述衰减模块，用于接收输入信号，接收来自所述控制接口模块的控制字，根据所述控制字对所述输入信号进行信号衰减、根据所述输入信号的频率控制所述输入信号的相位偏移以生成输出信号，将所述输出信号发送给接收装置。

本发明实施例提供了一种信号衰减系统，所述系统包括射频通道、发射机以及与所述发射机相连的天线，还包括信号衰减装置，所述信号衰减装置连接于所述射频通道与所述发射机之间，所述信号衰减装置用于接收来自所述射频通道的输入信号，对所述输入信号进行信号衰减，并且根据所述输入信号的频率控制所述输入信号进行与所述信号的频率相对应的相位偏移，生成输出信号，将所述输出信号发送给所述发射机，以使得所述发射机通过所述天线将所述输出信号发送给接收装置。

本发明实施例通过分析信号经过衰减后的相位偏移，根据衰减子单元的频率-相位偏移特性进行相应的控制，在信号进行衰减的衰减量变化时，能够控制所述信号的相位偏移。

附图说明

图1为信号衰减单元的结构与功能示意图；

图2为本发明实施例提供的一种信号衰减方法的实施流程图；

图3为本发明实施例提供的一种信号衰减单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种频率-相位偏移特性示意图；

图5为本发明实施例提供的一种信号衰减装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种信号衰减系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种信号衰减方法、单元、装置以及系统，能够有效的对于在衰减量变化时信号的相位偏移进行控制。

下面结合图1阐述一种信号衰减单元的结构和功能。

如图1所示，所述信号衰减单元包括衰减子单元101、开关子单元102以及直通路径103，所述开关子单元102包括2种开关状态：与所述衰减子单元101相连，形成信号衰减通道；与所述直通路径103相连，形成直通通道。当所述开关子单元102与所述衰减子单元101相连时，形成所述信号衰减通道，信号由A端输入，所述衰减子单元101对所述信号进行信号衰减，所述衰减后的信号由B端输出；当所述开关子单元102与所述直通路径103相连时，形成所述直通通道，信号由所述A端输入，所述信号不发生变化，所述信号由所述B端输出。若由A端输入的信号经过所述信号衰减通道进行信号衰减，则由所述B端输出的所述衰减后的信号相对于所述衰减前的信号在相位上会产生偏移；若所述由A端输入的信号经过所述直通通道由所述B端输出，则所述信号在相位上不产生偏移。若信号经过由所述信号衰减单元级联组成的信号衰减装置进行信号衰减，当所述信号衰减装置调整衰减值时，由于各个信号衰减单元的开关子单元102相应地改变信号的通道，可选的，由信号衰减通道变为直通通道或由直通通道变为信号衰减通道，使得所述衰减值调整前输出的信号的相位偏移与所述衰减值调整后输出的信号的相位偏移不同。

所述的衰减值的调整是通过向所述衰减子单元101发送控制信号实现的，可选的，所述控制信号为控制字。

下面结合图2阐述本发明实施例提供的一种控制信号衰减后相位偏移的方法。

方框201表示接收输入信号。

方框202表示接收来自于控制接口的控制信号，根据所述控制信号判断是否对所述输入信号进行信号衰减。

所述控制信号可以是控制字，可选的，当控制字为1时，对所述输入信号进行信号衰减；当控制字为0时，不对所述输入信号进行信号衰减。

方框203表示若所述控制信号要求对所述输入信号进行信号衰减，则将所述输入信号通过衰减子单元进行相应的信号衰减，生成输出信号，所述输出信号的相位相对于所述输入信号的相位发生偏移，所述偏移由所述衰减子单元的频率-相位偏移特性以及所述输入信号的频率决定。

方框204表示若所述控制信号要求不对所述输入信号进行信号衰减，则根据所述输入信号的频率对所述输入信号的相位进行偏移控制以生成输出信号，所述输出信号的相位偏移与所述输入信号经过所述衰减子单元所产生的相位偏移相同。

优选的，本发明实施例通过相位均衡器在不对所述输入信号进行信号衰减的情况下实现所述的相位偏移，所述相位均衡器的频率-相位偏移特性与所述衰减子单元的频率-相位偏移特性相同。

方框205表示将方框203所述的输出信号或方框204所述的输出信号发送给接收装置，可选的，如发射机。

本发明提供的方法通过分析衰减子单元的频率-相位偏移特性，根据所述衰减子单元的频率-相位偏移特性，应用与所述衰减子单元的频率-相位偏移特性相同的相位均衡器实现在不对输入信号进行信号衰减的情况下与所述输入信号经过所述衰减子单元所产生的相位偏移相同的相位偏移。若控制信号发生变化，可选地，由进行信号衰减变为不进行信号衰减或由不进行信号衰减变为进行信号衰减，所述输入信号都需要经过相同的相位偏移。因此，本发明实施例提供的方法能够有效的在控制信号变化时对所述输入信号的相位偏移进行控制，以使得所述输入信号的相位偏移在所述控制信号变化时保持不变。

下面结合图3阐述本发明实施例提供的一种信号衰减单元的结构和功能。

所述信号衰减单元包括第一开关子单元302和衰减子单元303，所述信号衰减单元还包括接收子单元301、与所述衰减子单元303频率-相位偏移特性一致的相位均衡子单元304以及第二开关子单元305，

所述接收子单元301用于接收输入信号，将所述输入信号发送给所述第一开关子单元302；

所述第一开关子单元302，用于将所述输入信号发送给所述衰减子单元303或所述相位均衡子单元304；

所述衰减子单元303，用于接收控制信号，根据所述控制信号判断是否对所述输入信号进行信号衰减：若判断需要对所述输入信号进行信号衰减，则所述衰减子单元303控制所述第一开关子单元302与所述第二开关子单元305同所述衰减子单元303相连，组成信号衰减通道；若判断不需要对所述输入信号进行信号衰减，则所述衰减子单元303控制所述第一开关子单元302与所述第二开关子单元305同所述相位均衡子单元304相连，组成相位偏移控制通道；所述衰减子单元303，还用于接收来自所述第一开关单元302的所述输入信号，对所述输入信号进行信号衰减，生成输出信号，所述输出信号的相位相对于所述输入信号的相位发生偏移，将所述输出信号发送给所述第二开关子单元305；

可选的，所述控制信号可以由控制接口发送给所述衰减子单元303，所述控制信号可以为控制字。当所述控制接口向所述衰减子单元303发送逻辑值为1的控制字时，所述衰减子单元303控制所述第一开关子单元302和第二开关子单元305与所述衰减子单元303相连，组成所述信号衰减通道；当所述控制接口向所述衰减子单元303发送逻辑值为0的控制字时，所述衰减子单元303控制所述第一开关子单元302和第二开关子单元305与所述相位均衡子单元304相连，组成相位偏移控制通道。

所述相位均衡子单元304，用于接收来自所述第一开关单元302的所述输入信号，根据所述输入信号的频率对所述输入信号的相位进行偏移控制以生成输出信号，所述输出信号的相位偏移与所述输入信号经过所述衰减子单元303所产生的相位偏移相同，将所述输出信号发送给所述第二开关子单元305；

所述第二开关子单元305，用于接收来自所述衰减子单元303或相位均衡子单元304的所述输出信号，将所述输出信号发送给接收装置，可选的，如发射机。

所述衰减子单元303包括衰减执行模块以及控制模块，所述衰减执行模块，用于接收来自所述第一开关子单元302的输入信号，对所述输入信号进行信号衰减以生成输出信号，所述输出信号的相位相对于所述输入信号的相位会发生偏移，将所述输出信号发送给所述第二开关子单元305；

所述控制模块，用于接收所述控制信号，根据所述控制信号判断是否对所述输入信号进行信号衰减：若对所述输入信号进行信号衰减，则所述控制模块控制所述第一开关子单元302与所述第二开关子单元305同所述衰减子单元303相连，组成信号衰减通道；若不对所述输入信号进行信号衰减，则所述控制模块控制所述第一开关子单元302与所述第二开关子单元305同所述相位均衡子单元304相连，组成相位偏移控制通道。

本发明实施例提供的信号衰减单元能够有效的在控制信号变化时对所述输入信号的相位偏移进行控制，以使得所述输入信号的相位偏移在所述控制信号变化时保持不变。

下面结合图4对所述相位均衡子单元进行具体阐述。

可选的，若所述衰减子单元的频率-相位偏移特性如图4所示，则配置相应的相位均衡子单元的频率-相位偏移特性，使得所述相位均衡子单元的频率-相位偏移特性与所述衰减子单元的频率-相位偏移特性相同或选用频率-相位偏移特性与所述衰减子单元的频率-相位偏移特性相同的相位均衡子单元。若所述相位均衡子单元的频率-相位偏移特性与所述衰减子单元的频率-相位偏移特性相同且为如图4所示，则频率为f1的输入信号通过所述衰减子单元后的相位偏移量为ΔΦ1，所述频率为f1的输入信号通过所述相应的相位均衡子单元后的相位偏移量也为ΔΦ1。当信号衰减单元调整衰减量时，所述频率为f1的输入信号通过衰减子单元或通过相位均衡子单元输出，所述频率为f1的输入信号的相位偏移量均为ΔΦ1。

在进行信号衰减量调整时，所述的本发明实施例提供的信号衰减单元能够使得固定频率的信号的相位偏移不因所述衰减量的调整而改变。

下面结合图5阐述一种信号衰减装置的结构与功能。

所述信号衰减装置包括控制接口模块501，还包括衰减模块502，

所述控制接口模块501，用于向所述衰减模块发送控制字；

所述衰减模块502，用于接收输入信号，接收来自所述控制接口模块501的控制字，根据所述输入信号的频率控制所述输入信号的相位偏移以生成输出信号，将所述输出信号发送给接收装置，可选的，如发射机。

所述衰减模块502由N个信号衰减单元级联而成，所述信号衰减单元的数量与所述控制接口模块501发送的控制字位数一致，所述控制字的每一位控制一个信号衰减单元，所述N为大于等于1的整数。

具体的，以包括能够输出二位控制字的控制接口模块501和级联的二级信号衰减单元的信号衰减装置为例进行详细说明，其中，可以是每一位控制字控制衰减模块中相对应的衰减单元对输入信号进行相应衰减值的衰减，具体的，所述衰减模块502包括二个衰减单元，如可以是衰减值为0.5dB的第一衰减单元5021和衰减值为1dB的第二衰减单元5022。若衰减值为0.5dB的第一衰减单元5021接收到逻辑值为1的控制字，则所述输入信号经过所述第一衰减单元5021中的第一衰减子单元，所述第一衰减子单元对接收到的输入信号进行衰减值为0.5dB的衰减，产生输出信号，所述输出信号的相位相对于所述输入信号的相位会发生偏移，所述偏移由所述第一衰减子单元的频率-相位偏移特性以及所述输入信号的频率决定，将所述输出信号输出；若所述第一衰减单元5021接收到逻辑值为0的控制字，则所述输入信号经过所述第一衰减单元5021中的第一相位均衡子单元，由于所述第一衰减单元5021中的第一相位均衡子单元的频率-相位偏移特性与所述第一衰减子单元的频率-相位偏移特性相同，所述第一相位均衡子单元根据所述输入信号的频率控制所述输入信号的相位进行偏移，所述相位偏移与所述输入信号进行所述0.5dB衰减量的衰减时的相位偏移相同。当所述第一衰减单元5021接收到的控制字变化时，则所述输入信号经过所述第一衰减单元5021后的相位偏移不变。

同样的，当所述第二衰减单元5022接收到的控制字变化时，所述输入信号经过所述第二衰减单元5022后的相位偏移不变。

当所述的衰减模块接收到的控制字变化时，所述相同频率的输入信号经过所述衰减模块后的相位偏移不变。

可选的，若所述衰减模块502接收到的输入信号的频率为f1，所述控制接口模块501向所述衰减模块502发送的控制字是11，所述信号衰减装置对所述输入信号进行衰减值为1.5dB的信号衰减，所述信号衰减装置使得所述输入信号进行的相位偏移为5°，则若所述控制接口模块501向所述衰减模块502发送的控制字是00，所述信号衰减装置对所述输入信号进行衰减的衰减值为0dB，所述信号衰减装置控制所述频率为f1的输入信号进行的相位偏移为5°。

下面结合图6阐述本发明实施例提供的一种信号衰减系统的结构和功能。

所述信号衰减系统包括射频通道601、发射机603以及与所述发射机相连的天线604，还包括信号衰减装置602，所述信号衰减装置602连接于所述射频通道601与所述发射机603之间，

所述信号衰减装置602用于接收来自所述射频通道601的输入信号，对所述输入信号进行信号衰减，并且根据所述输入信号的频率控制所述输入信号进行与所述信号的频率相对应的相位偏移，生成输出信号，将所述输出信号发送给所述发射机603，以使得所述发射机603通过所述天线604将所述输出信号发送给接收装置，可选的，如基站。

上述本发明实施例中的“接收”一词可以理解为主动从其他单元获取也可以是接收其他单元发送来的信息。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

权利要求的内容记载的方案也是本发明实施例的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或部分处理是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种信号衰减方法，其特征在于，

接收输入信号；

接收控制信号，根据所述控制信号判断是否对所述输入信号进行信号衰减；

若根据所述控制信号判断需要对所述输入信号进行信号衰减，则将所述输入信号通过衰减子单元进行信号衰减，生成输出信号，所述输出信号的相位相对于所述输入信号的相位发生偏移，将所述输出信号发送给接收装置；

若根据所述控制信号判断不对所述输入信号进行信号衰减，则根据所述输入信号的频率对所述输入信号的相位进行偏移控制以生成输出信号，所述输出信号的相位偏移与所述输入信号经过所述衰减子单元所产生的相位偏移相同，将所述输出信号发送给接收装置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入信号通过所述衰减子单元进行信号衰减，生成输出信号，所述输出信号的相位相对于所述输入信号的相位发生偏移具体为：

所述输出信号根据所述输入信号的频率以及所述衰减子单元的频率-相位偏移特性而产生相对于所述输入信号的相位偏移。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述输入信号的频率对所述输入信号的相位进行偏移控制具体为：

将所述输入信号通过相位均衡子单元进行相位偏移控制，所述相位均衡子单元具有与所述衰减子单元相同的频率-相位偏移特性。

4.一种信号衰减单元，其特征在于，所述信号衰减单元包括第一开关子单元、衰减子单元、接收子单元、与所述衰减子单元频率-相位偏移特性一致的相位均衡子单元以及第二开关子单元，

所述接收子单元，用于接收输入信号，将所述输入信号发送给所述第一开关子单元；

所述第一开关子单元，用于将所述输入信号发送给所述衰减子单元或所述相位均衡子单元；

所述衰减子单元，用于接收控制信号，根据所述控制信号判断是否对所述输入信号进行信号衰减：若对所述输入信号进行信号衰减，则所述衰减子单元控制所述第一开关子单元与所述第二开关子单元同所述衰减子单元相连，组成信号衰减通道；若不对所述输入信号进行信号衰减，则所述衰减子单元控制所述第一开关子单元与所述第二开关子单元同所述相位均衡子单元相连，组成相位偏移控制通道；所述衰减子单元，还用于接收来自所述第一开关单元的所述输入信号，对所述输入信号进行信号衰减，生成输出信号，所述输出信号的相位相对于所述输入信号的相位会发生偏移，将所述输出信号发送给所述第二开关子单元；

所述相位均衡子单元，用于接收来自所述第一开关单元的所述输入信号，根据所述输入信号的频率对所述输入信号的相位进行偏移控制以生成输出信号，所述输出信号的相位偏移与所述输入信号经过所述衰减子单元所产生的相位偏移相同，将所述输出信号发送给所述第二开关子单元；

所述第二开关子单元，用于接收来自所述衰减子单元或相位均衡子单元的所述输出信号，将所述输出信号发送给接收装置。

5.如权利要求4所述的信号衰减单元，其特征在于，所述衰减子单元包括衰减执行模块以及控制模块，

所述衰减执行模块，用于接收来自所述第一开关单元的输入信号，对所述输入信号进行信号衰减以生成输出信号，所述输出信号的相位相对于所述输入信号的相位会发生偏移，将所述输出信号发送给所述第二开关子单元；

所述控制模块，用于接收所述控制信号，根据所述控制信号判断是否对所述输入信号进行信号衰减：若对所述输入信号进行信号衰减，则所述控制模块控制所述第一开关子单元与所述第二开关子单元同所述衰减子单元相连，组成信号衰减通道；若不对所述输入信号进行信号衰减，则所述控制模块控制所述第一开关子单元与所述第二开关子单元同所述相位均衡子单元相连，组成相位偏移控制通道。

6.一种信号衰减装置，其特征在于，包括控制接口模块、衰减模块，

所述控制接口模块，用于向所述衰减模块发送控制字；

所述衰减模块，用于接收输入信号，接收来自所述控制接口模块的控制字，根据所述控制字对所述输入信号进行信号衰减、根据所述输入信号的频率控制所述输入信号的相位偏移以生成输出信号，将所述输出信号发送给接收装置。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述衰减模块由N个信号衰减单元级联而成，所述信号衰减单元的数量与所述控制接口模块发送的控制字位数一致，所述控制字的每一位控制一个信号衰减单元，所述N为大于等于1的整数。

8.一种信号衰减系统，其特征在于，所述系统包括射频通道、发射机以及与所述发射机相连的天线，还包括信号衰减装置，所述信号衰减装置连接于所述射频通道与所述发射机之间，

所述信号衰减装置用于接收来自所述射频通道的输入信号，对所述输入信号进行信号衰减，并且根据所述输入信号的频率控制所述输入信号进行与所述信号的频率相对应的相位偏移，生成输出信号，将所述输出信号发送给所述发射机，以使得所述发射机通过所述天线将所述输出信号发送给接收装置。

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