CN101795251B - 一种反馈信号生成装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种反馈信号生成装置及方法，所述的装置包括：发射机单元根据发射基带信号生成第一射频信号；双工器单元将第一射频信号通过天线发送至无线空间，以及通过天线接收第二射频信号并输出；移频滤波单元接收发射机单元输出的第一射频信号并进行移频滤波处理，生成移频滤波信号；模拟接收机单元将移频滤波信号和第二射频信号进行混频处理，生成模拟混频信号；模数转换单元将模拟混频信号转换为数字混频信号；数字接收机单元对数字混频信号进行分离处理，生成反馈信号和数字基带信号。本发明提供的反馈信号生成装置及方法大大简化无线通信设备中反馈信号生成部分的电路结构，达到降低设备成本，减少PCB占用面积，以及减小功耗的目的。

Description

一种反馈信号生成装置及方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体来说是关于一种反馈信号生成装置及方法。

背景技术

在无线通信设备中，模拟接收机和数字接收机以及模数转换单元(ADC)用于接收业务信号，模拟发射机和数字发射机以及数模转换单元(DAC)用于发送业务信号，除此之外，现有技术无线通信设备中，通常还包括一组反馈模拟接收机和反馈数字接收机，用于生成反馈信号，反馈信号包括干扰信号和/或功率放大器(PA,Power Amplifier)输出信号，其中，干扰信号用于对数字接收机输出的数字基带信号进行干扰对消处理，PA输出信号用于对输入到数字发射机的发射基带信号进行数字预失真(DPD,Digital Predistortion)处理。

图1是现有技术中无线通信设备干扰对消处理框图，如图1所示：

数字发射机单元101接收发射基带信号，并对接收到的发射基带信号进行数字滤波、移频等处理，之后将处理后的信号发送至DAC单元102；

DAC单元102将接收到的信号转换为模拟信号，并将转换后模拟信号发送至模拟发射机单元103；

模拟发射机单元103对接收到的转换后模拟信号进行模拟放大、移频、滤波等处理，生成功率被放大的射频信号，并将生成的射频信号输出至耦合器单元104；

耦合器单元104将接收到的射频信号分为两部分，将其中大部分信号发送至双工器单元105，将剩下的小部分信号发送至反馈模拟接收机单元107；

双工器单元105将从耦合器单元104接收到的信号通过天线单元106发射至无线空间，双工器单元105还可以将天线单元106从无线空间接收到的信号发送至模拟接收机111中；

反馈模拟接收机单元107将从耦合器单元104接收到的信号移频到低频，然后进行滤波处理，生成适合转换为数字信号的模拟信号，并将模拟信号发送至ADC单元108；

ADC单元108将反馈模拟接收机单元107发送的模拟信号转换为数字信号并发送至反馈数字接收机单元109；

反馈数字接收机单元109对接收到的数字信号进行移频、滤波等处理，生成用于干扰对消处理的干扰信号并发送至干扰对消单元110；

无线空间的通信信号经过天线单元106的电磁感应之后，经过双工器单元105送到模拟接收机单元111中；

模拟接收机单元111将接收到的射频信号经过滤波、放大、移频等处理，生成适合转换为数字信号的形式，然后经过ADC单元112转换为数字信号，送到数字接收机单元113，在数字接收机单元113中经过数字移频、滤波等处理之后生成数字基带信号，并发送到干扰对消单元110。

数字接收机单元113生成的数字基带信号中包含上行业务信号，还包含通过双工器单元105泄漏过来的干扰信号，这个干扰信号相对于反馈数字接收机单元109输出的干扰信号有幅度与相位的差异，而且这个差异随频率而不同。在干扰对消单元110中，会对反馈数字接收机单元109输出的干扰信号进行均衡，使均衡后的干扰信号的幅相与通过双工器单元泄漏过来的干扰信号的幅相相同，然后干扰对消单元110将均衡之后的干扰信号从数字接收机单元113输出的数字基带信号中减去，得到消除了干扰信号的接收基带信号。

图2是现有技术中无线通信设备DPD处理框图，如图2所示，与图1所示技术方案不同之处在于，发射基带信号首先经过DPD处理单元100进行DPD处理，之后再发送至数字发射机单元101，DPD处理单元100接收反馈数字接收机单元109输出的反馈数字信号，反馈数字信号中带有发射机非理想的信息，发射机中的非理想主要是由PA的非线性造成的。在DPD处理单元100中，会利用反馈数字信号提取的PA非理想信息，对发射基带信号进行预失真处理。预失真处理就是使发射基带信号预先带有与发射机非理想性相反的非理想性，这样经过模拟发射机103输出的信号就与发射基带信号相同了，实现了对发射机的预失真校正处理。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术无线通信设备设置专用的反馈接收机增加了设备成本和PCB(印刷电路板，PrintedCircuitBoard)的占用面积，以及增大了设备的功耗。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种反馈信号生成装置及方法。

本发明实施例提供一种反馈信号生成装置，所述的装置包括：发射机单元，用于根据发射基带信号生成第一射频信号，第一射频信号的第一部分输出至双工器单元，第一射频信号的第二部分输出至移频滤波单元；双工器单元，用于将所述第一射频信号通过天线发送至无线空间，以及通过天线接收第二射频信号并将接收到的第二射频信号输出；移频滤波单元，用于接收发射机单元输出的第一射频信号的第二部分并对第一射频信号的第二部分进行移频滤波处理，生成移频滤波信号，并输出至模拟接收机单元；所述移频滤波信号的频段位于所述模拟接收机单元的工作频率范围内，所述移频滤波信号的频段和所述第二射频信号的频段不同；模拟接收机单元，用于将所述移频滤波单元输出的移频滤波信号和所述双工器单元输出的第二射频信号进行混频处理，生成模拟混频信号；模数转换单元，用于将所述模拟接收机单元生成的模拟混频信号转换为数字混频信号；数字接收机单元，用于对数字混频信号进行分离处理，生成反馈信号和数字基带信号；

所述发射机单元包括：

数字发射机模块，用于接收发射基带信号，并对接收到的发射基带信号进行数字移频滤波处理；

数模转换模块，用于将数字发射机模块处理后的发射基带信号转换为模拟信号；

模拟发射机模块，用于根据转换后的模拟信号生成第一射频信号；

耦合器模块，用于将所述第一射频信号分为第一部分和第二部分，并分别发送到所述双工器单元和所述移频滤波单元；

所述的移频滤波单元包括：

移频本振模块，用于生成移频本振信号；

混频器模块，用于将所述移频本振信号和所述第一射频信号进行混频，生成移频信号；

滤波模块，用于对移频信号进行滤波，生成移频滤波信号。

本发明实施例还提供一种反馈信号生成方法，所述的方法包括：根据发射基带信号生成第一射频信号；将所述第一射频信号的第一部分通过天线发送至无线空间，以及通过天线接收第二射频信号并将接收到的第二射频信号输出；将所述第一射频信号的第二部分进行移频滤波处理，生成移频滤波信号；所述移频滤波信号的频段位于接收频率范围内，所述移频滤波信号的频段和所述第二射频信号的频段不同；将移频滤波信号和所述第二射频信号进行混频处理，生成模拟混频信号；将模拟混频信号转换为数字混频信号；对数字混频信号进行分离处理，生成反馈信号和数字基带信号。

本发明提供的反馈信号生成装置及方法大大简化无线通信设备中反馈信号生成部分的电路结构，达到降低设备成本，减少PCB占用面积，以及减小功耗的目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是现有技术中无线通信设备干扰对消处理示意框图；

图2是现有技术中无线通信设备DPD处理示意框图；

图3是本发明实施例提供的一种反馈信号生成装置示意框图；

图4是本发明实施例提供的发射机单元301的示意框图；

图5是本发明实施例提供的移频滤波单元303的示意框图；

图6是本发明实施例提供的一种反馈信号生成装置示意框图；

图7是本发明实施例提供的一种反馈信号生成方法示意流程图；

图8为本发明实施例提供的模拟接收机工作频带示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。本发明实施例提供的反馈信号生成装置及方法可以应用到所有的无线技术领域，包括但不限于移动通信领域中、固定无线接入领域、无线数据传输领域、雷达系统领域等。

实施例一

图3是本发明实施例提供的一种反馈信号生成装置框图，如图3所示，反馈信号生成装置300可以包括：发射机单元301，双工器单元302，移频滤波单元303，模拟接收机单元304，模数转换单元305和数字接收机单元306。

发射机单元301，用于根据发射基带信号生成第一射频信号，第一射频信号的第一部分输出至双工器单元302，第一射频信号的第二部分输出至移频滤波单元303。

在本发明实施例中，发射机单元301接收发射基带信号，对发射基带信号进行一系列的滤波、移频、数模转换等处理后，生成第一射频信号，第一射频信号用于发送至天线及用于生成反馈信号，图4是本发明实施例提供的发射机单元301的框图，如图4所示，发射机单元301可以包括：数字发射机模块401，数模转换（DAC）模块402，模拟发射机模块403和耦合器模块404；

数字发射机模块401，用于接收需被发射的基带信号，对接收到的发射基带信号进行数字滤波、移频等处理，并将处理后的信号发送至数模转换模块402。

数模转换（DAC）模块402，用于接收数字发射机模块401发送的处理后的发射基带信号并将处理后的发射基带信号转换为模拟信号。

模拟发射机模块403，用于接收DAC模块402发送的模拟信号，并对接收到的模拟信号进行模拟放大、移频和滤波等处理，生成第一射频信号。

耦合器模块404，用于将模拟发射机模块403生成的第一射频信号分为第一部分和第二部分，并分别发送到所述双工器单元和所述移频滤波单元，其中大部分射频信号发送至双工器单元302，少部分射频信号发送至移频滤波单元303。

双工器单元302，用于将所述第一射频信号的第一部分通过天线发送至无线空间，以及通过天线接收第二射频信号并将接收到的第二射频信号输出。

在本发明实施例中，双工器单元302用于将耦合器模块404发送的第一射频信号通过天线发送至无线空间，双工器单元302还用于将天线从无线空间中接收到的信号发送至模拟接收机单元304。

移频滤波单元303，用于接收发射机单元301输出的第一射频信号的第二部分并对第一射频信号的第二部分进行移频滤波处理，生成移频滤波信号，并输出至模拟接收机单元304；所述移频滤波信号的频段位于所述模拟接收机单元的工作频率范围内，所述移频滤波信号的频段和所述第二射频信号的频段不同。

在本发明实施例中，移频滤波单元303接收发射机单元301（在本发明实施例中为发射机单元301中的耦合器模块404）发送的第一射频信号，对第一射频信号进行移频滤波处理，生成移频滤波信号。图5是本发明实施例提供的移频滤波单元303的框图，如图5所示，移频滤波单元303可以包括：移频本振模块501、混频器模块502和滤波模块503。

移频本振模块501，用于生成移频本振信号，移频本振模块由PLL(锁相环，Phase Locked Loop)和VCO(压控振荡器，Voltage-Controlled Oscillator)构成，其PLL的参考信号由系统提供，从而使移频本振信号锁相到系统的参考信号上。

混频器模块502，用于接收发射机单元301（在本发明实施例中为发射机单元301中的耦合器模块404）发送的第一射频信号，并将移频本振信号和第一射频信号进行混频，生成移频信号。

滤波模块503，用于对移频信号进行滤波，生成移频滤波信号，滤出接收机频带信号。从而实现了将来自发射机工作频带的信号的频率搬移到接收机工作频带。

模拟接收机单元304，用于将移频滤波单元303输出的移频滤波信号和双工器单元302输出的第二射频信号进行混频处理，生成模拟混频信号。

在本发明实施例中，图8为本发明实施例提供的模拟接收机工作频带示意图，如图8所示，移频滤波单元303生成的移频滤波信号和双工器单元302输出的第二射频信号在频率上是分开的，但是又都处于模拟接收机单元304的工作频带之内。模拟接收机单元304将移频滤波信号和第二射频信号进行混频、放大、滤波等处理，生成频率与幅度适合转换为数字信号的模拟混频信号。

模数转换单元305，用于将模拟接收机单元304生成的模拟混频信号转换为数字混频信号。

在本发明实施例中，模数转换单元305将模拟接收机单元304生成的模拟混频信号转换为数字混频信号并输出到数字接收机单元306。数字混频信号中包含经过模数转换后的移频滤波信号和第二射频信号，而且在数字频率上是分开的。

数字接收机单元306，用于对数字混频信号进行分离处理，生成反馈信号和数字基带信号。其中，反馈信号对应移频滤波单元303生成的移频滤波信号，数字基带信号对应双工器单元302输出的第二射频信号。

在本发明实施例中，数字接收机单元306对模数转换单元305输出的数字混频信号进行分离处理，将数字混频信号中包括的移频滤波信号和第二射频信号分离，分别生成反馈信号和数字基带信号。

如图3所示，在本发明的一实施例中，反馈信号生成装置300还可以包括干扰对消单元307，用于根据反馈信号对数字基带信号进行干扰对消处理，生成接收基带信号。

在本发明实施例中，由于数字接收机单元306生成的数字基带信号中不仅包含上行业务信号，还包含双工器单元302泄漏过来的干扰信号，因此干扰对消单元307根据反馈信号对数字基带信号进行干扰对消处理，将反馈信号从数字基带信号中减去，生成消除了干扰的接收基带信号。

图6是本发明实施例提供的一种反馈信号生成装置框图，如图6所示，与图3所示反馈信号生成装置300不同之处在于，图6所示的反馈信号生成装置600还可以包括数字预失真（DPD）单元308，用于根据反馈信号对发射基带信号进行数字预失真处理。

在本发明实施例中，发射机单元301接收的发射基带信号首先要经过DPD单元308进行数字预失真处理，DPD单元308接收数字接收机单元306输出的反馈信号，反馈信号中带有发射机非理想的信息，发射机单元301中的非理想主要是由PA的非线性造成的。在DPD单元308中，可以利用反馈信号提取的PA非理想信息，对发射基带信号进行数字预失真处理。数字预失真处理就是使发射基带信号预先带有与发射机单元301非理想性相反的非理想性，这样发射机单元301输出信号就无失真地反映了发射基带信号的的幅相变化特性，实现了对发射机单元301的预失真校正处理。

本发明实施例提供的反馈信号生成装置可以大大简化无线通信设备中反馈信号生成部分的电路结构，达到降低设备成本，减少PCB占用面积，以及减小功耗的目的。

实施例二

图7是本发明实施例提供的一种反馈信号生成方法流程图，如图7所示，反馈信号生成方法包括：

S701，根据待发射的基带信号生成第一射频信号。

在本发明实施例中，反馈信号生成装置可以对发射基带信号进行一系列的滤波、移频、数模转换等处理后，生成第一射频信号，第一射频信号用于发送至天线及用于生成反馈信号。

在本发明实施例中，步骤S701可以包括如下步骤：

接收发射基带信号，对接收到的发射基带信号进行数字移频滤波处理；将数字移频滤波处理后的发射基带信号转换为模拟信号；根据转换后的模拟信号生成第一射频信号。

S702，将所述第一射频信号的一部分通过天线发送至无线空间，并输出另一部分以进行移频滤波处理，以及通过天线接收第二射频信号并将接收到的第二射频信号输出。

在本发明实施例中，反馈信号生成装置将所述第一射频信号通过天线发送至无线空间，以及通过天线接收第二射频信号并将接收到的第二射频信号输出。

S703，接收输出的另一部分第一射频信号并对该部分的第一射频信号进行移频滤波处理，生成移频滤波信号。

在本发明实施例中，反馈信号生成装置接收第一射频信号并对第一射频信号进行移频滤波处理，生成移频滤波信号。

在本发明实施例中，步骤S703可以包括如下步骤：生成移频本振信号；将所述移频本振信号和所述第一射频信号进行混频，生成移频信号；对移频信号进行滤波，生成移频滤波信号。其中，移频信号的频段处于模拟接收机单元的工作频率范围内，且与第二射频信号的频段不同。

S704，将移频滤波信号和第二射频信号进行混频处理，生成模拟混频信号。

在本发明实施例中，反馈信号生成装置生成的移频滤波信号和第二射频信号在频率上是分开的，但是又都处于反馈信号生成装置中的模拟接收机单元的工作频带之内。反馈信号生成装置可以将移频滤波信号和第二射频信号进行混频、放大、滤波等处理，生成频率与幅度适合转换为数字信号的模拟混频信号。

S705，将模拟混频信号转换为数字混频信号。

在本发明实施例中，反馈信号生成装置将模拟混频信号转换为数字混频信号。数字混频信号中包含经过模数转换后的移频滤波信号和第二射频信号，而且在数字频率上是分开的。

S706，对数字混频信号进行分离处理，生成反馈信号和数字基带信号。

在本发明实施例中，反馈信号生成装置对数字混频信号进行分离处理，将数字混频信号中包括的移频滤波信号和第二射频信号分离，分别生成反馈信号和数字基带信号。

在本发明的一实施例中，反馈信号生成方法还可以包括：

S707，根据反馈信号对数字基带信号进行干扰对消处理，生成接收基带信号。

在本发明实施例中，反馈信号生成装置根据反馈信号对数字基带信号进行干扰对消处理，生成接收基带信号。具体的干扰对消处理的方式可以基于现有或未来的技术进行，本发明实施例中可以不予限定。

在本发明的一实施例中，反馈信号生成方法还可以包括：

S708，根据反馈信号对发射基带信号进行数字预失真处理。

在本发明实施例中，反馈信号生成装置根据反馈信号对发射基带信号进行数字预失真处理。具体的数字预失真处理的方式可以基于现有或未来的技术进行，本发明实施例中可以不予限定。

本发明实施例提供的反馈信号生成装置及方法可以简化无线通信设备中反馈信号生成部分的电路结构，达到降低设备成本，减少PCB占用面积，以及减小功耗的目的。

本发明实施例提供的模块或装置划分仅为功能上的划分，物理上可以合并或分割。模块或装置的名称可以随技术演进或应用场景的不同而改变，但仍应考虑在本发明的保护范围内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括若干指令用以执行本发明各个实施例所述的方法。这里所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种反馈信号生成装置，其特征在于，所述的装置包括：

发射机单元，用于根据发射基带信号生成第一射频信号，第一射频信号的第一部分输出至双工器单元，第一射频信号的第二部分输出至移频滤波单元；

双工器单元，用于将所述第一射频信号的第一部分通过天线发送至无线空间，以及通过天线接收第二射频信号并将接收到的第二射频信号输出；

移频滤波单元，用于接收发射机单元输出的第一射频信号的第二部分并对所述第一射频信号的第二部分进行移频滤波处理，生成移频滤波信号，并输出至模拟接收机单元；所述移频滤波信号的频段位于所述模拟接收机单元的工作频率范围内，所述移频滤波信号的频段和所述第二射频信号的频段不同；

模拟接收机单元，用于将所述移频滤波单元输出的移频滤波信号和所述双工器单元输出的第二射频信号进行混频处理，生成模拟混频信号；

模数转换单元，用于将所述模拟接收机单元生成的模拟混频信号转换为数字混频信号；

数字接收机单元，用于对数字混频信号进行分离处理，生成反馈信号和数字基带信号；

所述发射机单元包括：

数字发射机模块，用于接收发射基带信号，并对接收到的发射基带信号进行数字移频滤波处理；

数模转换模块，用于将数字发射机模块处理后的发射基带信号转换为模拟信号；

模拟发射机模块，用于根据转换后的模拟信号生成第一射频信号；

耦合器模块，用于将所述第一射频信号分为第一部分和第二部分，并分别发送到所述双工器单元和所述移频滤波单元；

所述的移频滤波单元包括：

移频本振模块，用于生成移频本振信号；

混频器模块，用于将所述移频本振信号和所述第一射频信号进行混频，生成移频信号；

滤波模块，用于对移频信号进行滤波，生成移频滤波信号。

2.如权利要求1所述的反馈信号生成装置，其特征在于，所述的装置还包括：

干扰对消单元，用于根据反馈信号对数字基带信号进行干扰对消处理，生成接收基带信号。

3.如权利要求1所述的反馈信号生成装置，其特征在于，所述的装置还包括：

数字预失真单元，用于根据反馈信号对发射基带信号进行数字预失真处理。

4.一种反馈信号生成方法，其特征在于，所述的方法包括：

根据发射基带信号生成第一射频信号；

将所述第一射频信号的第一部分通过天线发送至无线空间，以及通过天线接收第二射频信号并将接收到的第二射频信号输出；

将所述第一射频信号的第二部分进行移频滤波处理，生成移频滤波信号；所述移频滤波信号的频段位于接收频率范围内，所述移频滤波信号的频段和所述第二射频信号的频段不同；

将移频滤波信号和所述第二射频信号进行混频处理，生成模拟混频信号；

将模拟混频信号转换为数字混频信号；

对数字混频信号进行分离处理，生成反馈信号和数字基带信号；

所述的根据发射基带信号生成第一射频信号包括：

接收发射基带信号，对接收到的发射基带信号进行数字移频滤波处理；

将数字移频滤波处理后的发射基带信号转换为模拟信号；

根据转换后的模拟信号生成第一射频信号；

所述将所述第一射频信号的第二部分进行移频滤波处理，生成移频滤波信号包括：

生成移频本振信号；

将所述移频本振信号和所述第一射频信号的第二部分进行混频，生成移频信号；

对移频信号进行滤波，生成移频滤波信号。

5.如权利要求4所述的反馈信号生成方法，其特征在于，在所述对数字混频信号进行分离处理，生成反馈信号和数字基带信号之后，所述的方法还包括：

根据反馈信号对数字基带信号进行干扰对消处理，生成接收基带信号。

6.如权利要求4所述的反馈信号生成方法，其特征在于，在所述对数字混频信号进行分离处理，生成反馈信号和数字基带信号之后，所述的方法还包括：

根据反馈信号对发射基带信号进行数字预失真处理。

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