CN102404267A - 多载波接收机、多载波发射机及多载波收发系统 - Google Patents

Abstract

本揭露公开了一种多载波接收机、多载波发射机及多载波收发系统。此多载波接收机包括至少第一处理单元、路由器与第二处理单元。第一处理单元具有M个第一路径，对至少一射频信号进行信号强度处理以输出子载波信号。路由器具有M个输入端与N个输出端，而M个输入端分别耦接至M个第一路径，接收子载波信号。路由器将子载波信号输出到N个输出端，且路由器的每一输出端所接收的信号包含每一输入端的子载波信号。第二处理单元具有N个第二路径分别耦接至N个输出端，对子载波信号进行一解调与一模拟数字转换以产生数字信号，其中M与N都大于0。

Description

多载波接收机、多载波发射机及多载波收发系统

技术领域

本揭露是有关于一种多载波接收机、多载波发射机及多载波收发系统。

背景技术

目前无线宽带通信技术逐渐采用多载波结合模式(carrier aggregation)来提高有限频率资源的频谱效率，并提升数据传输能力。在此多载波结合模式技术中，需要传输的数据会被分配至各个具有较小频宽的子载波。由于目前频谱分配方式已限制连续性大频带的可取得性，因此在多载波结合模式中的各子载波可能为连续性(contiguous)、非连续性，或甚至跨频段(inter-band)的分配。

在多载波结合模式的应用中，射频收发系统需要同时传输多个信号。最常见的实施方式为配置多个射频收发机，并针对各射频收发机所需的频宽作适当的设计。图1是一种现有的多载波接收机100的功能方块图。为解说的便利性，在图1中仅概略绘示多载波接收机100具有两个主要模拟信号处理路径，以将两个频段的信号处理后，交由数字信号处理器150作进一步处理。多载波接收机100中的第一模拟信号处理路径从一天线接收射频信号，依次利用放大器110、混频器120与本地端振荡器130对第一频段(band 1)的一个或多个子载波信号进行信号增益与降频的处理。子载波信号降频后，再利用模拟信号处理单元140中的滤波器142过滤预定频宽以外的噪声，利用解调器144解调子载波信号，并将解调后的子载波信号通过模拟数字转换器(ADC)146转换为数字信号，由数字信号处理器150进一步处理。相类似地，在多载波接收机100的第二模拟信号处理路径中，依次利用对称于第一模拟信号处理路径的组成元件，例如：放大器160、混频器170、本地端振荡器180、以及模拟信号处理单元190中的滤波器192、解调器194与模拟数字转换器196对第二频段(band 2)的一个或多个子载波信号进行类似上述第一模拟信号处理路径中的信号处理，最后交由数字信号处理器150进一步处理。

多载波接收机100中的第一与第二模拟信号处理路径都预留(例如：模拟数字转换器、滤波器)最大频宽的硬件电路设计。在此值得一提的是，所述的模拟数字转换器的频宽需要并非仅是各子载波频宽的加总，而同时需要考虑各子载波频率之间的相差的所有频率，使得射频信号可线性地转换至数字信号，以维持转换后各子载波的信号质量。若是同时考虑各子载波频率相距较大，或在跨频段状况下，各子载波所经历的通道衰落会不相同，则会进一步限制模拟数字转换器须具备较高的动态范围。但是在实际操作中，所接收的多个子载波却未必会平均地分配到上述此两种模拟信号处理路径，因而容易造成硬件电路与功率消耗的浪费。

其它处理多载波信号的现有技术，大多将射频信号先转换为数字信号后，再进行数字滤波处理，以实现同时处理多个非连续性子载波的多载波收发器。然而，这些现有多载波信号处理方式，仍需要高复杂度与高硬件电路成本的模拟数字转换器(ADC)，同时频宽需求也很高。因此，在同时处理多个非连续性子载波信号的多载波收发器中，如何降低整体系统的复杂度与硬件电路成本是一个重要的课题。

发明内容

本揭露提供一种可同时处理多个非连续性子载波信号的多载波接收机、多载波发射机及多载波收发系统。利用两阶段式信号处理单元处理射频信号与其内的子载波信号，并在两阶段式信号处理单元之间，通过路由器动态性分配不同子载波信号到独立且平行的信号处理路径，可以降低信号处理路径的频宽要求、复杂度与对应的硬件成本。

本揭露的一示范实施例提出一种多载波接收机，其包括第一信号处理单元、路由器与第二信号处理单元。第一信号处理单元具有M个第一信号处理路径，对至少一射频信号进行一第一信号处理，并输出至少一子载波信号，而M大于0。路由器具有M个输入端与N个输出端，而M个输入端分别耦接至第一信号处理单元的M个第一信号处理路径。路由器的M个输入端接收至少一子载波信号，并选择将上述至少一子载波信号输出到N个输出端，其中路由器的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号而N大于0。第二信号处理单元具有N个第二信号处理路径分别耦接至路由器的N个输出端，对至少一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一数字信号。

本揭露的一示范实施例提出一种多载波发射机，其包括：第一信号处理单元、路由器与第二信号处理单元。第一信号处理单元具有K个第一信号处理路径，对至少一数字信号进行一第一信号处理，并输出至少一子载波信号，而K大于0。路由器具有K个输入端与L个输出端，而K个输入端分别耦接至第一信号处理单元的K个第一信号处理路径，接收至少一子载波信号，并选择将至少一子载波信号输出到L个输出端，其中该路由器的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号，而L大于0。第二信号处理单元具有L个第二信号处理路径分别耦接至路由器的L个输出端，对至少一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一射频信号。

本揭露的一示范实施例提出一种多载波收发系统，其包括多载波接收机与多载波发射机。多载波接收机包括第一信号处理单元具有M个第一信号处理路径，对至少一第一射频信号进行一第一信号处理，并输出至少一第一子载波信号，而M大于0。第一路由器具有M个输入端与N个输出端，而M个输入端分别耦接至第一信号处理单元的M个第一信号处理路径，接收至少一第一子载波信号，并选择将至少一第一子载波信号输出到N个输出端，其中第一路由器的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号，而N大于0。第二信号处理单元具有N个第二信号处理路径分别耦接至第一路由器的N个输出端，对至少一第一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一第一数字信号。多载波发射机发射至少一第二子载波信号。

本揭露的一示范实施例提出一种多载波接收机，其包括第一信号处理单元、路由式交换器与第二信号处理单元。第一信号处理单元具有M个第一信号处理路径，对至少一射频信号进行一第一信号处理，并输出至少一子载波信号，而M大于0。路由式交换器具有M个输入端与N个输出端，而M个输入端分别耦接至第一信号处理单元的M个第一信号处理路径。路由式交换器的M个输入端接收至少一子载波信号，并根据控制信号选择将每一输入端连接到至少一输出端或不连接至任何输出端，而N大于0。第二信号处理单元具有N个第二信号处理路径分别耦接至路由式交换器的N个输出端，对至少一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一数字信号。

本揭露的一示范实施例提出一种多载波发射机，其包括：第一信号处理单元、路由式交换器与第二信号处理单元。第一信号处理单元具有K个第一信号处理路径，对至少一数字信号进行一第一信号处理，并输出至少一子载波信号，而K大于0。路由式交换器具有K个输入端与L个输出端，而K个输入端分别耦接至第一信号处理单元的K个第一信号处理路径，接收至少一子载波信号，并根据控制信号选择将每一输入端连接到至少一输出端或不连接至任何输出端，而L大于0。第二信号处理单元具有L个第二信号处理路径分别耦接至路由式交换器的L个输出端，对至少一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一射频信号。

本揭露的一示范实施例提出一种多载波收发系统，其包括多载波接收机与多载波发射机。多载波接收机包括第一信号处理单元具有M个第一信号处理路径，对至少一第一射频信号进行一第一信号处理，并输出至少一第一子载波信号，而M大于0。第一路由式交换器具有M个输入端与N个输出端，而M个输入端分别耦接至第一信号处理单元的M个第一信号处理路径，接收至少一第一子载波信号，并根据一第一控制信号选择将第一路由式交换器的每一输入端连接到至少一输出端或不连接至任何输出端，而N大于0。第二信号处理单元具有N个第二信号处理路径分别耦接至第一路由式交换器的N个输出端，对至少一第一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一第一数字信号。多载波发射机发射至少一第二子载波信号。

为让本揭露之上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1是一种现有的多载波接收机的功能方块图。

图2是根据本揭露的第一示范实施例所绘示一种多载波接收机的系统架构图。

图3A是根据本揭露的第二示范实施例所绘示一种多载波接收机的系统架构图。

图3B是根据本揭露的第三示范实施例所绘示一种多载波接收机的系统架构图。

图3C是根据本揭露的第四示范实施例所绘示一种多载波接收机的系统架构图。

图4是根据本揭露的第五示范实施例所绘示一种多载波发射机的系统架构图。

图5A是根据本揭露的第六示范实施例所绘示一种多载波发射机的系统架构图。

图5B是根据本揭露的第七示范实施例所绘示一种多载波发射机的系统架构图。

图5C是根据本揭露的第八示范实施例所绘示一种多载波发射机的系统架构图。

图6是本揭露与现有技术的系统总频宽需求的对照示意图。

图7是本揭露的系统复杂度与频段数目的关系示意图。

图8A是根据本揭露的第九示范实施例所绘示一种多载波收发系统的系统架构图。

图8B是根据本揭露的第十示范实施例所绘示一种多载波收发系统的系统架构图。

图8C是根据本揭露的第十一示范实施例所绘示一种多载波收发系统的系统架构图。

图9是根据本揭露的第十二示范实施例所绘示一种多载波接收机的系统架构图。

图10是根据本揭露的第十三示范实施例所绘示一种多载波接收机的系统架构图。

图11是根据本揭露的第十四示范实施例所绘示一种多载波发射机的系统架构图。

图12是根据本揭露的第十五示范实施例所绘示一种多载波发射机的系统架构图。

【主要元件符号说明】

具体实施方式

图2是根据本揭露的第一示范实施例所绘示一种多载波接收机200的系统架构图。请参照图2，多载波接收机200包括天线10、天线11、第一信号处理单元12、路由器13、第二信号处理单元14与数字信号处理单元15。

请继续参照图2，在多载波接收机200从天线10与天线11接收两个频段(bands)中的一个或多个射频信号，所述的射频信号包括一个或多个子载波信号。举例说明，多载波接收机200接收发射端的射频信号，而发射端将一个或多个子载波或分量载波(carrier component)利用多载波结合模式集合为一个射频信号。所述的射频信号中可包括一第一频段(例如：1.8GHz)的一个或多个子载波信号，或包括一第二频段(例如：2.1GHz)的一个或多个子载波信号。另外，发射端动态性调整多载波结合模式集合一个或多个子载波信号的方式，且各子载波之间可以为不连续性的。

举例说明，在一时间间隔内，射频信号可以仅包括第一频段的一个子载波信号，但同时包括第二频段的两个子载波信号；在另一时间间隔内，射频信号可以仅包括第一频段的三个子载波信号(且此三个子载波信号可为不连续的)，但同时包括第二频段的0个子载波信号。在本示范实施例中，假设子载波或分量载波的频宽为20MHz，则经过多载波结合模式集合后的射频信号为20MHz的3倍，也就是60MHz。然而，本揭露并不限定于上述，子载波或分量载波的频宽可不同于20MHz，例如为：5MHz、10MHz、15MHz。

第一信号处理单元12利用M个平行信号处理路径，对所接收的一个或多个子载波信号进行信号处理，(例如，信号滤波与信号强度处理)，其中M大于0。路由器13耦接至第一信号处理单元12与第二处理单元14，并由数字信号处理单元15接收控制信号CS，并由第一信号处理单元12接收两个信号路径上的一个或多个子载波信号。然而本揭露并非限定于上述，在本揭露的其它实施例中，第一信号处理单元12还可将至少一射频信号降频为中频信号。

在本示范实施例中，路由器13为具有M个输入端与N个输出端的信号路径切换装置，其中M与N大于0。请参照图2，在此多载波接收机200中，M为2而N为3。路由器13可以将M个输入端的一个或多个子载波信号输出到N个输出端，其中路由器13的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号。

在其它实施例中，路由器13还可以根据控制信号CS来选择将每一信号路径上的子载波信号切换至任何一个输出端、任何多个输出端或不输出到任何一个输出端。换而言之，路由器13根据控制信号CS选择将所有第一信号处理路径所连接的每一个输入端连接至任何一输出端、任何多输出端或不连接至任何输出端。

数字信号处理单元15通过接收由基站传送的通信协议上层信令，可得知传送端使用多载波结合模式集合于何处的子载波，并由子载波信息来产生所述的控制信号CS，以通知路由器13作适当的信号路径的切换。此即，每一信号处理路径上的每一子载波之间的关系可以为连续性的、不连续性的或跨频段的方式。另外，用来传送数据的子载波可为动态性变动的。以下将参照图3A至图3C来介绍此类型实施方式。

请继续参照图2，第二信号处理单元14耦接至路由器13与数字信号处理单元15。第二信号处理单元14接收在路由器13的N个输出端的子载波信号，并对这些子载波信号进行解调(demodulation)与模拟数字转换(ADC)的处理。第二信号数理单元14还可对这些子载波信号进行信号滤波、信号强度增益(或电压增益)的处理。转换为数字信号的子载波信号，会交由数字信号处理单元15作进一步处理。

本揭露并非限定于第一示范实施例。在本揭露的其它实施例中，多载波接收机可以仅包括一个天线，而第一信号处理单元12可由此单一天线接收两个频段中的一个或多个子载波信号。另外，在本揭露的其它实施例中，M可为不同于2但大于0的任意整数，且N可为不同于3但大于0的任意整数。介绍完多载波接收机200的系统架构后，以下将以图3A至图3C来进一步介绍多载波接收机的详细电路技术内容。

图3A是根据本揭露的第二示范实施例所绘示一种多载波接收机300的系统架构图。多载波接收机300类似于多载波接收机200，包括天线301、天线311、第一信号处理单元12、路由器13、第二信号处理单元14与数字信号处理单元15。在第二示范实施例中，第一信号处理单元12耦接至天线301与天线311，用于接收两个频段的中的一个或多个射频信号，每一个的射频信号可包括一个或多个子载波信号。另外，第一信号处理单元12还通过2个独立且平行信号处理路径，来处理接收的一个或多个子载波信号。更具体的说明，第一信号处理单元12包括滤波器302、放大器303、振荡器304、混频器(mixer)305与滤波器306在第一信号处理路径中。滤波器302过滤不属于第一频段(例如：1.8GHz)的噪声与其它射频信号，而放大器303对此频段的一个或多个射频信号进行信号强度增益(或电压增益)。混频器305接收增益后的射频信号，通过振荡器304所提供的频率信号，将增益后的射频信号(例如：原本在1.8GHz的频段)降至中频信号(例如：500MHz)。值得一提的是，降频后的射频信号仍包括一个或多个子载波信号。滤波器306则进一步过滤已降频的射频信号在预设的中频频段(例如：500MHz)之外的噪声，并将已降频的射频信号输出至路由器13。

请继续参照图3A，第一信号处理单元12还包括滤波器312、放大器313、振荡器314、混频器315与滤波器316在第二信号处理路径中。第二信号处理路径中的滤波器312、放大器313、振荡器314、混频器315与滤波器316依次处理从天线311所接收的第二频段(例如：2.1GHz)的射频信号，并分别类似于滤波器302、放大器303、振荡器304、混频器305与滤波器306的处理方式，将射频信号经过滤波、增益与降频的处理，并将已降频的子载波信号输出至路由器13。

路由器13根据由数字信号处理单元15所提供的控制信号CS，选择将每一输入端的子载波信号输出至一个输出端、多个输出端或不输出至任何输出端。请参照图3A，在第二示范实施例中，路由器13具有M个输入端与N个输出端，而M为2且N为5。举例来说，若目前传送端选择使用多载波结合模式集合的多个子载波都位于第一频段中。也就是，在第一信号处理路径中的射频信号才具有子载波，则路由器13会根据控制信号CS选择将连接第一信号处理路径的第一输入端切换至多个输出端。由于第二频段中没有任何子载波，则路由器13根据控制信号CS选择不将连接第二信号处理路径的第二输入端切换至任何输出端。

另外由图3A可知，第一信号处理单元12的信号处理路径的数目决定路由器13的输入端总数，而第二信号处理单元12(在图3A中显示有5个信号处理路径)决定路由器13的输出端总数。再举另一例作说明，若目前传送端选择使用多载波结合模式集合的多个子载波有2个子载波在第一频段中，而另有3个子载波在第二频段中。此时，路由器13会根据控制信号CS选择将连接第一信号处理路径的第一输入端切换至2个输出端，并选择将连接第二信号处理路径的第二输入端切换至3个输出端。

在第二示范实施例中，第二信号处理单元14包括5个平行信号处理路径，分别接收路由器13的输出端，并对所接收的一子载波信号进行信号处理。第二信号处理单元14的第一信号处理路径包括解调器340与模拟数字转换器(ADC)341。解调器340解调子载波信号，并将解调后的模拟信号传送至模拟数字转换器341以转换为数字信号(或数字领域)，再传送至数字信号处理单元15作进一步处理。由于数字信号处理并非本揭露的技术重点，且本领域普通技术人员应可知后续可进行的数字信号处理流程，在此不再详述数字信号处理单元15的技术内容。

第二信号处理单元14的其余平行信号处理路径例如：第二信号处理路径的解调器342与模拟数字转换器343、第三信号处理路径的解调器344与模拟数字转换器345、第四信号处理路径的解调器346与模拟数字转换器347、第五信号处理路径的解调器348与模拟数字转换器349，则分别类似上述解调器340与模拟数字转换器341的处理方式，对不同子载波信号解调，并转换解调后的模拟信号至数字领域，并传送至数字信号处理单元15作进一步处理。另外，由于第二信号处理单元14的5个平行信号处理路径为彼此独立的，所以各信号处理路径还可针对不同的子载波信号进行不同的信号增益，以平衡各子载波信号所经历的不同通道衰落效应。

图3B是根据本揭露的第三示范实施例所绘示一种多载波接收机350的系统架构图。多载波接收机350与多载波接收机300大致上相类似，惟一不同处在于多载波接收机350仅有一个天线360，而此天线360同时具有天线301与天线311的频宽，以至于第三示范实施例的第一信号处理单元12的2个平行信号处理路径都连接至天线360，并由天线360接收2个频段的射频信号。然而本揭露并不限定于上述，在本揭露的其它实施例中，多载波接收机还可以由一个天线接收超过2个频段的射频信号。

图3C是根据本揭露的第四示范实施例所绘示一种多载波接收机370的系统架构图。多载波接收机370与多载波接收机350大致上相类似，惟一不同处在于多载波接收机370的第一信号处理单元32的每一个第一信号处理路径不包括振荡器304、混频器305、滤波器306、振荡器314、混频器315与滤波器316。换而言之，第一信号处理单元32的每一个第一信号处理路径不利用混频器305与混频器315对所接收的至少一射频信号进行降频的处理。在第四示范实施例中，第二信号处理单元14的每一个解调器(例如：解调器340、342、344、346、348)可对所接收的每一个射频信号进行解调的处理。

具体而言，图3A至图3C中的路由器13都为路由式交换器，且此路由式交换器可根据由数字信号处理单元15所提供的控制信号CS，选择将路由式交换器的每一输入端的子载波信号输出至一个输出端、多个输出端或不输出至任何输出端。介绍完多载波接收机的详细构件与各构件的功能后，以下将以图4、图5A至图5C介绍多载波发射机的详细技术内容。

图4是根据本揭露的第五示范实施例所绘示一种多载波发射机400的系统架构图。多载波发射机400包括数字信号处理单元25、第三信号处理单元24、路由器23、第四信号处理单元22与天线20、21。多载波发射机400的数字信号处理单元25耦接至第三信号处理单元24，将数字信号(在数字领域的信息)传送至第三信号处理单元24，而第三信号处理单元24将数字信号转换为模拟信号，并调变到子载波信号中。

在本实施例中，路由器23具有K个输入端与L个输出端，耦接至第三信号处理单元24的K个第一信号处理路径与第四信号处理单元22的L个第二信号处理路径，用于选择输出K个第一信号处理路径上的一个或多个子载波到L个输出端，其中路由器23的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号，K大于0且L大于0。

另外，在本揭露的其它实施例中，路由器23耦接至第三信号处理单元24与第四信号处理单元22，用于根据数字信号处理单元25所提供的控制信号CS，选择将第三信号处理单元24的每一输入端切换至一个输出端、多个输出端或选择部分输入端不输出至任何输出端。以下将参照图5A至图5C来介绍此类型实施方式。

多载波发射机400通过路由器23的处理，可将一个或多个子载波或分量载波利用多载波结合模式集合为一个射频信号，传送到第四信号处理单元22的任何一个信号处理路径。请参照图4，所述的射频信号中可包括一第一频段(例如：1.8GHz)的一个或多个子载波信号，以及一第二频段(例如：2.1GHz)的一个或多个子载波信号。另外，多载波发射机400可动态性调整多载波结合模式集合一个或多个子载波信号的方式，且各子载波之间可以为不连续性的。举例说明，在一时间间隔内，射频信号可以仅包括第一频段的一个子载波信号，但同时包括第二频段的两个子载波信号；在另一时间间隔内，射频信号可以仅包括第一频段的三个子载波信号(且此三个子载波信号可为不连续的)，但同时包括第二频段的0个子载波信号。在第四示范实施例中，子载波或分量载波的频宽为20MHz，而经过多载波结合模式集合后的射频信号为20MHz的3倍，也就是60MHz。然而，本揭露并不限定于上述示范实施例，子载波或分量载波的频宽可不同于20MHz，例如为：5MHz、10MHz、15MHz。

请继续参照图4，第四信号处理单元22耦接至路由器23与天线20、21，用于接收路由器23输出端的射频信号，对射频信号进行滤波处理与信号强度处理，并传送射频信号至天线20、21以传送至接收端。介绍完多载波发射机400的系统架构后，以下将以图5A与图5B进一步介绍多载波发射机的详细电路技术内容。

图5A是根据本揭露的第六示范实施例所绘示一种多载波发射机500的系统架构图。多载波发射机500类似于多载波接收机400，包括数字信号处理单元25、第三信号处理单元24、路由器23、第四信号处理单元22与天线20、21。第三信号处理单元24包括5个平行信号处理路径，分别接收数字信号处理单元25的数字信号输出，并对所接收的数字信号数据进行信号处理。第三信号处理单元24的第一信号处理路径包括数字模拟转换器540与调制器541。数字模拟转换器540将数字信号(或数字领域的数据)转换为模拟信号，再传送至调制器541以将模拟信号调变至子载波信号中。

请继续参照图5A，第三信号处理单元24的其余平行信号处理路径例如：第二信号处理路径的数字模拟转换器542与调制器543、第三信号处理路径的数字模拟转换器544与调制器545、第四信号处理路径的数字模拟转换器546与调制器547、第五信号处理路径的数字模拟转换器548与调制器549，则分别类似上述数字模拟转换器540与调制器541的处理方式，将不同数字信号转换为模拟信号，并将模拟信号调变至子载波信号中，以输出到路由器23作进一步处理。另外，由于第三信号处理单元24的5个平行信号处理路径为彼此独立的，所以各信号处理路径还可针对不同的子载波信号进行不同的信号增益，以平衡各子载波信号在经过天线发射后，可能会经历的不同通道衰落效应。

在第六示范实施例中，路由器23根据由数字信号处理单元25所提供的控制信号CS，选择将每一输入端的子载波信号输出至一个输出端、多个输出端或不输出至任何输出端。请参照图3A，在第二示范实施例中，路由器13具有K个输入端与L个输出端，而K为5且L为2。举例来说，若目前多载波发射机500选择使用多载波结合模式集合的多个子载波都在第一频段中。也就是，在第四信号处理单元22的第一信号处理路径中的射频信号才具有子载波，则路由器23会根据控制信号CS，选择将所有输入端切换至连接至第四信号处理单元22的第一信号处理路径的第一输出端。由于第二频段中没有任何子载波，则路由器23根据控制信号CS，选择不将任何输入端的子载波信号切换至连接于第四信号处理单元22的第二信号处理路径的第二输出端。

由图5A可知，第三信号处理单元24的信号处理路径的总数决定路由器23的输入端总数，而第四信号处理单元22(在图5A中显示有2个信号处理路径)决定路由器23的输出端总数。再举另一例作说明，若目前多载波发射机500选择使用多载波结合模式集合的多个子载波中有2个子载波在第一频段中，而另有3个子载波在第二频段中。此时，路由器23会根据控制信号CS，选择将连接于第三信号处理单元24的2个信号处理路径的2个输入端连接至第四信号处理单元22的第一信号处理路径的第一输出端，并选择将其余的3个输入端连接至第四信号处理单元22的第二信号处理路径的第二输出端。

第四信号处理单元22耦接至路由器23，并通过2个独立且平行信号处理路径，来处理所接收的一个或多个子载波信号。更具体的说明，第四信号处理单元22包括滤波器505、振荡器503、混频器504、放大器502与滤波器501在第一信号处理路径中。滤波器505过滤不属于中频频率(例如：500MHz)的噪声与其它模拟信号，混频器305耦接至滤波器505与振荡器503，用于接收过滤后的模拟信号，通过振荡器503所提供的频率信号，将过滤后的模拟信号(例如：原本在500GHz的频段)升频至射频信号(例如：1.8GHz)。在此值得一提的是，升频后的射频信号仍包括一个或多个子载波信号。放大器502耦接至混频器504与滤波器501，用于对此频段的一个或多个射频信号进行信号强度增益(或电压增益)。滤波器501则进一步过滤射频信号在第一频段(例如：1.8GHz)之外的噪声，并将已增益的射频信号输出至天线20，以传送给接收端。

请继续参照图5A，第四信号处理单元22还包括滤波器515、振荡器513、混频器514、放大器512与滤波器511在第二信号处理路径中。第二信号处理路径中的滤波器515、振荡器513、混频器514、放大器512与滤波器511依次处理从路由器23所接收的一个或多个子载波信号，并分别类似于滤波器505、振荡器503、混频器504、放大器502与滤波器501的处理方式，将子载波信号经过滤波、升频与增益的处理，并将已增益的射频信号输出至至天线21。另外，在第五示范实施例中，第四信号处理单元22耦接至天线20与天线21，用于发射两个频段中的一个或多个射频信号，而每一射频信号可包括一个或多个子载波信号。

图5B是根据本揭露的第七示范实施例所绘示一种多载波发射机550的系统架构图。多载波发射机550与多载波发射机500大致上相类似，惟一不同处在于多载波发射机550仅有一个天线560，而此天线560同时具有天线20与天线21的频宽，以至于第七示范实施例的第四信号处理单元22的2个平行信号处理路径都连接至天线560，并由天线560发射2个频段的射频信号。然而本揭露并不限定于上述，在本揭露的其它实施例中，多载波发射机还可通过一个宽带天线发射超过2个频段的射频信号。

图5C是根据本揭露的第七示范实施例所绘示一种多载波发射机570的系统架构图。多载波发射机570与多载波发射机550大致上相类似，惟一不同处在于多载波发射机570的第四信号处理单元52的每一个第二信号处理路径不包括滤波器505、振荡器503、混频器504、滤波器515、振荡器513与混频器514。换而言之，多载波发射机570的第四信号处理单元52不利用混频器504或混频器514来对子载波信号进行升频的处理。在第七实施例中，第三信号处理单元24的每一个调制器(例如：调制器至541、543、545、547、549)可调变较低频率的模拟信号以产生较高频率的子载波信号。

具体而言，图5A至图5C中的路由器23都为路由式交换器，且此路由式交换器可根据由数字信号处理单元25所提供的控制信号CS，选择将路由式交换器的每一输入端的子载波信号输出至一个输出端、多个输出端或不输出至任何输出端。介绍完多载波发射机的详细构件与各构件的功能后，以下将以图6与图7来比较本揭露所提出的多载波发射机或多载波接收机在复杂度与频宽要求上与现有技术的差异。

图6是本揭露与现有技术的系统总频宽需求的对照示意图。在图6中比较的是当多载波结合模式集合的频段数目(即显示于图6的横轴)增加时，本揭露所提出的多载波发射机或多载波接收机的总频宽要求。在图6中假设一个频段的频宽为至少0.1GHz，而每一子载波或分量载波的频宽为20MHz，且子载波的总数为5。如图6所示，曲线60代表例如图1中采用现有技术的多载波接收机100在频段数目增加时，总频宽随着频段数目线性增加，这是因为在最极端状况下，多载波接收机100必须预留最大频宽在每一个信号处理路径中，因此在模拟数字转换器(在多载波接收机100中)或数字模拟转换器(在现有的多载波发射器中)的总频宽要求也会随之增加。另外，本领域普通技术人员应可知，模拟数字转换器或数字模拟转换器的频宽要求越高，则硬件成本也会越高。

相比之下，曲线62代表图2中第一示范实施例所提出的多载波接收机的频宽要求。由于在多载波接收机200中，可通过路由器13动态性切换所接收的每一子载波信号到具有数字模拟转换器的单一信号处理路径。因此，即使随着频段的增加，每一信号处理路径(在此为第二信号处理路径14)仅须具备子载波或分量载波的最大频宽(为固定的)。上述相同的原理也可适用于本揭露所提出的第二与第三示范实施例所提出的多载波接收机，以及第四、第五与第六示范实施例所提出的多载波发射机的总频宽要求。

图7是本揭露的系统复杂度与频段数目的关系示意图。图7中的曲线70代表图2中第一示范实施例所提出的多载波接收机200随着频段数目增加，但呈现复杂度降低的节省程度。在此所述的复杂度为多载波接收机200整体系统的总频宽量BW1与现有技术中多载波接收机100整体系统的总频宽量BW2的比例。多载波接收机200整体系统的总频宽量BW1为固定的，即为0.1GHz，但是多载波接收机100整体系统的总频宽量BW2却随着频段数目增加。例如，当频段数目为5时，总频宽量BW2为5×0.1GHz＝0.5GHz。因此曲线70呈现多载波接收机200的复杂度随着频段数目递减的趋势。上述相同的原理也可适用于本揭露所提出的第二与第三示范实施例所提出的多载波接收机，以及第四、第五与第六示范实施例所提出的多载波发射机的复杂度。介绍完多载波发射机与多载波接收机的详细技术内容之后，以下将以图gA至图8C介绍多载波收发系统的技术内容。

图gA是根据本揭露的第九示范实施例所绘示一种多载波收发系统800的系统架构图。多载波收发系统800包括多载波接收机与多载波发射机。多载波收发系统800的多载波接收机包括第一信号处理单元83、路由器84、第二信号处理单元85、数字信号处理单元86以及用于接收射频信号的天线81、82。多载波收发系统800的多载波发射机包括数字信号处理单元86、第三信号处理单元87、路由器88、第四信号处理单元89以及用于发射信号的天线90、91。

多载波收发系统800的天线81、82、第一信号处理单元83、路由器84、第二信号处理单元85、数字信号处理单元86之间的耦接关系与各单元的运作方式，类似于第一示范实施例的多载波接收机200的天线10、天线11、第一信号处理单元12、路由器13、第二信号处理单元14与数字信号处理单元15。相类似地，多载波收发系统800的数字信号处理单元86、第三信号处理单元87、路由器88、第四信号处理单元89以及用于发射射频信号的天线90、91之间的耦接关系与各单元的运作方式，类似于第四示范实施例的多载波发射机400的数字信号处理单元25、第三信号处理单元24、路由器23、第四信号处理单元22与天线20、21。除了数字信号处理单元86分别提供控制信号CS1与控制信号CS2给路由器13与路由器88之外，在此不再详细介绍多载波收发系统800的详细技术内容。

图8B是根据本揭露的第十示范实施例所绘示一种多载波收发系统820的系统架构图。多载波收发系统820与多载波收发系统800大致上相类似，唯一不同在于多载波收发系统820仅有一个天线830用于接收射频信号与发射射频信号，且此天线830具备天线81、82、90、91的总频宽。

图8C是根据本揭露的第十一示范实施例所绘示一种多载波收发系统的系统架构图。多载波收发系统840与多载波收发系统800大致上相类似，唯一不同在于多载波收发系统840仅有一个天线850用于接收射频信号以及仅有一个天线860用于发射射频信号，天线850具备天线81、82的总频宽，且天线860具备天线90、91的总频宽。

在本揭露中，在图2中的路由器13可以采用不同于图3A至图3C的实施样态，而改为先进行「分配」再进行「结合」的方式来实施，或是先进行「结合」再进行「分配」的方式来实施。以下将参照图9与图10来介绍此二类型的路由器的实施方式。

请参照图9，图9是根据本揭露的第十二示范实施例所绘示一种多载波接收机900的系统架构图。此多载波接收机900大致上类似于图3A的多载波接收机300，除了路由器907不同于图3A所示的路由器13的详细实施方式。此多载波接收机900包括天线901、天线918、第一信号处理单926、路由器907、第二信号处理单元925与数字信号处理单元924。

由于第一信号处理单元926的第一信号处理路径的滤波器902、放大器903、振荡器904、混频器905与滤波器906、第二信号处理路径的滤波器919、放大器920、振荡器921、混频器922与滤波器923，分别类似上述图3A中第一信号处理单元14的滤波器302、放大器303、振荡器304、混频器305与滤波器306的处理方式，在此不重复详细技术内容。

由于第二信号处理单元925的第一信号处理路径的解调器908与模拟数字转换器909、第二信号处理路径的解调器910与模拟数字转换器911、第三信号处理路径的解调器912与模拟数字转换器913、第四信号处理路径的解调器914与模拟数字转换器915、第五信号处理路径的解调器916与模拟数字转换器917，则分别类似上述图3A中第二信号处理单元14的解调器340与模拟数字转换器341的处理方式，在此不重复详细技术内容。

由于数字信号处理单元924类似上述图3A中数字信号处理单元15的处理方式，在此不重复详细技术内容。

路由器907为先进行「分配」再进行「结合」的方式来实施，其包括M个功率分配器(power splitter)与N个同向双工器(diplexer)。举例说明，在图9中，功率分配器935、936中的每一功率分配器具有1个输入端与N个输出端，且每一功率分配器的输入端耦接至M个第一信号处理路径(例如，图9中所示的第一信号处理路径与第二信号处理路径)的其中之一。另外，N个同向双工器930、931、932、933、934中的每一个同向双工器具有2个输入端与1个输出端，其中每一同向双工器的2个输入端分别耦接至M个功率分配器的其中任意2个功率分配器，并且每一同向双工器的输出端耦接至N个第二信号处理路径(例如，图9中所示的第一信号处理路径至第五信号处理路径)的其中之一。举例说明，同向双工器930的两个输入端分别耦接到功率分配器935、936中的一输出端，而同向双工器930的输出端耦接至N个第二信号处理单元925的第一信号处理路径。

在本实施例中，路由器907可以将M个输入端的一个或多个子载波信号输出到N个输出端，且路由器907的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号。在其它实施例中，还可利用功率结合器来替换图9中的同向双工器930、931、932、933、934，仍可达到相同的功效。或者，在另一实施例中，还可利用解多任务器或同向双工器来替换图9中的功率分配器935、936，仍可达到相同的功效。

图10是根据本揭露的第十三示范实施例所绘示一种多载波接收机的系统架构图。此多载波接收机900大致上类似于图3A的多载波接收机300，除了路由器1007不同于图3A所示的路由器13的详细实施方式。此多载波接收机1000包括天线1001、天线1018、第一信号处理单1026、路由器1007、第二信号处理单元1025与数字信号处理单元1024。

由于第一信号处理单元1026的第一信号处理路径的滤波器1002、放大器1003、振荡器1004、混频器1005与滤波器1006、第二信号处理路径的滤波器1019、放大器1020、振荡器1021、混频器1022与滤波器1023，分别类似上述图3A中第一信号处理单元14的滤波器302、放大器303、振荡器304、混频器305与滤波器306的处理方式，在此不重复详细技术内容。

由于第二信号处理单元1025的第一信号处理路径的解调器1008与模拟数字转换器1009、第二信号处理路径的解调器1010与模拟数字转换器1011、第三信号处理路径的解调器1012与模拟数字转换器1013、第四信号处理路径的解调器1014与模拟数字转换器1015、第五信号处理路径的解调器1016与模拟数字转换器1017，则分别类似上述图3A中第二信号处理单元14的解调器340与模拟数字转换器341的处理方式，在此不重复详细技术内容。

由于数字信号处理单元1024类似上述图3A中数字信号处理单元15的处理方式，在此不重复详细技术内容。

路由器1007为先进行「结合」再进行「分配」的方式来实施，其包括一个功率结合器(power combiner)1031与一个解多任务器(demultiplexer)1032。在图10中，功率结合器1031具有M个输入端与1个输出端，而功率结合器1031的M个输入端分别耦接至第一信号处理单元1026的M个第一信号处理路径。举例说明，如图10所示，功率结合器1031具有2个输入端分别耦接至第一信号处理单元1026的第一信号处理路径(此即，功率结合器1031的一输入端耦接至滤波器1006)与第二信号处理路径(此即，功率结合器1031的另一输入端耦接至滤波器1023)。

另外，解多任务器1032具有1个输入端与N个输出端，而解多任务器1032的输入端耦接至功率结合器1031的输出端，并且解多任务器1032的N个输出端分别耦接至N个第二信号处理路径。举例说明，解多任务器1032的5个输出端分别耦接至第二信号处理单元1025的第一信号处理路径至第五信号处理路径。

在本实施例中，路由器1007可以将M个输入端的一个或多个子载波信号输出到N个输出端，且路由器1007的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号。在其它实施例中，还可利用功率分配器来替换图10中的解多任务器1032，仍可达到相同的功效。

在本揭露中，在图4中的路由器23可以采用不同于图5A至图5C的实施样态，而改为先进行「分配」再进行「结合」的方式来实施，或是先进行「结合」再进行「分配」的方式来实施。以下将参照图11与图12来介绍此二类型的路由器的实施方式。

图11是根据本揭露的第十四示范实施例所绘示一种多载波发射机的系统架构图。请参照图11，此多载波发射机1100大致上类似于图5A的多载波发射机500，除了路由器1107不同于图5A所示的路由器23的详细实施方式。此多载波发射机1100包括天线1101、天线1118、第三信号处理单1125、路由器1107、第四信号处理单元1126与数字信号处理单元1124。

由于第三信号处理单元1125的第一信号处理路径的数字模拟转换器1108与调制器1109、第二信号处理路径的数字模拟转换器1111与调制器1110、第三信号处理路径的数字模拟转换器1112与调制器1113、第四信号处理路径的数字模拟转换器1115与调制器1114、第五信号处理路径的数字模拟转换器1116与调制器1117，则分别类似上述图5A中第三信号处理单元24的数字模拟转换器至540与调制器541的处理方式，在此不重复详细技术内容。

由于第四信号处理单元1126的第一信号处理路径的滤波器1106、振荡器1104、混频器1105、放大器1103、与滤波器1102、第二信号处理路径的滤波器1123、振荡器1121、混频器1122、放大器1120、滤波器1119，分别类似上述图5A中第四信号处理单元22的滤波器505、振荡器503、混频器504、放大器502、滤波器501的处理方式，在此不重复详细技术内容。

由于数字信号处理单元1124类似上述图5A中数字信号处理单元25的处理方式，在此不重复详细技术内容。

路由器1107为先进行「分配」再进行「结合」的方式来实施，其包括K个同向双工器(diplexer)与L个功率结合器(power combiner)。如图11所示，K个同向双工器1130、1131、1132、1133、1134中的每一功率分配器具有1个输入端与2个输出端，每一功率分配器的输入端耦接至第三信号处理单元1125的K个信号处理路径的其中之一。举例说明，图11中所示的第三信号处理单元1125的第一信号处理路径的调制器1109耦接至同向双工器1130的输入端。

另外，L个功率结合器1135、1136中的每一个同向双工器具有K个输入端与1个输出端，功率结合器1135、1136的每一个功率结合器的K个输入端分别耦接至K个同向双工器，并且每一功率结合器的该输出端耦接至L个第二信号处理路径(例如，图11中所示第四信号处理单元1126的第一信号处理路径至第五信号处理路径)的其中之一。举例说明，功率结合器1135的输出端耦接到第四信号处理单元1126的第一信号处理路径的滤波器1106，而功率结合器1136的输出端耦接到第四信号处理单元1126的第二信号处理路径的滤波器1123。

在本实施例中，路由器1107将K个输入端的一个或多个子载波输出到L个输出端，其中路由器1107的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号。在其它实施例中，还可利用多任务器来替换图11中的同向双工器1130、1131、1132、1133、1134，仍可达到相同的功效。或者，在另一实施例中，还可利用解多任务器来替换图11中的功率结合器1135、1136，仍可达到相同的功效。

图12是根据本揭露的第十五示范实施例所绘示一种多载波发射机的系统架构图。请参照图12，此多载波发射机1200大致上类似于图5A的多载波发射机500，除了路由器1207不同于图5A所示的路由器23的详细实施方式。此多载波发射机1200包括天线1201、天线1218、第三信号处理单1225、路由器1207、第四信号处理单元1226与数字信号处理单元1224。

由于第三信号处理单元1225的第一信号处理路径的数字模拟转换器1208与调制器1209、第二信号处理路径的数字模拟转换器1211与调制器1210、第三信号处理路径的数字模拟转换器1212与调制器1213、第四信号处理路径的数字模拟转换器1215与调制器1214、第五信号处理路径的数字模拟转换器1216与调制器1217，则分别类似上述图5A中第三信号处理单元24的数字模拟转换器至540与调制器541的处理方式，在此不重复详细技术内容。

由于第四信号处理单元1226的第一信号处理路径的滤波器1206、振荡器1204、混频器1205、放大器1203、与滤波器1202、第二信号处理路径的滤波器1223、振荡器1221、混频器1222、放大器1220、滤波器1219，分别类似上述图5A中第四信号处理单元22的滤波器505、振荡器503、混频器504、放大器502、滤波器501的处理方式，在此不重复详细技术内容。

由于数字信号处理单元1224类似上述图5A中数字信号处理单元25的处理方式，在此不重复详细技术内容。

路由器1207为先进行「结合」再进行「分配」的方式来实施，其包括一个功率结合器(power combiner)1231与一个功率分配器(powersplitter)1232。如图11所示，功率结合器1231具有K个输入端与1个输出端，功率结合器1231的K个输入端分别耦接至第三信号处理单元1225的K个信号处理路径。举例说明，图11中所示的第三信号处理单元1125的第一信号处理路径的调制器1209耦接至功率结合器1231的一个输入端。功率结合器1231的输出端则耦接至功率分配器1232的输入端。

另外，功率分配器1232具有一输入端与L个输出端，其L个输出端分别耦接至第四信号处理单元1126的L个信号处理路径(例如，图12中所示第四信号处理单元1226的第一信号处理路径至第五信号处理路径)。举例说明，功率分配器1232的第一输出端耦接到第四信号处理单元1226的第一信号处理路径的滤波器1206，而功率分配器1232的输出端耦接到第四信号处理单元1226的第二信号处理路径的滤波器1223。

在本实施例中，路由器1207将K个输入端的一个或多个子载波输出到L个输出端，其中路由器1107的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号。在其它实施例中，还可利用多任务器来替换图12中的功率结合器1231，仍可达到相同的功效。或者，在另一实施例中，还可利用解多任务器来替换图11中的功率分配器1232，仍可达到相同的功效。

在其它实施例中，上述图8A至图8C的多载波收发系统800、820、840中的路由器84都可应用上述图9中的路由器907或图10中的路由器1007来实施。相类似地，上述图8A至图8C的路由器88都可应用上述图11中的路由器1107或图11中的路由器1207来实施。

本揭露的多个示范实施例所提出的上述多载波接收机、多载波发射机与多载波收发系统可应用在无线通信装置上，所述的无线通信装置可以为例如：数字电视、数字机顶盒、桌上型计算机、笔记型计算机、平板计算机、移动电话、智能型手机、电子书以及多媒体播放装置。

综上所述，本揭露的示范实施例提供一种多载波接收机、多载波发射机与多载波收发系统。在多载波接收机或多载波发射机中，利用两阶段式信号处理单元处理射频信号与其内的子载波信号。再者，在两阶段式信号处理单元之间，通过路由器动态性分配不同子载波信号到独立且平行的信号处理路径，可以降低多载波接收机或多载波发射机的平行信号处理路径的频宽要求、复杂度与对应的硬件成本。另外，还可节省硬件闲置与功率消耗的浪费，并实现同时处理多个非连续性子载波信号的功效。

虽然本揭露已以实施例公开如上，然其并非用于限定本揭露，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本揭露的精神和范围内，当可作些细微的更改与修饰，故本揭露的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (30)

1.一种多载波接收机，其特征在于，包括：

一第一信号处理单元，具有M个第一信号处理路径，用于对至少一射频信号进行一第一信号处理，并输出至少一子载波信号，其中，该至少一射频信号包括该至少一子载波信号，M大于0；

一路由器，具有M个输入端与N个输出端，其中该M个输入端分别耦接至该第一信号处理单元的M个第一信号处理路径，用于接收该至少一子载波信号，并选择将该至少一子载波信号输出到N个输出端，其中该路由器的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号，且N大于0；以及

一第二信号处理单元，具有N个第二信号处理路径分别耦接至该路由器的该N个输出端，用于对该至少一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一数字信号。

2.根据权利要求1所述的多载波接收机，其特征在于，还包括：

至少一天线，用于接收该至少一射频信号；

一数字信号处理单元，耦接至该第二信号处理单元，用于接收该至少一数字信号，对该至少一数字信号进行一数字信号处理，并提供一控制信号给该路由器；以及

该第一信号处理单元还对该至少一射频信号进行一滤波处理与一电压增益处理。

3.根据权利要求1所述的多载波接收机，其特征在于，该第一信号处理单元的每一个第一信号处理路径包括：

一第一滤波器，用于过滤该至少一射频信号的其中之一在该第一信号处理路径的一频段之外的噪声；

一放大器，耦接至该第一滤波器，用于增益该至少一射频信号的其中之一；

一振荡器，用于提供一频率信号；

一混频器，耦接至该振荡器与该放大器，用于接收已增益的该至少一射频信号的其中之一与该频率信号，降频该至少一射频信号的其中之一，并产生已降频的该至少一子载波信号；以及

一第二滤波器，耦接至该混频器，用于过滤该至少一子载波信号在降频后的一中频频率之外的噪声。

4.根据权利要求3所述的多载波接收机，其特征在于，该第二信号处理单元的每一个第二信号处理路径包括：

一解调器，用于对已降频的该至少一子载波信号的其中之一进行该解调处理，并产生已解调的一模拟信号；以及

一模拟数字转换器，耦接至该解调器，用于对该模拟信号进行该模拟数字转换处理，以产生该至少一数字信号的其中之一。

5.根据权利要求4所述的多载波接收机，其特征在于，还包括：

至少一天线，用于接收该至少一射频信号；以及

一数字信号处理单元，耦接至该第二信号处理单元，用于接收该至少一数字信号，对该至少一数字信号进行一数字信号处理，并提供一控制信号给该路由器。

6.根据权利要求1所述的多载波接收机，其特征在于，该第一信号处理单元的每一个第一信号处理路径包括：

一滤波器，用于过滤该至少一射频信号的其中之一在该第一信号处理路径的一频段之外的噪声；以及

一放大器，耦接至该第一滤波器，用于对该至少一射频信号的其中之一进行该信号强度处理。

7.根据权利要求6所述的多载波接收机，其特征在于，该第二信号处理单元的每一个第二信号处理路径包括：

一解调器，用于对至少一子载波信号的其中之一进行一解调处理，并产生已解调的一模拟信号；以及

一模拟数字转换器，耦接至该解调器，用于对该模拟信号进行该模拟数字转换处理，以产生该至少一数字信号的其中之一。

8.根据权利要求7所述的多载波接收机，其特征在于，还包括：

至少一天线，用于接收该至少一射频信号；以及

一数字信号处理单元，耦接至该第二信号处理单元，用于接收该至少一数字信号，对该至少一数字信号进行一数字信号处理，并提供一控制信号给该路由器。

9.根据权利要求1所述的多载波接收机，其特征在于，该路由器包括：

M个功率分配器，其中每一功率分配器具有1个输入端与N个输出端，其中该功率分配器的该输入端耦接至M个第一信号处理路径的其中之一；以及

N个同向双工器，其中每一同向双工器具有2个输入端与1个输出端，其中每一同向双工器的2个输入端分别耦接至M个功率分配器的其中任意2个功率分配器，并且每一同向双工器的该输出端耦接至N个第二信号处理路径的其中之一。

10.根据权利要求1所述的多载波接收机，其特征在于，该路由器包括：

一功率结合器，具有M个输入端与1个输出端，其中该功率结合器的M个输入端分别耦接至该些M个第一信号处理路径；以及

一解多任务器，具有1个输入端与N个输出端，其中该解多任务器的该输入端耦接至该功率结合器的该输出端，并且该解多任务器的N个输出端分别耦接至N个第二信号处理路径。

11.一种多载波发射机，其特征在于，包括：

一第一信号处理单元，具有K个第一信号处理路径，用于对至少一数字信号进行一第一信号处理，并输出至少一子载波信号，其中K大于0；

一路由器，具有K个输入端与L个输出端，其中该K个输入端分别耦接至该第一信号处理单元的K个第一信号处理路径，用于接收该至少一子载波信号，并选择将该至少一子载波信号输出到L个输出端，其中该路由器的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号，且L大于0；以及

一第二信号处理单元，具有L个第二信号处理路径分别耦接至该路由器的该L个输出端，用于对该至少一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一射频信号。

12.根据权利要求11所述的多载波发射机，其特征在于，包括：

一数字信号处理单元，耦接至该第一信号处理单元，用于提供该至少一数字信号给该第一信号处理单元，并提供一控制信号给该路由器；

至少一天线，用于发射该至少一射频信号，其中该至少一射频信号包括该至少一子载波信号；以及

该第二信号处理单元还对该至少一子载波信号进行一滤波处理与一电压增益处理。

13.根据权利要求11所述的多载波发射机，其特征在于，该第一信号处理单元的每一个第一信号处理路径包括：

一数字模拟转换器，耦接至该数字信号处理单元，用于对该至少一数字信号的其中之一进行该数字模拟转换处理，以产生一模拟信号；以及

一调制器，用于对该模拟信号进行该调变处理，并产生已调变的该至少一子载波信号的其中之一。

14.根据权利要求11所述的多载波发射机，其特征在于，该第二信号处理单元的每一个第二信号处理路径包括：

一第一滤波器，用于过滤该至少一子载波信号在该第二信号处理路径的一中频频率之外的噪声；

一振荡器，用于提供一频率信号；

一混频器，耦接至该振荡器与该放大器，用于接收已过滤的该至少一子载波信号与该频率信号，升频该至少一子载波信号，并产生已升频的该至少一射频信号；

一放大器，耦接至该第一滤波器，用于增益该至少一射频信号；以及

一第二滤波器，耦接至该放大器，用于过滤增益后的该至少一射频信号在该第二信号处理路径的一频段之外的噪声。

15.根据权利要求14所述的多载波发射机，其特征在于，包括：

一数字信号处理单元，耦接至该第一信号处理单元，用于提供该至少一数字信号给该第一信号处理单元，并提供一控制信号给该路由器；以及

至少一天线，用于发射该至少一射频信号，其中该至少一射频信号包括该至少一子载波信号。

16.根据权利要求13所述的多载波发射机，其特征在于，该第二信号处理单元的每一个第二信号处理路径包括：

一放大器，耦接至该第一滤波器，用于增益该至少一射频信号的其中之一；以及

一滤波器，耦接至该放大器，用于过滤增益后的该至少一射频信号在该第二信号处理路径的一频段之外的噪声。

17.根据权利要求16所述的多载波发射机，其特征在于，包括：

一数字信号处理单元，耦接至该第一信号处理单元，用于提供该至少一数字信号给该第一信号处理单元，并提供一控制信号给该路由器；以及

至少一天线，用于发射该至少一射频信号，其中该至少一射频信号包括该至少一子载波信号。

18.根据权利要求16所述的多载波发射机，其特征在于，该路由器包括：

K个同向双工器，其中每一同向双工器具有1个输入端与2个输出端，其中每一同向双工器的该输入端耦接至K个第一信号处理路径的其中之一；以及

L个功率结合器，其中每一功率结合器具有K个输入端与1个输出端，其中每一功率结合器的K个输入端分别耦接至K个同向双工器，并且每一功率结合器的该输出端耦接至L个第二信号处理路径的其中之一。

19.根据权利要求16所述的多载波发射机，其特征在于，该路由器包括：

一功率结合器，具有K个输入端与1个输出端，其中该功率结合器的K个输入端分别耦接至K个第一信号处理路径；以及

一功率分配器，具有1个输入端与L个输出端，其中该功率分配器的该输入端耦接至该功率结合器的该输出端，并且该功率分配器的L个输出端分别耦接至L个第二信号处理路径。

20.一种多载波收发系统，其特征在于，包括：

一多载波接收机，包括：

一第一信号处理单元，具有M个第一信号处理路径，用于对至少一第一射频信号进行一第一信号处理，并输出至少一第一子载波信号，其中，该至少一射频信号包括该至少一第一子载波信号，M大于0；

一第一路由式交换器路由器，具有M个输入端与N个输出端，其中该M个输入端分别耦接至该第一信号处理单元的M个第一信号处理路径，用于接收该至少一第一子载波信号，并根据一第一控制信号，选择将该至少一第一子载波信号输出到N个输出端，其中该第一路由器的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号，且N大于0；以及

一第二信号处理单元，具有N个第二信号处理路径分别耦接至该第一路由器的该N个输出端，用于对该至少一第一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一第一数字信号；以及

一多载波发射机，用于发射至少一第二子载波信号。

21.根据权利要求20所述的多载波收发系统，其特征在于，该多载波接收机还包括：

至少一第一天线，用于接收该至少一第一射频信号；以及

该第一信号处理单元还对该至少一第一射频信号进行一滤波处理与一电压增益处理。

22.根据权利要求20所述的多载波收发系统，其特征在于，该多载波接收机还包括：

该第二信号处理单元的该第二信号处理包括一解调处理与一模拟数字转换处理。

23.根据权利要求20所述的多载波收发系统，其特征在于，该多载波发射机包括：

一第三信号处理单元，具有K个第三信号处理路径，用于对至少一第二数字信号进行一第三信号处理，并输出该至少一第二子载波信号，其中K大于0；

一第二路由器，具有K个输入端与L个输出端，其中该K个输入端分别耦接至该第三信号处理单元的K个第三信号处理路径，用于接收该至少一第二子载波信号，并选择将该至少一第二子载波信号输出到L个输出端，其中该第二路由器的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号，且L大于0；以及

一第四信号处理单元，具有L个第四信号处理路径分别耦接至该第二路由器的该L个输出端，用于对该至少一第二子载波信号进行一第四信号处理，并输出至少一第二射频信号，其中该至少一第二射频信号包括该至少一第二子载波信号。

24.根据权利要求23所述的多载波收发系统，其特征在于，该多载波发射机还包括：

至少一第二天线，用于发射该至少一第二射频信号；以及

该第四信号处理单元还对该至少一第二子载波信号进行一滤波处理与一电压增益处理。

25.根据权利要求23所述的多载波收发系统，其特征在于，该多载波发射机还包括：

该第三信号处理单元的该第三信号处理包含一数字模拟转换处理与一调变处理。

26.根据权利要求23所述的多载波收发系统，其特征在于，还包括：

一数字信号处理单元，耦接至该第二信号处理单元与该第三信号处理单元，用于接收该至少一第一数字信号，对该至少一第一数字信号进行一数字信号处理，提供一第一控制信号至该第一路由器，提供该至少一第二数字信号给该第三信号处理单元，并且提供该第二控制信号给该第二路由器。

27.一种多载波接收机，其特征在于，包括：

一第一信号处理单元，具有M个第一信号处理路径，用于对至少一射频信号进行一第一信号处理，并输出至少一子载波信号，其中，该至少一射频信号包括该至少一子载波信号，M大于0；

一路由式交换器，具有M个输入端与N个输出端，其中该M个输入端分别耦接至该第一信号处理单元的M个第一信号处理路径，用于接收该至少一子载波信号，并根据一控制信号，选择将每一输入端连接到至少一输出端或不连接至任何输出端，其中N大于0；以及

一第二信号处理单元，具有N个第二信号处理路径分别耦接至该路由式交换器的该N个输出端，用于对该至少一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一数字信号。

28.一种多载波发射机，其特征在于，包括：

一第一信号处理单元，具有K个第一信号处理路径，用于对至少一数字信号进行一第一信号处理，并输出至少一子载波信号，其中K大于0；

一路由式交换器，具有K个输入端与L个输出端，其中该K个输入端分别耦接至该第一信号处理单元的K个第一信号处理路径，用于接收该至少一子载波信号，并根据一控制信号，选择将每一输入端连接到至少一输出端或不连接至任何输出端，其中L大于0；以及

一第二信号处理单元，具有L个第二信号处理路径分别耦接至该路由式交换器的该L个输出端，用于对该至少一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一射频信号。

29.一种多载波收发系统，其特征在于，包括：

一多载波接收机，包括：

一第一信号处理单元，具有M个第一信号处理路径，用于对至少一第一射频信号进行一第一信号处理，并输出至少一第一子载波信号，其中，该至少一射频信号包括该至少一第一子载波信号，M大于0；

一第一路由式交换器，具有M个输入端与N个输出端，其中该M个输入端分别耦接至该第一信号处理单元的M个第一信号处理路径，用于接收该至少一第一子载波信号，并根据一第一控制信号，选择将该第一路由式交换器的每一输入端连接到至少一输出端或不连接至任何输出端，其中N大于0；以及

一第二信号处理单元，具有N个第二信号处理路径分别耦接至该第一路由式交换器的该N个输出端，用于对该至少一第一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一第一数字信号；以及

一多载波发射机，用于发射至少一第二子载波信号。

30.根据权利要求29所述的多载波收发系统，其特征在于，该多载波发射机包括：

一第三信号处理单元，具有K个第三信号处理路径，用于对至少一第二数字信号进行一第三信号处理，并输出该至少一第二子载波信号，其中K大于0；

一第二路由式交换器，具有K个输入端与L个输出端，其中该K个输入端分别耦接至该第三信号处理单元的K个第三信号处理路径，用于接收该至少一第二子载波信号，并根据一第二控制信号，选择将该第二路由式交换器的每一输入端连接到至少一输出端或不连接至任何输出端，其中L大于0；以及

一第四信号处理单元，具有L个第四信号处理路径分别耦接至该第二路由式交换器的该L个输出端，用于对该至少一第二子载波信号进行一第四信号处理，并输出至少一第二射频信号，其中该至少一第二射频信号包括该至少一第二子载波信号。

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