CN103595684A - 一种不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法，包括：载频调整模块将接收天线接收到的LTE-Advanced信号转变为连续载波聚合信号，并送至二次变频模块转变为中频信号；依次通过A/D变换模块数字化，下变频模块转变成数字IQ矢量基带信号，经过数字滤波模块消除码间干扰，再通过去除CP模块去除OFDM信号的循环前缀数据，再通过FFT变换模块，将从OFDM信号提取数字调制信号；通过多载波分析模块恢复出各个载波上的数据流。本发明还公开了实施不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法的装置。本发明前端载频调整模块采用可变本振单元和多次变频，将载波不连续信号搬移成载波连续信号，从而降低设计的复杂性，有效地解决了跨频带不连续载波聚合信号分析问题。

Description

一种不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法及装置
技术领域
本发明涉及LTE-Advanced通信领域，尤其是一种不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法及装置。
背景技术
2008年3月第三代移动通信合作计划3GPP为了应对国际电信联盟无线电部(ITU-R)对第四代移动通信技术的要求，正式启动了LTE后续演进项目LTE-Advanced，作为向ITU-R提交的IMT-Advanced候选技术。LTE-Advanced系统在峰值数据速率、峰值频谱效率、系统带宽和兼容性等方面上都有较大的提升。为了达到LTE-Advanced系统的性能指标，LTE-Advanced在LTE标准的基础上引入了许多新的关键技术。
载波聚合技术就是LTE-Advanced的关键技术之一。载波聚合是将连续或不连续的LTE系统载波聚合成具有更大带宽的LTE-Advanced系统载波。对于LTE-Advanced系统来说，载波聚合的提出既带来了机遇又面临很多挑战。载波聚合技术提供了带宽的可扩展性和伸缩性，虽然载波聚合技术的提出解决了系统带宽不足的问题，同时也给LTE-Advanced系统带来了很多新的问题，特别是跨频带不连续载波聚合问题。对于连续载波聚合来说，聚合的成员载波距离最近，聚合的复杂度会比较低，只需要配置一个射频链，比较容易实现的。跨频带不连续载波聚合中聚合的成员载波距离很远，可能几百MHz，甚至几GHz，配置一个射频链很难实现，通常的方法通过多个射频组合实现，但是这样增加了硬件的复杂性。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种降低设计的复杂性，有效地解决了跨频带不连续载波聚合信号分析问题的不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法，该方法包括下列顺序的步骤：
（1）接收天线接收多载波非连续载波聚合的LTE-Advanced信号；
（2）载频调整模块将多载波非连续载波聚合的LTE-Advanced信号转变为连续载波聚合信号，并送至二次变频模块转变为中频信号；
（3）中频信号通过A/D变换模块数字化，形成数据流Sdata；数据流Sdata通过下变频模块转变成数字IQ矢量基带信号，分离形成I路数据流Idata、Q路数据流Qdata；再经过数字滤波模块，消除码间干扰；再通过去除CP模块去除OFDM信号的循环前缀数据，提取OFDM有用信号；再通过FFT变换模块，将从OFDM信号提取数字调制信号；
（4）通过多载波分析模块恢复出各个载波上的数据流。
在步骤（2）中，载频调整模块中的各个第一混频单元将载波1（CW1）与第一可变本振（LO1）混频产生RF1，其中
fRF1= fCW1- fLO1；
将载波2（CW2）与第二个可变本振（LO2）混频产生RF2，其中
fRF2= fCW2- fLO2，
并且要求fRF2= fRF1+20MHz；
将载波n（CWn）与第n个可变本振（LOn）混频产生RFn，其中
fRFn= fCWn- fLOn，
并且要求fRFn= fRF1+n*20MHz。
在步骤（3）中，下变频模块将数据流Sdata转变成数字IQ矢量基带信号，并分离形成I路数据流Idata、Q路数据流Qdata的分离方法如下：
Idata=Sdata*A*sin2πfct
Qdata= Sdata*A*cos2πfct
其中，A为载波幅度，fc为载波频率，t为采样时间。
所述步骤（4）具体是指，根据载波聚合情况，分别对每个载波上的数字调制信号进行解调，然后再解码，最后恢复出接收到的数据流；同时对每个载波上的数字调制信号进行星座图、矢量图、眼图的测量图形显示，计算出误差矢量幅度、Rho因子、幅度误差参数，提供给用户，以精确判断测量信号的质量。
本发明的另一目的在于提供一种实施不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法的装置，包括用于接收多载波非连续载波聚合的LTE-Advanced信号的接收天线，其输出端与载频调整模块的输入端相连，载频调整模块的输出端与二次变频模块的输入端相连，二次变频模块的输出端依次通过A/D变换模块、下变换模块、数字滤波模块、去除CP模块与FFT变换模块的输入端相连，FFT变换模块的输出端与多载波分析模块的输入端相连。
所述载频调整模块由至少两个第一混频单元、可变本振单元第一滤波放大单元组成，第一混频单元的输入端分别与接收天线、可变本振单元的输出端相连，第一混频单元的输出端与第一滤波放大单元的输入端相连，第一滤波放大单元的输出端与二次变频模块的输入端相连；所述二次变频模块由第二混频单元、点频本振单元和第二滤波放大单元组成，第二混频单元的输入端分别与第一滤波放大单元、点频本振单元的输出端相连，第二混频单元的输出端与第二滤波放大单元的输入端相连，第二滤波放大单元的输出端与A/D变换模块的输入端相连。
所述多载波分析模块由至少两个解调解码单元组成，解调解码单元的输入端与FFT变换模块的输出端相连。
所述数字滤波模块采用根升余弦滤波器、升余弦滤波器、高斯滤波器、IS95滤波器中的任意一种。
由上述技术方案可知，本发明前端载频调整模块采用可变本振单元和多次变频，将载波不连续信号搬移成载波连续信号，从而降低设计的复杂性，有效地解决了跨频带不连续载波聚合信号分析问题；同时在后端的多载波分析模块对每个载波信号分别进行解调解码，恢复原始信号，实现多载波信号独立解析，具有较强的通用性。
附图说明
图1为本发明的系统原理框图；
图2为本发明的连续载波聚合示意图；
图3为本发明的不连续载波聚合示意图。
具体实施方式
一种不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法，该方法包括下列顺序的步骤：步骤一，接收天线接收多载波非连续载波聚合的LTE-Advanced信号；步骤二，载频调整模块1将多载波非连续载波聚合的LTE-Advanced信号转变为连续载波聚合信号，并送至二次变频模块2转变为中频信号；步骤三，中频信号通过A/D变换模块数字化，形成数据流Sdata；数据流Sdata通过下变频模块转变成数字IQ矢量基带信号，分离形成I路数据流Idata、Q路数据流Qdata；再经过数字滤波模块，消除码间干扰；再通过去除CP模块去除OFDM信号的循环前缀数据，提取OFDM有用信号；再通过FFT变换模块，将从OFDM信号提取数字调制信号；步骤四，通过多载波分析模块3恢复出各个载波上的数据流。如图2、3所示。
以下结合图1、2、3对本发明作进一步的说明。
在步骤二中，载频调整模块1中的各个第一混频单元将载波1（CW1）与第一可变本振（LO1）混频产生RF1，其中
fRF1= fCW1- fLO1；
将载波2（CW2）与第二个可变本振（LO2）混频产生RF2，其中
fRF2= fCW2- fLO2，
并且要求fRF2= fRF1+20MHz；
将载波n（CWn）与第n个可变本振（LOn）混频产生RFn，其中
fRFn= fCWn- fLOn，
并且要求fRFn= fRF1+n*20MHz。
在步骤三中，下变频模块将数据流Sdata转变成数字IQ矢量基带信号，并分离形成I路数据流Idata、Q路数据流Qdata的分离方法如下：
Idata=Sdata*A*sin2πfct
Qdata= Sdata*A*cos2πfct
其中，A为载波幅度，fc为载波频率，t为采样时间。
所述步骤四具体是指，根据载波聚合情况，分别对每个载波上的数字调制信号进行解调，然后再解码，最后恢复出接收到的数据流；同时对每个载波上的数字调制信号进行星座图、矢量图、眼图的测量图形显示，计算出误差矢量幅度、Rho因子、幅度误差参数，提供给用户，以精确判断测量信号的质量。
如图1所示，本装置包括用于接收多载波非连续载波聚合的LTE-Advanced信号的接收天线，其输出端与载频调整模块1的输入端相连，载频调整模块1的输出端与二次变频模块2的输入端相连，二次变频模块2的输出端依次通过A/D变换模块、下变换模块、数字滤波模块、去除CP模块与FFT变换模块的输入端相连，FFT变换模块的输出端与多载波分析模块3的输入端相连。所述数字滤波模块采用根升余弦滤波器、升余弦滤波器、高斯滤波器、IS95滤波器中的任意一种。
如图1所示，所述载频调整模块1由至少两个第一混频单元、可变本振单元第一滤波放大单元组成，第一混频单元的输入端分别与接收天线、可变本振单元的输出端相连，第一混频单元的输出端与第一滤波放大单元的输入端相连，第一滤波放大单元的输出端与二次变频模块2的输入端相连；所述二次变频模块2由第二混频单元、点频本振单元和第二滤波放大单元组成，第二混频单元的输入端分别与第一滤波放大单元、点频本振单元的输出端相连，第二混频单元的输出端与第二滤波放大单元的输入端相连，第二滤波放大单元的输出端与A/D变换模块的输入端相连。所述多载波分析模块3由至少两个解调解码单元组成，解调解码单元的输入端与FFT变换模块的输出端相连。
综上所述，本发明前端载频调整模块1采用可变本振单元和多次变频，将载波不连续信号搬移成载波连续信号，从而降低设计的复杂性，有效地解决了跨频带不连续载波聚合信号分析问题；同时在后端的多载波分析模块3对每个载波信号分别进行解调解码，恢复原始信号，实现多载波信号独立解析，具有较强的通用性。

Claims (8)

1.一种不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法，该方法包括下列顺序的步骤：
（1）接收天线接收多载波非连续载波聚合的LTE-Advanced信号；
（2）载频调整模块将多载波非连续载波聚合的LTE-Advanced信号转变为连续载波聚合信号，并送至二次变频模块转变为中频信号；
（3）中频信号通过A/D变换模块数字化，形成数据流Sdata；数据流Sdata通过下变频模块转变成数字IQ矢量基带信号，分离形成I路数据流Idata、Q路数据流Qdata；再经过数字滤波模块，消除码间干扰；再通过去除CP模块去除OFDM信号的循环前缀数据，提取OFDM有用信号；再通过FFT变换模块，将从OFDM信号提取数字调制信号；
（4）通过多载波分析模块恢复出各个载波上的数据流。
2.根据权利要求1所述的不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法，其特征在于：在步骤（2）中，载频调整模块中的各个第一混频单元将载波1（CW1）与第一可变本振（LO1）混频产生RF1，其中
fRF1= fCW1- fLO1；
将载波2（CW2）与第二个可变本振（LO2）混频产生RF2，其中
fRF2= fCW2- fLO2，
并且要求fRF2= fRF1+20MHz；
将载波n（CWn）与第n个可变本振（LOn）混频产生RFn，其中
fRFn= fCWn- fLOn，
并且要求fRFn= fRF1+n*20MHz。
3.根据权利要求1所述的不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法，其特征在于：在步骤（3）中，下变频模块将数据流Sdata转变成数字IQ矢量基带信号，并分离形成I路数据流Idata、Q路数据流Qdata的分离方法如下：
Idata=Sdata*A*sin2πfct
Qdata= Sdata*A*cos2πfct
其中，A为载波幅度，fc为载波频率，t为采样时间。
4.根据权利要求1所述的不连续载波聚合LTE-Advanced信号分析方法，其特征在于：所述步骤（4）具体是指，根据载波聚合情况，分别对每个载波上的数字调制信号进行解调，然后再解码，最后恢复出接收到的数据流；同时对每个载波上的数字调制信号进行星座图、矢量图、眼图的测量图形显示，计算出误差矢量幅度、Rho因子、幅度误差参数，提供给用户，以精确判断测量信号的质量。
5.实施权利要求1至4中任一项所述方法的装置，其特征在于：包括用于接收多载波非连续载波聚合的LTE-Advanced信号的接收天线，其输出端与载频调整模块的输入端相连，载频调整模块的输出端与二次变频模块的输入端相连，二次变频模块的输出端依次通过A/D变换模块、下变换模块、数字滤波模块、去除CP模块与FFT变换模块的输入端相连，FFT变换模块的输出端与多载波分析模块的输入端相连。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述载频调整模块由至少两个第一混频单元、可变本振单元第一滤波放大单元组成，第一混频单元的输入端分别与接收天线、可变本振单元的输出端相连，第一混频单元的输出端与第一滤波放大单元的输入端相连，第一滤波放大单元的输出端与二次变频模块的输入端相连；所述二次变频模块由第二混频单元、点频本振单元和第二滤波放大单元组成，第二混频单元的输入端分别与第一滤波放大单元、点频本振单元的输出端相连，第二混频单元的输出端与第二滤波放大单元的输入端相连，第二滤波放大单元的输出端与A/D变换模块的输入端相连。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述多载波分析模块由至少两个解调解码单元组成，解调解码单元的输入端与FFT变换模块的输出端相连。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述数字滤波模块采用根升余弦滤波器、升余弦滤波器、高斯滤波器、IS95滤波器中的任意一种。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104579517A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种终端占用带宽测量分析方法与装置
CN105790777A (zh) * 2015-01-13 2016-07-20 三星电子株式会社 用于信号处理的接收器和无线终端
CN105979545A (zh) * 2016-06-01 2016-09-28 中国电子科技集团公司第四十研究所 基于8通道载波聚合LTE-Advanced空口技术分析装置
WO2017107525A1 (zh) * 2015-12-25 2017-06-29 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种数据接收方法、装置及存储介质
CN107735954A (zh) * 2015-06-17 2018-02-23 华为技术有限公司 通信发送器和方法
CN108234377A (zh) * 2016-12-09 2018-06-29 诺基亚通信公司 部分信道滤波
CN105407065B (zh) * 2015-11-30 2019-03-05 余姚市恒正金属制品有限公司 一种多载波调制系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007043616A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Seiko Epson Corp 受信装置
CN101714970A (zh) * 2009-11-13 2010-05-26 北京天碁科技有限公司 一种射频接收机结构
CN101741798A (zh) * 2008-11-04 2010-06-16 大唐移动通信设备有限公司 一种实现多载波聚合传输的方法和装置
CN102684714A (zh) * 2012-06-09 2012-09-19 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种td-lte系统的网络端信号发射装置
CN102932127A (zh) * 2012-11-07 2013-02-13 哈尔滨工业大学 Td-lte扩频ofdm系统的多基站协同通信方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007043616A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Seiko Epson Corp 受信装置
CN101741798A (zh) * 2008-11-04 2010-06-16 大唐移动通信设备有限公司 一种实现多载波聚合传输的方法和装置
CN101714970A (zh) * 2009-11-13 2010-05-26 北京天碁科技有限公司 一种射频接收机结构
CN102684714A (zh) * 2012-06-09 2012-09-19 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种td-lte系统的网络端信号发射装置
CN102932127A (zh) * 2012-11-07 2013-02-13 哈尔滨工业大学 Td-lte扩频ofdm系统的多基站协同通信方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104579517A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种终端占用带宽测量分析方法与装置
CN105790777A (zh) * 2015-01-13 2016-07-20 三星电子株式会社 用于信号处理的接收器和无线终端
US10374850B2 (en) 2015-01-13 2019-08-06 Samsung Electronics Co., Ltd Receiver and wireless terminal for signal processing
CN105790777B (zh) * 2015-01-13 2021-02-19 三星电子株式会社 用于信号处理的接收器和无线终端
CN107735954A (zh) * 2015-06-17 2018-02-23 华为技术有限公司 通信发送器和方法
CN107735954B (zh) * 2015-06-17 2019-08-20 华为技术有限公司 通信发送器和方法
CN105407065B (zh) * 2015-11-30 2019-03-05 余姚市恒正金属制品有限公司 一种多载波调制系统
WO2017107525A1 (zh) * 2015-12-25 2017-06-29 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种数据接收方法、装置及存储介质
CN106921475A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种数据接收方法及装置
CN106921475B (zh) * 2015-12-25 2019-12-13 深圳市中兴微电子技术有限公司 一种数据接收方法及装置
CN105979545A (zh) * 2016-06-01 2016-09-28 中国电子科技集团公司第四十研究所 基于8通道载波聚合LTE-Advanced空口技术分析装置
CN108234377A (zh) * 2016-12-09 2018-06-29 诺基亚通信公司 部分信道滤波

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