CN103856232A - 移动终端及其信号处理方法、基带芯片、射频芯片 - Google Patents

Abstract

一种移动终端及其信号处理方法、基带芯片、射频芯片，其中所述移动终端包括基带芯片和射频芯片。在射频芯片中，所有通信模式的射频模块共用一个晶体振荡器产生的振荡信号。在基带芯片中，通过与各个射频模块对应的补偿模块根据本地载波与对应的基站信号之间的频率偏移对通信信号进行相位补偿以获得待发送信号，实际上是根据所述频率偏移先对各个通信信号进行反向相位补偿，从而使得反向相位补偿后的基带芯片输出信号与所述振荡信号产生的本地载波进行调制后与相应的基站信号之间实现频率同步。本技术方案减少了多模移动终端内射频芯片和基带芯片的成本和功耗，也免除了复杂的时钟切换过程。

Description

移动终端及其信号处理方法、基带芯片、射频芯片

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及移动终端及其信号处理方法、基带芯片、射频芯片。

背景技术

射频芯片和基带芯片是移动终端的重要组成部分，移动终端通过射频芯片收发数据和信号，通过基带芯片对接收到的或者待发送的数据和信号进行处理。如图1所示的是现有单射频移动终端的射频芯片和基带芯片的结构示意图。参考图1，所述射频芯片11包括：晶体振荡器111、频率合成器112、混频器113、低通滤波器114以及天线115。所述基带芯片12包括：通信模块121和公用模块122。其中，所述通信模块121包括第一锁相环1211和时钟分配结构1212；所述公用模块122包括第二锁相环1221和时钟分配结构1222。在基带芯片12中，所述公用模块122是与移动终端的通信模式无关的电路模块。

所述射频芯片11和所述基带芯片12的工作原理如下：在所述基带芯片12中的通信模块121或者公用模块122需要参考时钟的情况下，所述晶体振荡器111进入工作状态以产生振荡信号，所述基带芯片12可以以所述振荡信号作为参考时钟。具体地，在所述基带芯片12内，所述通信模块121的第一锁相环1211和所述公用模块122的第二锁相环1221分别以所述振荡信号作为各自的参考时钟。进一步地，通过各自的时钟分配结构（即通信模块121中的时钟分配结构1212和公用模块122中的时钟分配结构1222）以所述参考时钟为基准获得不同频率的参考时钟以供基带芯片12内的其他模块使用。

在移动终端与基站进行通信时，由于移动终端与基站之间可能存在频率偏移，因此需要微调所述晶体振荡器111产生的振荡信号的频率以使移动终端与基站保持频率同步。具体过程如下：继续参考图1，在处理上行信号（从移动终端发送至基站的信号）过程中，由于本地载波（由所述晶体振荡器111产生的振荡信号经频率合成后获得）与基站信号之间存在频率偏移，所以从所述基带芯片12中的所述通信模块121发出的通信信号在与所述振荡信号产生的本地载波进行调制后获得的发送信号与基站信号之间也会存在该频率偏移，因此需要通过微调所述晶体振荡器111的振荡频率可以纠正频率偏移。现有的方法是由基带芯片12根据设定的基带信号处理算法从接收到的下行信号（从基站发送至移动终端的信号）估算出本地振荡频率与基站频率之间的频率偏移，并转换成自动频率控制（Automatic Frequency Control，AFC）电压，通过所述自动频率控制电压对所述晶体振荡器111产生的振荡信号的频率进行微调以纠正频率偏移，使得所述基带芯片12输出的I/Q信号（即同相正交信号）在与本地载波进行调制后获得的发送信号的频率与基站频率保持同步。

对于多模多通的移动终端，由于需要支持多个通信模式同时通信，那么基带芯片需要同时与多个通信模式的基站频率保持同步以保证相应通信模式的通信质量。现有的方法是在射频芯片中使用多个晶体振荡器，每个通信模式单独使用一个晶体振荡器，基带芯片分别根据在不同通信模式下接收到下行信号估算出相应的晶体振荡器产生的本地振荡频率与基站频率之间频率偏移，并转换成相应的自动控制电压，再由各个自动控制电压分别微调对应的晶体振荡器以纠正各自的频率偏移，使得基带芯片输出的各个I/Q信号在与本地载波进行调制后获得的发送信号的频率与各通信模式对应的基站频率保持同步。

如图2所示的是现有多模多通移动终端的射频芯片和基带芯片的结构示意图。参考图2，射频芯片21包括多个射频模块，如射频模块211、射频模块212、...、射频模块21n，每个射频模块内的结构与图1中的射频芯片11相同，在此不再详细描述。基带芯片22包括多个通信模块，如通信模块221、通信模块222、...、通信模块22n，每个通信模块内的结构与图1中的基带芯片12中的通信模块121相同，在此不再详细描述。各个通信模块分别以对应的射频模块中的晶体振荡器产生的振荡信号作为参考时钟，如射频模块211中的晶体振荡器产生的振荡信号作为通信模块221的参考时钟（如图2所示的参考时钟1）。

在移动终端需要同时支持多个通信模式同时通信时，在处理上行信号过程中，由于本地载波与基站信号之间存在频率偏移，因此从基带芯片22中各个通信模块输出的通信信号在与所述本地载波进行调制后获得的发送信号与各自通信模式对应的基站频率也会存在该频率偏移。为了纠正各自的频率偏移，现有的方法是所述基带芯片22根据在不同通信模式下接收到的下行信号估算出相应的射频模块中的晶体振荡器产生的本地振荡频率与基站频率之间频率偏移，并转换成相应的自动控制电压（如图2所示的自动频率控制电压1、自动频率控制电压2、...、自动频率控制电压n）分别微调对应的射频模块中的晶体振荡器以纠正各自的频率偏移，从而使得所述基带芯片22输出至射频模块的各个I/Q信号（如图2所示的I/Q信号1、I/Q信号2、...、I/Q信号n）在与本地载波进行调制后获得的发送信号的频率与各个通信模式的基站频率保持同步。在实践中，在射频芯片中设置多个晶体振荡器不仅成本很高、而且多个晶体振荡器同时工作的情况下需要消耗很多电能。

另一方面，继续参考图2，在基带芯片22中还包括公用模块222，该公用模块222的结构与图1中的基带芯片12中的公用模块122相同，在此不再详细描述。由于公用模块222适于各个通信模式无关的电路模块，因此该公用模块222的参考时钟可以从任意一个通信模式的参考时钟中选择，如图2所示可以通过设置一个复用器223来接收各个通信模式的参考时钟，并从中选择一个作为该公用模块222的参考时钟。这样的设计架构就会产生一个问题：假设当前射频模块211和射频模块212处于工作状态，公用模块222的参考时钟来自射频模块211的晶体振荡器产生的振荡信号（即参考时钟1）。若用户需要关闭射频模块211，则射频模块211产生的参考时钟1也将关闭，而公用模块222的参考时钟并不能立即切换到射频模块212的晶体振荡器产生的振荡信号（即参考时钟2），只有等待公用模块222进入深度睡眠状态然后再唤醒时才能选择参考时钟2，从而使得在多模多通状态下，基带芯片的时钟切换非常复杂。

更多关于移动终端与基站频率同步的技术方案可以参考公开号为US6922406B2、发明名称为“Method of Synchronizing Base Stations（同步基站的方法）”的美国专利申请文件。

发明内容

本发明解决的问题是减少多模移动终端内射频芯片和基带芯片的成本和功耗，也免除了复杂的时钟切换过程。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种移动终端，包括基带芯片和射频芯片，所述基带芯片包括与各通信模式相对应的补偿模块和数模转换模块；其中，所述补偿模块包括自动频率控制模块和相位补偿器；其中，所述自动频率控制模块用于确定本地载波与基站信号之间的频率偏移；所述相位补偿器用于利用所述频率偏移对通信信号进行相位补偿以获得待发送信号；所述数模转换模块用于对所述待发送信号进行数模转换以获得输出信号；其中，所述本地载波是对振荡信号经过频率合成后获得；

所述射频芯片包括第一射频模块和至少一个第二射频模块，其中各射频模块分别对应于各通信模式且均包括信号处理模块，所述第一射频模块还包括用于产生所述振荡信号的晶体振荡器，所有所述第二射频模块共用所述晶体振荡器；所述信号处理模块用于将所述振荡信号与由各通信模式对应的数模转换模块发出的输出信号进行处理以获得发送信号。

可选地，所述相位补偿器用于实现下述公式：

$R^{\′}\left(n\right)=R\left(n\right)\×e^{-j\×2\mathrm{\π}\×\mathrm{\Δf}\×n\×t_s},$

其中，R(n)表示各通信模式下基带芯片发出的通信信号；R′(n)表示各个通信信号R(n)通过各自的相位补偿器进行相位补偿后获得的待发送信号；Δf表示所述频率偏移；n表示采样计数值；t_s表示预设的采样周期。

可选地，所述信号处理模块包括天线、频率合成器、调制器以及低通滤波器；其中，所述频率合成器用于对所述振荡信号进行频率合成以产生本地载波；所述低通滤波器用于去除由各通信模式对应的数模转换模块发出的输出信号中的带外信号以获得滤波信号；所述调制器用于将所述本地载波与所述滤波信号进行调制以获得发送信号；所述天线用于将所述发送信号发送至与各通信模式相对应的基站。

可选地，所述基带芯片还包括分别与各射频模块对应的通信模块和锁相环电路；所述锁相环电路以所述振荡信号作为所述通信模块的参考时钟，所述通信模块用于发送所述通信信号。

可选地，所述基带芯片还包括公用模块；所述振荡信号作为所述公用模块的参考时钟。

可选地，所述基带芯片还包括控制模块，所述控制模块用于控制所述晶体振荡器的起振和关闭。

可选地，所述预设的采样周期基于射频模块对应的通信模式来设定。

基于上述移动终端，本发明实施例还提供了一种移动终端的信号处理方法，包括：确定本地载波与基站信号之间的频率偏移，其中所述本地载波是由晶体振荡器产生的振荡信号经过频率合成后获得；利用所述频率偏移对每个通信信号进行相位补偿以获得对应的待发送信号；对所述待发送信号经过数模转换以获得输出信号；对每个所述输出信号与所述振荡信号进行处理以获得对应的发送信号。

本发明实施例还提供了一种基带芯片，包括与各通信模式相对应的补偿模块和数模转换模块；其中，所述补偿模块包括自动频率控制模块和相位补偿器；其中，所述自动频率控制模块用于确定本地载波与基站信号之间的频率偏移；所述相位补偿器用于利用所述频率偏移对通信信号进行相位补偿以获得待发送信号；所述数模转换模块用于对所述待发送信号进行数模转换以获得输出信号；其中，所述本地载波是对振荡信号经过频率合成后获得。

本发明实施例还提供了一种射频芯片，包括第一射频模块和至少一个第二射频模块，其中各射频模块分别对应于各通信模式且均包括信号处理模块，所述第一射频模块还包括用于产生振荡信号的晶体振荡器，所有所述第二射频模块共用所述晶体振荡器；所述信号处理模块用于将所述振荡信号与由各通信模式对应的数模转换模块发出的输出信号进行处理以获得发送信号。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：

无论移动终端支持多少种通信模式，在射频芯片中，所有通信模式的射频模块共用一个晶体振荡器产生的振荡信号。在基带芯片中，通过与各个射频模块对应的补偿模块根据本地载波与对应的基站信号之间的频率偏移对各个通信信号进行相位补偿以获得待发送信号，实际上是根据所述频率偏移先对各个通信信号进行反向相位补偿，从而使得反向相位补偿的基带芯片输出信号（待发送信号经过数模转换处理后的信号）与所述振荡信号产生的本地载波进行调制后的发送信号与相应的基站信号之间实现频率同步。由于在射频芯片中只使用一个晶体振荡器，因此降低了芯片成本、节省了芯片功耗。

进一步地，由于在射频芯片中只有一个晶体振荡器，基带芯片中的公用模块和各个通信模块都是以该晶体振荡器产生的振荡信号作为参考时钟，因此也免除了现有技术中公用模块可能需要进行复杂的时钟切换过程，提高了移动终端处理信号的效率。

附图说明

图1是现有的单射频移动终端的射频芯片和基带芯片的结构示意图；

图2是现有的多模多通移动终端的射频芯片和基带芯片的结构示意图；

图3是本发明的一种多模多通移动终端的射频芯片和基带芯片的结构示意图；

图4是本发明的一种移动终端的信号处理方法的实施方式的流程示意图。

具体实施方式

针对现有技术的问题，发明人经过研究，提供了一种移动终端及其信号处理方法、基带芯片和射频芯片，既减少多模移动终端内射频芯片和基带芯片的成本和功耗，又免除了复杂的时钟切换过程。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

如图3所示的是本发明的一种多模多通移动终端的射频芯片和基带芯片的结构示意图。参考图3，首先，分别对射频芯片31和基带芯片32的内部结构进行详细描述。

所述射频芯片31包括多个射频模块，如图3中所示的射频模块311、射频模块312、...、射频模块31n，其中n大于或等于2。其中，射频模块的具体个数可以根据移动终端所支持的通信模式的个数来确定。

与现有技术不同的是，在本实施例中，所述射频芯片31包括两种射频模块，一种射频模块中包括晶体振荡器和信号处理模块；另一种射频模块包括信号处理模块，但不包括晶体振荡器。具体来说，继续参考图3，在射频芯片31中，所述射频模块311包括晶体振荡器3111和信号处理模块，其余n-1个射频模块包括信号处理模块，但不包括晶体振荡器。在本实施例中，所述信号处理模块包括天线、频率合成器、调制器以及低通滤波器。例如，所述射频模块311包括频率合成器3112、调制器3113、低通滤波器3114以及天线3115；所述射频模块312包括频率合成器3122、调制器3123、低通滤波器3124以及天线3125；所述射频模块31n包括频率合成器31n2、调制器31n3、低通滤波器31n4以及天线31n5。

所述基带芯片32包括多个分别与各通信模式相对应的补偿模块和数模转换模块。具体来说，继续参考图3，所述基带芯片32包括与所述射频模块311对应的补偿模块321和数模转换模块3211、与所述射频模块312对应的补偿模块322和数模转换模块3221、...、与所述射频模块31n对应的补偿模块32n和数模转换模块32n1。其中，每个补偿模块分别对各自对应通信模式的通信信号进行相位补偿以获得待发送信号。每个数模转换模块用于对所述待发送信号进行数模转换以获得输出信号。

在本实施例中，每个补偿模块都包括相位补偿器和自动频率控制模块。例如，所述补偿模块321包括相位补偿器3212和自动频率控制模块3213；所述补偿模块322包括相位补偿器3222和自动频率控制模块3223；所述补偿模块32n包括相位补偿器32n2和自动频率控制模块32n3。

所述基带芯片32还包括分别与各射频模块对应的通信模块和锁相环电路。具体来说，继续参考图3，所述基带芯片32包括与所述射频模块311对应的通信模块3214和锁相环电路3215、与所述射频模块312对应的通信模块3224和锁相环电路3225、...、与所述射频模块31n对应的通信模块32n4和锁相环电路32n5。其中，各个锁相环电路以所述晶体振荡器3111产生的振荡信号作为对应的通信模块的参考时钟，各个通信模块用于发出所述通信信号。

所述基带芯片32还包括公用模块323，所述公用模块323是与各种通信模式无关的电路模块，例如在智能移动终端中独立的应用处理器。与现有技术不同，在本实施例中，由于在射频芯片31中只有一个晶体振荡器3111，因此所述公用模块323通常就以该晶体振荡器3111产生的振荡信号作为参考时钟。所述基带芯片32还包括控制模块324，所述控制模块324用于控制所述晶体振荡器3111的起振和关闭。在实际应用中，当所述基带芯片32中的任一通信模块或者所述公用模块323需要参考时钟时，所述控制模块324控制所述晶体振荡器3111起振以产生振荡信号作为通信模块或公用模块的参考时钟。而当所述基带芯片32中没有任何电路模块需要参考时钟时，所述控制模块324控制所述晶体振荡器3111关闭。

下面根据如图3所示的射频芯片和基带芯片的结构示意图，对移动终端在多种通信模式下同时与基站进行通信时，所述射频芯片31和基带芯片32的工作原理作详细描述。需要说明的是，本实施例是以所述移动终端在多种通信模式下处理上行信号过程中，保持所述上行信号与各自基站信号之间的频率同步为例进行描述的。

由于所述射频芯片31中只有一个晶体振荡器3111，因此在多模多通的情况下，各个射频模块共用该晶体振荡器3111。由于各个通信模式的基站频率在多数情况下都不相同，因此由该晶体振荡器3111产生的振荡信号的频率会与各个基站频率之间存在频率偏移，这就造成了各个通信模块输出的通信信号在与由所述振荡信号获得的本地载波进行调制后也会与对应的基站信号存在频率偏移。但是由于每个射频模块并不是独用一个晶体振荡器，因此无法通过微调这唯一的晶体振荡器3111来纠正所有通信模式下的频率偏移。

在本技术方案中，发明人考虑，在所述基带芯片32中依照本地载波与各基站信号之间的频率偏移先对各个通信信号进行相位补偿以获得待发送信号，实际上这个相位补偿可以看作是对通信信号进行了反向相位补偿，从而使得从基带芯片32输出经反向相位补偿的输出信号（待发送信号经过数模转换处理后的信号）在与所述振荡信号产生的本地载波进行调制后同相应基站信号之间实现频率同步。

具体来说，通信模块输出通信信号，所述通信信号都是数字信号。各个所述通信模块依照其对应的通信模式下预设的采样周期来输出各自的通信信号，其中所述预设的采样周期可以根据不同的通信模式来设定，在本实施例中，并不限定所述预设的采样周期的具体周期值。

各个所述通信信号与对应的基站信号之间是没有频率偏移的，但是由于后续将各个通信信号与本地载波（由所述晶体振荡器3111产生的振荡信号获得）进行调制时，由于所述晶体振荡器3111产生的振荡信号与各基站信号之间存在频率偏移，从而使得从射频芯片31发出的信号也与对应的基站信号之间存在频率偏移。因此，在本实施例中，通过各个补偿模块先对相应的通信信号进行相位补偿，实际上根据所述频率偏移对各个通信信号进行反向相位补偿。例如，继续参考图3，所述通信模块3214输出的通信信号1通过所述补偿模块321进行相位补偿。所述通信模块3224输出的通信信号2通过所述补偿模块322进行相位补偿。所述通信模块32n4输出的通信信号n通过所述补偿模块32n进行相位补偿。

进一步地，在本实施例中，每个所述补偿模块通过自动频率控制模块确定所述振荡信号与各自基站信号之间的频率偏移。例如，继续参考图3，所述自动频率控制模块3213用于确定所述本地载波与射频模块311对应的通信模式下的基站信号之间的频率偏移。所述自动频率控制模块3223用于确定所述本地载波与射频模块312对应的通信模式下的基站信号之间的频率偏移。所述自动频率控制模块32n3用于确定所述本地载波与射频模块31n对应的通信模式下的基站信号之间的频率偏移。在一个实例中，各个自动频率控制模块可以根据所述基带芯片32中设定的基带信号处理算法从接收到的下行信号（由对应各通信模式下的基站发出的信号）估算出所述晶体振荡器3111产生的振荡信号经过频率合成后的频率（即本振频率）与各个基站频率之间的频率偏移。

进一步地，通过每个所述补偿模块中的相位补偿器根据自动频率控制模块确定的频率偏移对所述通信信号进行相位补偿以获得待发送信号。例如，继续参考图3，所述相位补偿器3212根据所述自动频率控制模块3213确定的频率偏移对所述通信信号1进行相位补偿以获得待发送信号（图3中未示出）。所述相位补偿器3222根据所述自动频率控制模块3223确定的频率偏移对所述通信信号2进行相位补偿以获得待发送信号（图3中未示出）。所述相位补偿器32n2根据所述自动频率控制模块32n3确定的频率偏移对所述通信信号n进行相位补偿以获得待发送信号（图3中未示出）。

举例来说，设各个通信模块发出的通信信号为R(n)，各个通信信号都是无频偏信号；各个通信信号R(n)通过各自的相位补偿器进行相位补偿后获得的待发送信号为R′(n)，本地载波与基站信号之间频率差为Δf（即所述频率偏移），采样计数值为n，预设的采样周期为t_s，所述采样计数值和所述预设的采样周期是根据不同的通信模式在基带芯片中预先设定的，则所述待发送信号R′(n)可表示为：

$R^{\′}\left(n\right)=R\left(n\right)\×e^{-j\×2\mathrm{\π}\×\mathrm{\Δf}\×n\×t_s}---\left(1\right)$

可以看出，每个补偿模块中的所述相位补偿器对各通信模式下相应的通信模块发出的通信信号R′(n)补偿了φ=2π×Δf×n×t_s的相位偏差。

进一步地，经由各个补偿模块输出的待发送信号是数字信号，在将各个所述待发送信号发送至对应的射频模块之前还需要进行数模转换处理。例如，继续参考图3，通过所述数模转换模块3211对经由所述补偿模块321获得的待发送信号进行数模转换处理以获取输出信号1。通过所述数模转换模块3221对经由所述补偿模块322获得的待发送信号进行数模转换处理以获取输出信号2。通过所述数模转换模块32n1对经由所述补偿模块32n获得的待发送信号进行数模转换处理以获取输出信号n。本领域技术人员理解，数模转换模块实际上就是在所述待发送信号的各个采样时间点上，将数字信号转换成对应的模拟输出。

所述基带芯片32将经由各个数模转换模块处理后获得的输出信号发送至所述射频芯片31，进而通过所述射频芯片31处理后以获得发送信号，并将发送信号发送至与各通信模式相对应的基站。

具体来说，在本实施例中，各个射频模块先通过信号处理模块中的低通滤波器去除由各个数模转换模块发出的输出信号中的带外信号以获得滤波信号，其中所述带外信号是指所述低通滤波器的带通范围之外的部分信号。然后，每个信号处理模块通过频率合成器对所述振荡信号进行频率合成以产生本地载波，通常所述本地载波包括正弦波信号和余弦波信号，两个信号相位相差90度。

接着，通过各个调制器将所述本地载波与经由低通滤波器滤波处理获得的所述滤波信号进行调制以获得发送信号。需要说明的是，在本实施例中，各个所述输出信号是同相正交信号（即I/Q信号），经所述低通滤波器去除带外信号后得到滤波信号（仍是I/Q信号），在调制过程中，所述滤波信号将分离成独立的I信号和Q信号，所述调制器通过相位相差90度的正弦波信号和余弦波信号分别对所述I信号和Q信号进行调制得到两个正交信号，然后再通过矢量合成获得所述发送信号。需要说明的是，所述信号处理模块中并不限于上文描述的天线、频率合成器、调制器以及低通滤波器，在实际应用中还可以根据信号处理的需要增加相应的处理模块，这并不影响本发明的实质，在此不详细描述。

由于所述晶体振荡器3111的振荡频率与各基站频率之间依然存在频率偏移，因此基于所述晶体振荡器3111产生的振荡信号经频率合成后的本地载波与各基站频率之间也存在频率偏移。在利用该本地载波对各个滤波信号进行调制后是以本地载波的频率、相位以及幅度将各发送信号发送至对应的基站，但是由于在基带芯片32中已经通过各个补偿模块对相应的通信信号经过了反向相位补偿，该反向相位补偿的相位偏差正好能够抵消该频率偏移，从而使得最终从射频芯片发出的各个发送信号与对应基站信号之间保持频率同步。

沿用上文中的举例，基站接收机接收到的信号为：

$R^{\′\′}\left(n\right)=R^{\′}\left(n\right)\×e^{j\×2\mathrm{\π}\×\mathrm{\Δf}\×n\×t_s+j\×\mathrm{\Φ}}---\left(2\right)$

由于振荡信号与基站信号之间具有频率偏移Δf，在利用本地载波对滤波信号进行调制后获得的发送信号与待发送信号之间具有φ＝2π×Δf×n×t_s的相位偏差。进一步地，经由射频芯片的天线发出的发送信号经过通信信道发送至基站过程中，考虑到传输时间、信道等因素，基站接收机接收到的信号R″(n)与发送信号相比还需要附加相位偏差Φ。

将上述公式（1）中的待发送信号R″(n)代入公式（2）中可以得到：

$R^{\′\′}\left(n\right)=R^{\′}\left(n\right)\×e^{j\×2\mathrm{\π}\×\mathrm{\Δf}\×n\×t_s+j\×\mathrm{\Φ}}=R\left(n\right)\×e^{j\×\mathrm{\Φ}}$

可以看出，在基带芯片中的补偿模块对通信信号所作的反向相位补偿φ=-2π×Δf×n×t_s能够与本地载波与基站信号之间的频率偏移Δf所引起的相位偏差φ＝2π×Δf×n×t_s相抵消，使得通信信号R(n)与基站接收到的信号R″(n)之间仅有固定的相位差Φ，实现了发送信号与基站接收信号之间的频率同步。

另一方面，在所述基带芯片32中，所述公用模块323和各个通信模块（如图3中所示的通信模块3214、通信模块3224、...、通信模块32n4）都以所述晶体振荡器3111产生的振荡信号作为参考时钟，因此与现有技术相比，免除了复杂的时钟切换过程。

基于上述提供的多模多通移动终端的射频芯片和基带芯片的结构，本发明实施例还提供了一种移动终端的信号处理方法。如图4所示的本发明的一种移动终端的信号处理方法的实施方式的流程示意图。参考图4，所述信号处理方法包括：

步骤S1：确定本地载波与基站信号之间的频率偏移，其中所述本地载波是由晶体振荡器产生的振荡信号经过频率合成后获得；

步骤S2：利用所述频率偏移对每个通信信号进行相位补偿以获得对应的待发送信号；

步骤S3：对所述待发送信号经过数模转换以获得输出信号；

步骤S4：对每个所述输出信号与所述振荡信号进行处理以获得对应的发送信号。

在具体实施例中，在所述步骤S2中，所述利用所述频率偏移对每个所述通信信号进行相位补偿以获得对应的待发送信号采用如下公式实现：

$R^{\′}\left(n\right)=R\left(n\right)\×e^{-j\×2\mathrm{\π}\×\mathrm{\Δf}\×n\×t_s}$

其中，R(n)表示各通信模式下基带芯片发出的通信信号；R′(n)表示各个通信信号R(n)通过各自的相位补偿器进行相位补偿后获得的待发送信号；Δf表示所述频率偏移；n表示采样计数值；t_s表示预设的采样周期。

所述步骤S4具体包括：对所述振荡信号进行频率合成以产生本地载波；去除所述输出信号中的带外信号以获得滤波信号；将所述本地载波与所述滤波信号进行调制以获得发送信号。

本实施方式是基于如图3所示的多模多通移动终端的射频芯片和基带芯片的结构来实现的。结合参考图3，在基带芯片32中，通过与通信模式对应的通信模块发送各个所述通信信号，各个通信模块的参考时钟是由对应的各个锁相环电路对所述晶体振荡器产生的振荡信号转换后得到。

本实施方式中各个步骤的具体执行过程可以参考图3所述的实施例，在此不再赘述。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (20)

1.一种移动终端，包括基带芯片和射频芯片，其特征在于，

所述基带芯片包括与各通信模式相对应的补偿模块和数模转换模块；其中，所述补偿模块包括自动频率控制模块和相位补偿器；其中，所述自动频率控制模块用于确定本地载波与基站信号之间的频率偏移；所述相位补偿器用于利用所述频率偏移对通信信号进行相位补偿以获得待发送信号；所述数模转换模块用于对所述待发送信号进行数模转换以获得输出信号；其中，所述本地载波是对振荡信号经过频率合成后获得；

所述射频芯片包括第一射频模块和至少一个第二射频模块，其中各射频模块分别对应于各通信模式且均包括信号处理模块，所述第一射频模块还包括用于产生所述振荡信号的晶体振荡器，所有所述第二射频模块共用所述晶体振荡器；所述信号处理模块用于将所述振荡信号与由各通信模式对应的数模转换模块发出的输出信号进行处理以获得发送信号。

2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述相位补偿器用于实现下述公式：

$R^{\′}\left(n\right)=R\left(n\right)\×e^{-j\×2\mathrm{\π}\×\mathrm{\Δf}\×n\×t_s}$

其中，R(n)表示各通信模式下基带芯片发出的通信信号；R′(n)表示各个通信信号R(n)通过各自的相位补偿器进行相位补偿后获得的待发送信号；Δf表示所述频率偏移；n表示采样计数值；t_s表示预设的采样周期。

3.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述信号处理模块包括天线、频率合成器、调制器以及低通滤波器；其中，

所述频率合成器用于对所述振荡信号进行频率合成以产生本地载波；所述低通滤波器用于去除由各通信模式对应的数模转换模块发出的输出信号中的带外信号以获得滤波信号；所述调制器用于将所述本地载波与所述滤波信号进行调制以获得发送信号；所述天线用于将所述发送信号发送至与各通信模式相对应的基站。

4.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述基带芯片还包括分别与各射频模块对应的通信模块和锁相环电路；所述锁相环电路以所述振荡信号作为所述通信模块的参考时钟，所述通信模块用于发送所述通信信号。

5.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述基带芯片还包括公用模块；所述振荡信号作为所述公用模块的参考时钟。

6.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述基带芯片还包括控制模块，所述控制模块用于控制所述晶体振荡器的起振和关闭。

7.根据权利要求2所述的移动终端，其特征在于，所述预设的采样周期基于射频模块对应的通信模式来设定。

8.一种移动终端的信号处理方法，其特征在于，包括：

确定本地载波与基站信号之间的频率偏移，其中所述本地载波是由晶体振荡器产生的振荡信号经过频率合成后获得；

利用所述频率偏移对每个通信信号进行相位补偿以获得对应的待发送信号；

对所述待发送信号经过数模转换以获得输出信号；

对每个所述输出信号与所述振荡信号进行处理以获得对应的发送信号。

9.根据权利要求8所述的移动终端的信号处理方法，其特征在于，所述利用所述频率偏移对每个所述通信信号进行相位补偿以获得对应的待发送信号采用如下公式实现：

$R^{\′}\left(n\right)=R\left(n\right)\×e^{-j\×2\mathrm{\π}\×\mathrm{\Δf}\×n\×t_s}$

其中，R(n)表示各通信模式下基带芯片发出的通信信号；R′(n)表示各个通信信号R(n)通过各自的相位补偿器进行相位补偿后获得的待发送信号；Δf表示所述频率偏移；n表示采样计数值；t_s表示预设的采样周期。

10.根据权利要求8所述的移动终端的信号处理方法，其特征在于，所述对每个所述输出信号与所述振荡信号进行处理以获得对应的发送信号包括：

对所述振荡信号进行频率合成以产生本地载波；

去除所述输出信号中的带外信号以获得滤波信号；

将所述本地载波与所述滤波信号进行调制以获得发送信号。

11.根据权利要求8所述的移动终端的信号处理方法，其特征在于，通过锁相环电路将所述振荡信号转换为通信模块的参考时钟，所述通信模块用于发送所述通信信号。

12.根据权利要求9所述的移动终端的信号处理方法，其特征在于，所述预设的采样周期基于不同的通信模式来设定。

13.一种基带芯片，其特征在于，包括与各通信模式相对应的补偿模块和数模转换模块；其中，所述补偿模块包括自动频率控制模块和相位补偿器；其中，所述自动频率控制模块用于确定本地载波与基站信号之间的频率偏移；所述相位补偿器用于利用所述频率偏移对通信信号进行相位补偿以获得待发送信号；所述数模转换模块用于对所述待发送信号进行数模转换以获得输出信号；其中，所述本地载波是对振荡信号经过频率合成后获得。

14.根据权利要求13所述的基带芯片，其特征在于，所述相位补偿器用于实现下述公式：

$R^{\′}\left(n\right)=R\left(n\right)\×e^{-j\×2\mathrm{\π}\×\mathrm{\Δf}\×n\×t_s}$

其中，R(n)表示各通信模式下基带芯片发出的通信信号；R′(n)表示各个通信信号R(n)通过各自的相位补偿器进行相位补偿后获得的待发送信号；Δf表示所述频率偏移；n表示采样计数值；t_s表示预设的采样周期。

15.根据权利要求13所述的基带芯片，其特征在于，所述基带芯片还包括分别与各射频模块对应的通信模块和锁相环电路；所述锁相环电路以所述振荡信号作为所述通信模块的参考时钟，所述通信模块用于发送所述通信信号。

16.根据权利要求13所述的基带芯片，其特征在于，所述基带芯片还包括公用模块；所述振荡信号作为所述公用模块的参考时钟。

17.根据权利要求13所述的基带芯片，其特征在于，所述基带芯片还包括控制模块，所述控制模块用于控制所述晶体振荡器的起振和关闭。

18.根据权利要求14所述的基带芯片，其特征在于，所述预设的采样周期基于射频模块对应的通信模式来设定。

19.一种射频芯片，其特征在于，包括第一射频模块和至少一个第二射频模块，其中各射频模块分别对应于各通信模式且均包括信号处理模块，所述第一射频模块还包括用于产生振荡信号的晶体振荡器，所有所述第二射频模块共用所述晶体振荡器；所述信号处理模块用于将所述振荡信号与由各通信模式对应的数模转换模块发出的输出信号进行处理以获得发送信号。

20.根据权利要求13所述的射频芯片，其特征在于，所述信号处理模块包括天线、频率合成器、调制器以及低通滤波器；其中，所述频率合成器用于对所述振荡信号进行频率合成以产生本地载波；所述低通滤波器用于去除由各通信模式对应的数模转换模块发出的输出信号中的带外信号以获得滤波信号；所述调制器用于将所述本地载波与所述滤波信号进行调制以获得发送信号；所述天线用于将所述发送信号发送至与各通信模式相对应的基站。

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