CN104170262A - 多带收发器中的串话消除 - Google Patents

Abstract

实施例涉及一种多带收发器装置(100)，包括：第一传输路径(110)，其可操作以传输第一无线电频带(RF₁)中的第一传输信号(sig1)，其中第一传输路径(110)包括输入(112)、输出(114)以及从第一传输路径的输出到输入的第一反馈路径(116)；第二传输路径(130)，其可操作以传输第二无线电频带(RF₂)中的第二信号(sig2)，该第二无线电频带(RF₂)不同于第一无线电频带(RF₁)，其中第二传输路径(130)包括输入(132)、输出(134)以及从第二传输路径的输出到输入的第二反馈路径(136)；以及串话消除器(150)，其可操作以消除多带收发器装置(100)的从第二反馈路径(136)到第一反馈路径(116)的串话和/或消除从第一反馈路径(116)到第二反馈路径(136)的串话。

Description

多带收发器中的串话消除

技术领域

本发明的实施例总体上涉及无线通信，并且尤其涉及在多带收发器中的不同收发器路径之间的串话(cross-talk)的消除。

背景技术

无线网络正在稳定发展并且研发出越来越多的用于移动通信的系统。例如，已经研发出无线蜂窝系统的多个标准并且引入到大众市场。在旧有的第2代蜂窝通信系统，例如GSM(全球移动通信系统)，已经大体上被引入以满足具有相对低的数据速率的电路交换语音通信的传统需求的同时，第3代和第4代移动通信系统，例如UMTS(通用移动电信系统)和LTE(长期演进)，正变得越来越负责以满足日益增长的对于基于分组的移动通信所需要的越来越高的数据速率的需求。通常，不同代的不同无线通信系统采用不同的非重叠射频(RF)带，也就是无线电频谱，以供在相应的无线通信系统的不同收发器设备之间的通信。

近来，对于例如多带基站之类的所谓多带收发器的需求吸引了通信系统提供商越来越多的关注。因此，多带收发器可以被理解为一种能够优选地在同一时间、即同时在不同RF频谱带中传输和/或接收RF信号的收发器。不同RF信号可以属于一个通信系统标准，即它们可以全部符合同一无线通信系统。然而，由多带收发器所传输的不同RF信号还可能甚至属于不同的通信标准，即所传输或接收的不同信号可能符合不同的无线通信系统。这样的可以在不同RF带中同时传输/接收不同信号的支持多带的收发器(其中信号本身可能属于不同标准)对于现代多带基站而言是最具挑战的问题之一。

除了在远距离的收发器处的衰减或热噪声的影响之外，物理实施的RF发射器还受到使得接收信号的质量降级的多种损害的影响。在一个或多个传输链中的模拟组件，其在下文中也被称作发射器路径，通常由于其存在缺陷的特性而造成了各种损害。最为突出的非理想状况是载波频率和采样率偏移、相位噪声、IQ不平衡(I＝同相信号分量，Q＝正交信号分量)以及功率放大器(PA)非线性。特别地，数模转换器(DAC)之后负责将基带(BB)信号与载波信号混合的混频器可能导致所谓的IQ不平衡的缺陷。除了混频器之外，PA是另一损害源。PA特征接近于饱和点处的非线性特性也为传输信号增加了非线性失真。PA的非线性主要导致旁带发射并且影响频谱发射要求。在下文中，发射器路径的所有那些损害的组合也将被称作传输噪声(TX噪声)。传输噪声可以被解释为物理偏差，即由于以上所提到的发射器的非理想状况所导致的实际RF传输信号与理想传输信号星座(constellation)的偏差。

TX噪声的影响至少可以部分地被经典算法所补偿。被特别设计为解决这些问题的分离/差别线性化和补偿算法可以或多或少准确地(取决于算法)对至少一些以上所提到的TX损害进行补偿，例如在收发器链的数字部分中使用反馈信号和信号处理。例如，在发射器处，TX噪声可以至少部分地利用(数字)预失真而得以补偿，为此需要一条从TX路径的输出到输入的反馈路径。

在多带收发器的情况下，该多带收发器包括用于一个物理封装或外壳中的不同目标频带的多个传输路径，TX路径的TX噪声和/或反馈信号会对专用于其它频带的一个或多个相邻/邻近TX路径造成不利影响。由于属于不同RF频带或者甚至属于不同无线通信标准的不同TX路径之间的这种串话，在个体TX路径中对发射器损害或TX噪声的适当补偿变得更加困难。因此，期望对多带收发器的这种不令人满意的情形加以改进。

发明内容

本发明的发现之一在于，多带收发器的相邻或邻近TX路径，包括其相应反馈路径，可以互相紧密间隔，从而使得可能从与第一TX路径相关联的第一反馈路径向与第二TX路径相关联的第二反馈路径发生信号串话。也就是说，两个相邻TX电路路径的物理间隔或者它们相应的相关联反馈路径可能对于相邻电路路径之间的可忽略干扰而言并非足够大。当用于不同目标RF带的两个或更多信号收发器被集成到一个共用的空间有限的多带收发器封装或外壳中时尤其如此，该封装或外壳无法提供充分的RF/IF路径隔离(>40dB)，其中IF是中间频率的缩写。如果从多带收发器的第一TX路径到第二TX路径的串话或干扰以及相反情况没有得到补偿，则个体TX路径关于发射器损害或TX噪声的性能将会退化。

进一步的发现在于，多带收发器的干扰TX路径的串话，或者更为具体地，它们相关联的反馈路径之间的串话，可以被消除以便提高多带收发器的个体收发器路径的个体和/或整体TX噪声性能。

根据本发明的第一方面的实施例，提供了一种多带收发器装置。由此，该多带收发器装置可以耦合至多带收发器或位于多带收发器中。也就是说，该多带收发器装置可以被理解为用于多带收发器的装置。该多带收发器装置包括第一传输路径或电路，其可操作以传输在第一无线电频带中的第一传输信号。由此，该第一传输路径包括输入、输出以及从第一传输路径的输出到输入的反馈路径。另外，该多带收发器装置包括第二传输路径或电路，其可操作以传输在第二无线电频带中的第二信号，该第二无线电频带不同于第一无线电频带。同样，该第二传输路径包括输入、输出以及从第二传输路径的输出到输入的反馈路径。此外，该多带收发器装置包括串话消除器，其可操作以消除该多带收发器的从第二反馈路径到第一反馈路径的串话/干扰和/或消除从第一反馈路径到第二反馈路径的串话。

传输(TX)路径可以被理解为各种后续布置的数字和/或模拟硬件组件的、用于将数字基带信号变换为模拟RF信号的(电气)电路或链(chain)，该RF信号随后可以经由天线装置、通过空中接口被传输至远距离的接收器。因此，多带收发器中的一个TX路径可以例如包括至少一个数字或模拟调制器、至少一个数模转换器(DAC)、至少一个用于将模拟基带信号上变频至相应的射频(RF)带的混频器或上变频器，以及至少一个功率放大器(PA)。其它TX路径可以包括其自己的DAC、混频器和PA或者与其它TX路径共享这些组件。当然，该组件列表对于本发明的不同实施例可能有所偏差。在将数字基带信号变换为模拟RF信号期间，TX路径的一个或多个硬件组件可以使得沿TX路径行进的(多个)信号发生失真。这样的失真(TX噪声)可能是由于存在缺陷和/或非线性的硬件特性，例如PA的非线性特性。

因此，反馈路径也可以被理解为各个数字和/或模拟硬件组件的、例如出于TX噪声补偿(诸如数字预失真)的目的而将TX路径的(失真)RF信号变换回相应的数字基带域的(电气)电路或链。因此，反馈路径可以例如包括至少一个用于将模拟RF信号下变频至基带或中间频带的混频器或下变频器、至少一个模数转换器(ADC)以及至少一个解调器。这些组件可以与其它反馈路径进行共享。同样，该组件列表仅是示例性的并且对于本发明的不同实施例可能有所偏差。根据一些实施例，反馈路径的干扰信号，即干扰反馈信号，可能位于相同或紧密间隔(例如，重叠)的频带中。

多带收发器的个体传输路径和/或其相关联的反馈路径在物理上可能互相非常接近，从而使得可能发生从第一反馈路径(或反馈电路系统)到第二反馈路径的不可忽略的串话/干扰。例如，第一TX路径和第二TX路径，包括其相应的反馈路径，可能共同位于共用基底上，该基底例如可以是共用的印刷电路板(PCB)，或者它们可能共同位于共用外壳中，因此允许封装的不同部分之间的串话。根据一些实施例，第一TX路径和第二TX路径甚至可以共享共用的硬件组件。承载相应的第一和第二(TX)信号的TX路径电路系统的信号线路趋于辐射所承载的TX信号，从而使得所辐射的TX或反馈信号可能耦合至相邻或邻近的TX电路系统。通常，然而由于信号线路并非意味着作为天线进行工作，所以这种不期望的辐射将会非常弱。然而，如果与不同的RF带相关联的TX路径被间隔足够紧密并且没有充分屏蔽，则来自第一反馈路径的信号可能耦合至第二反馈路径中，并且反之亦然，由此导致相互的干扰。由于相邻反馈路径之间的这种干扰，依赖于相应的反馈信号的TX噪声补偿概念将在该干扰或串话没有被适当消除的情况下退化。

为此，实施例提出了串话消除器，其可以理想地使得第一反馈路径的信号中没有第二反馈路径的不期望出现的信号分量，并且反之亦然。串话消除可以依赖于已知的信号估计和/或干扰/串话消除技术，其中传输路径的传送功能以及第一反馈路径与第二反馈路径之间的传送功能可以利用例如最小二乘(LS)估计的熟知估计技术进行估计。注意到，经由第一TX路径和第二TX路径传输的第一信号和第二信号在多带收发器内是已知的或者可以使得它们是已知的。

根据一些实施例，该多带收发器可以耦合至(多带)基站。也就是说，该基站可以同时支持多个不同的、无重叠的RF带以便支持分割频谱应用或者支持在多个RF带中进行操作的无线通信系统，诸如GSM-900和GSM-1800/1900、UMTS和/或LTE的不同操作频带。在一些实施例中，该多带收发器装置甚至可操作以同时经由第一TX路径和第二TX路径同时传输不同无线通信系统标准和/或不同载波频率的信号。因此，根据一些实施例，该多带收发器也可以被认为是多标准收发器。由此，该多带收发器可以支持一种或多种无线通信系统，诸如举例而言由第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化的无线通信系统中的一种或多种、全球移动通信系统(GSM)、增强型数据速率GSM演进技术(EDGE)、GSM/EDGE无线电接入网(GERAN)、通用型陆地无线电接入网(UTRAN)或演进型UTRAN(E-UTRAN)、长期演进(LTE)或增强型LTE(LTE-A)，或者具有不同标准的无线通信系统，例如全球微波接入互操作性(WIMAX)IEEE 802.16或者无线局域网(WLAN)IEEE 802.11，基于时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、码分多址(CDMA)的总体上任意系统，等等。在下文中，术语无线通信系统和移动通信网络可以作为同义词使用。注意到，本发明的概念并不局限于以上所提到的无线通信系统，而是也可应用于其它以及未来的无线通信系统标准。

多带基站可以位于网络或系统中的固定或静止部分。基站可以对应于远程无线电头端、传输点、接入点、宏小区、小小区、微小区、毫微微小区、都会(metro)小区等。基站可以是有线网络的无线接口，其使得不同RF带中的无线电信号能够传输至相关联的UE或移动终端。这样的无线电信号可以符合例如由3GPP标准化的无线电信号，或者总体上遵从以上所列出的系统中的一个或多个系统。因此，基站可以对应于NodeB、eNodeB、BTS、接入点等。

在实施例中，无线通信系统可以包括移动终端和基站。取决于场景，即下行链路或上行链路，任一个可以分别用作发射器或接收器。对于下行链路而言，基站将采用发射器功能而移动终端则将采用接收器部分。在上行链路中则相反，即基站作为接收器工作而移动终端则作为发射器工作。虽然本发明将参考多带基站进行描述，但是其它实施例并不排除(而是可以包括)耦合至移动终端或位于移动终端中的多带收发器装置，其中移动终端可以对应于智能电话、蜂窝电话、用户设备、膝上电脑、笔记本、个人计算机、个人数字助理(PDA)、通用串行总线(USB)棒、汽车等。如之前所提到的，移动终端也可以依据3GPP术语而被称作用户设备(UE)。另外，多带收发器装置也可以耦合至中继站点以便将来自基站的无线信号中继至移动终端，并且反之亦然。

根据本发明的又另一个方面，提供了一种操作多带收发器的方法。该方法包括经由多带收发器的第一传输路径传输在第一无线电频带中的第一传输信号的步骤，其中该第一传输路径包括输入、输出以及从第一传输路径的输出到输入的第一反馈路径。该方法包括经由多带收发器的第二传输路径传输在第二无线电频带中的第二信号的第二步骤，该第二无线电频带不同于第一无线电频带，其中该第二传输路径包括输入、输出以及从第二传输路径的输出到输入的第二反馈路径。该方法包括消除该多带收发器的从第二反馈路径到第一反馈路径的串话或干扰和/或消除从第一反馈路径到第二反馈路径的串话的步骤。

一些实施例包括安装在用于执行该方法的装置、即多带收发器装置中的数字控制电路。这样的数字控制电路，例如数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)等，需要相应地被编程。因此，再另外的实施例还提供了一种具有程序代码的计算机程序，当该计算机程序在计算机、数字处理器或集成电路上被执行时，该程序代码用于执行该方法的实施例。

本发明的实施例在被适当实施的情况下可以显著地消除串话效应。总体上，实施例可以支持多带收发器的紧凑封装，其该封装中所接收和反馈的信号位于相同频带或互相接近的频带中。

附图说明

下文中将仅通过示例并参考附图对装置和/或方法的一些实施例进行描述，其中：

图1示出了根据实施例的具有串话消除的多带收发器装置的示意性框图；

图2a示出了根据实施例的两个发射器在一个多带收发器封装中的集成；

图2b示出了根据另外的实施例的两个发射器在一个多带收发器封装中的集成；

图3a描绘了串话基带模型；

图3b示出了根据实施例的串话估计器的框图；

图3c描绘了根据实施例的串话消除块；以及

图4图示了根据实施例的串话消除的性能。

具体实施方式

现在将参考其中图示了一些示例实施例的附图对各个示例实施例进行更为全面地描述。在图中，为了清楚，线条、层和/或分区的厚度可能被夸大。

因此，虽然示例实施例支持各种修改和可替换的形式，但是其实施例通过示例在图中示出并且将在这里进行详细描述。然而，应当理解的是，并非意在将示例实施例限制为所公开的特定形式，而是与之相反，示例实施例要覆盖落入权利要求范围之内的全部修改、等同形式和替换形式。相同的附图标记贯穿附图的描述而指代相同或相似的要素。

将要理解的是，当一个元件被称作被“连接”或“耦合”至另一个元件时，它可以直接连接或耦合至其它元件或者可能存在中间元件。与之相反，当一个元件被称作被“直接连接”或“直接耦合”至另一个元件时，则不存在中间元件。用来描述元件之间的关系的其它词语应当以类似的方式进行解释(例如，“处于...之间”相比“直接处于...之间”，“邻近”相比“直接邻近”等)。

这里所使用的术语仅是为了对特定实施例进行描述而并非意在作为示例实施例的限制。如这里所使用的，除非上下文已经明确另外指出，否则单数形式“一个”(“a”、“an”和“the”)也旨在包括复数形式。将要进一步理解的是，当在这里使用时，术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”指定了存在所提到的特征、整体、步骤、操作、要素和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其它的特征、整体、步骤、操作、要素、组件和/或其群组。

除非另外有所定义，否则这里所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例实施例所属领域的普通技术人员所普遍理解的相同的含义。将要进一步理解的是，例如常用字典中所定义的那些术语应当被解释为具有与其在相关领域背景中的含义相符的含义，并且除非在这里明确如此定义，否则将并不以理想化或过于正式的含义进行解释。

图1示出了多带收发器装置100的示例性实施例的框图。例如，多带收发器装置100可以耦合至无线通信系统的基站，因此对该基站呈现以多带站点。虽然多带收发器装置100可以另外地包括接收器电路系统和接收器功能，但是本发明的实施例将参考装置100的发射器功能或发射器电路系统来进行解释。

多带收发器装置100包括第一传输路径(或链)110，其适配用于或可操作以传输第一无线电频带RF₁中的第一传输信号sig1。多带收发器装置100的第一传输路径110包括输入112、输出114以及从第一传输路径110的输出114到输入112的第一反馈路径116。多带收发器装置100进一步包括第二传输路径130，其适配用于或被配置为传输第二无线电频带RF₂中的第二信号sig2，其中该第二无线电频带RF₂不同于第一无线电频带RF₁。根据实施例，两个无线电频带RF₁和RF₂是无重叠的。而且，第二传输路径130包括输入132、输出134以及从第二传输路径130的输出134到输入132的第二反馈路径136。注意到，输入112、132以及输出114、134是传输路径110、130的非固定点并且例如可以根据多带收发器装置100的硬件设置进行选择。因此，如果能够应用，则输入和输出也可以被选择为处于图1中所描绘的以外的地方。多带收发器装置100进一步包括串话消除器电路系统150，其可操作以消除多带收发器100的从第二反馈路径136到第一反馈路径116的串话和/或消除从第一反馈路径116到第二反馈路径136的串话。也就是说，串话消除器电路系统150能够消除干扰的反馈路径或信道116、136之间的相互串话。

根据实施例，多带收发器装置100可以适配用于同时传输不同的、优选地无重叠的无线电频带RF₁和RF₂中的信号sig1、sig2。换句话说，第一传输路径110和第二传输路径130可以适配用于或可操作以在相同时间、即同时地传输它们相应的无线电频带RF₁和RF₂中的第一信号sig1和第二信号sig2。

如能够从图1看到的，从第一反馈路径116到第二反馈路径136的串话/干扰可以通过第一串话传递函数H₁₂进行建模，而从第二反馈路径136到第一反馈路径116的串话可以通过第二串话传递函数H₂₁进行建模。(包括第一反馈路径116的)第一TX路径110的特性可以通过第一TX路径传递函数H₁₁进行建模。同样，(包括第二反馈路径136的)第二TX路径130的特性可以通过第二TX路径传递函数H₂₂进行建模。注意到，所有传递函数可以是频率相关的。由于两个输入信号sig1和sig2对于串话消除器150是已知的或者可以使得它们被串话消除器150已知，所以串话传递函数H₁₂和H₂₁可以被估计或测量以便获得估计串话传递函数和而且，TX路径传递函数H₁₁、H₂₂可以通过熟知的方法来估计或测量。能够使用若干种熟知的估计方法来确定所提到的传递函数。例如，可以采用熟知的最小二乘(LS)估计法。

除了反馈路径116之外，第一传输路径110包括前馈路径118。该前馈路径118可以包括多个后续布置的硬件组件的序列或链，诸如举例而言数字预失真电路系统120，至少一个数模转换器(DAC)122，以及包括调制、上变频和/或功率放大(PA)电路系统的电路系统模块124。特别地，模块124的硬件组件具有非理想、非线性的特性并且因此向第一信号sig1引入了诸如I/Q不平衡和/或非线性失真的发射器损害(TX噪声)。为了补偿该TX噪声，反馈路径116可以接收第一RF信号RF₁，将其下变频至中间频带或基带域，以便获得第一反馈信号117。然而，第一反馈信号117被来自第二反馈路径136的串话所损害。为此，可以从第一反馈信号117中减去来自串话消除器150的第一补偿信号152，以获得第一串话消除反馈信号119，其可以被用于模块120中的数字预失真。因此，第一反馈路径116可以被用于抑制第一RF信号RF₁中由于例如I/Q不平衡和/或PA非线性的TX噪声。出于该目的，第一反馈路径116可以包括诸如下变频电路系统和模数转换器(ADC)之类的硬件电路系统以便将失真信号RF₁从输出114馈送回第一TX路径110的输入112。数字预失真概念或其它信号处理可以连同原始的第一信号sig1一起被应用以便抑制或补偿第一TX路径110中不期望的TX噪声。

同样，除了反馈路径136之外，第二传输路径130包括第二前馈路径138。该前馈路径138还可以包括多个后续布置的硬件组件的序列或链，诸如举例而言数字预失真电路系统140，至少一个数模转换器(DAC)142，以及包括调制、上变频和/或功率放大(PA)电路系统的电路模块144。特别地，模块144的硬件组件具有非理想、非线性特性并且因此向第二信号sig2引入了诸如I/Q不平衡和/或非线性失真的发射器损害(TX噪声)。为了补偿该TX噪声，反馈路径136可以接收第二RF信号RF₂，将其下变频至中间频带或基带域，以便获得第二反馈信号137。然而，第二反馈信号137被来自第一反馈路径116的串话所损害。为此，可以从第二反馈信号137中减去来自串话消除器150的第二补偿信号154，以获得第二串话消除反馈信号139，其可以被用于模块140中的数字预失真。因此，第二反馈路径136可以被用于抑制第二RF信号RF₂中由于例如I/Q不平衡和/或PA非线性的TX噪声。出于该目的，第二反馈路径136可以包括诸如下变频电路系统和ADC之类的硬件电路系统以便将失真信号RF₂从输出134馈送回第二TX路径130的输入132。数字预失真概念或其它信号处理可以连同未失真的第二信号sig2一起被应用以便抑制或补偿第二TX路径130中不期望的TX噪声。

本发明的实施例可以针对具有同在一处的第一和第二传输路径110和130的多带收发器。也就是说，多带收发器可以在以下情况中被考虑，在该情况中第一传输路径110和第二传输路径130，包括相应反馈路径116和136，互相这样地接近以至于会发生从第一反馈路径116到第二反馈路径136中的不可忽略的串话，并且反之亦然。这例如可能在传输路径110和130同处在诸如共用PCB的共用基底上时发生，或者在它们处于多带收发器装置100的共用外壳之内的情况下发生。在一些实施例中，两个TX路径110、130甚至可以共享一个或多个共用硬件组件，例如功率放大器。由于这样的多带收发器封装中的空间限制，可能会面临着反馈路径116和136中不期望的串话。如之前已经解释的，反馈路径116和/或136可以被用来测量如PA增益、PA非线性、本地振荡器泄漏、I/Q不平衡等的类似特性。

在一些特定实施例中，多带收发器装置100可以不仅能够同时传输不同且远距离的RF带中的不同信号sig1、sig2，而且多带收发器装置100还能够同时传输不同无线通信系统标准的不同信号。这意味着第一信号sig1和/或RF₁可以符合第一无线通信系统，而第二信号sig2和/或RF₂可以符合不同于与第一信号相关的第一无线通信系统的第二无线通信系统。例如，第一无线通信系统可以是基于CDMA的无线通信系统，如UMTS，而第二无线通信系统则可以是基于OFDMA的通信系统，例如LTE。然而，注意到，本发明并不局限于这样的无线通信系统。

现在转向图2a，其示出了前馈路径118、138和反馈路径116、136的更为详细的视图，将更为详细地对根据本发明实施例的串话消除进行描述。

图2a示出了被集成到联合RF/IF/BB模块200中的第一传输路径110和第二传输路径130。如能够看到的，第一传输路径110包括第一传输预失真器120。第一预失真器120的输入是第一未失真数字基带信号sig1以及该第一信号的反馈版本。在所图示的实施例中，第一预失真器120的输入信号sig1(或其输入)指示第一传输路径110的输入112。也就是说，第一传输路径110可以包括第一传输预失真器120，该第一传输预失真器120可操作以基于第一传输路径110的第一信号sig1和第一反馈信号sig1_fb_cr来确定第一预失真传输信号。数字预失真网络120的输出耦合至用于数模转换的DAC 122。DAC 122的输出耦合至调制和上变频模块124a，模拟基带信号在其中依据某个调制方案被调制和/或从基带域上变频至RF传输带RF₁。模块124a的输出耦合至用于对第一传输路径110的第一模拟传输信号进行放大的第一功率放大器PA1124b。在所图示的实施例中，功率放大器124b的输出形成第一传输路径110的输出114。根据所描绘的示例性实施例，该输出、即经放大的第一RF信号RF₁，被用作包括下变频器146和ADC 148的第一反馈路径116的输入。反馈的第一RF信号RF₁由下变频器146混频或下变频至基带域或低于第一RF带RF₁的中间频率，以获得下变频的第一信号sig1_fb。

同样，第二传输路径120包括第二传输预失真器140。第二预失真器140的输入是第二未失真数值基带信号sig2以及该第二信号的反馈版本。在所图示的实施例中，第二预失真器140的输入信号sig2表示第二传输路径130的输入132。也就是说，第二传输路径130可以包括第二传输预失真器140，该的第二传输预失真器140可操作以基于第二传输路径136的第二信号sig2和第二反馈信号sig2_fb_cr来确定第二预失真传输信号。数字预失真网络140的输出耦合至用于数模转换的DAC 142。DAC 142的输出耦合至调制和上变频模块144a，模拟基带信号在其中依据某个调制方案被调制和/或从基带域上变频至RF传输带RF₂。模块144a的输出耦合至用于对第二传输路径130的第二模拟传输信号进行放大的PA2144b。在所图示的实施例中，第二功率放大器144b的输出形成第二传输路径的输出134。根据所图示的示例性实施例，该输出、即放大的第二RF信号RF₂，被用作也包括下变频器146和ADC 148的第二反馈路径136的输入。反馈的第二RF信号RF₂由下变频器146混频或下变频至基带域或低于第二RF带RF₂的中间频率，以获得下变频的第二信号sig2_fb。

图2b中图示了联合RF/IF/BB模块250的另外的实施例，其与图2a的不同之处在于传输路径110和130二者共享用于RF传输带RF₁和RF₂的共用功率放大器124b。也就是说，在这种情况下，输出114承载第一和第二RF信号RF₁和RF₂二者。出于该原因，两个反馈分支116和136都包括滤波器(滤波器1、滤波器2)以滤波掉相应的不期望的RF信号，即RF₂被滤波器1滤波掉而RF₁被滤波器2滤波掉。

根据实施例，第一和第二反馈路径116、136都共处于共用的收发器外壳中和/或共用的收发器PCB上，从而使得第一反馈路径116的信号可以耦合至第二反馈路径136且反之亦然。由于来自承载第二下变频反馈信号sig2_fb的第二反馈路径136的所述串话，第一反馈路径116的第一下变频反馈信号sig1_fb被损害。经损害的第一反馈信号sig1_fb_cr可以通过以下进行建模：

sig1_fb_cr[n]＝sig1_fb[n]+H₂₁[n]*sig2_fb[n]，    (1)其中H₂₁[n]表示离散时域中的第二串话传递函数并且*表示卷积算子。

同样，第二经损害的反馈信号sig2_fb_cr可以通过以下进行建模：

sig2_fb_cr[n]＝sig2_fb[n]+H₁₂[n]*sig1_fb[n]，    (2)其中H₁₂[n]表示离散时域中的第一串话传递函数。

下变频的反馈信号sig1_fb、sig2_fb(或者sig1_fb_cr、sig2_fb_cr)可能位于同一频率或者位于至少互相接近的频率。也就是说，两个反馈路径的下变频反馈信号可能处于相同或相似并且可能重叠的频率区域。因此，由于第一和第二反馈路径116、136之间的紧密间隔所导致的串话效应可能无法通过频谱滤波而轻易被去除。结果，缺陷的反馈信号sig1_fb_cr、sig2_fb_cr可能导致较高的比特误码率、多带收发器100中TX噪声相关的信号处理(例如，数字预失真)的性能下降以及另外地使得测量出现误差。因此，为了整个多带收发器100的正常操作，两条反馈信号路径116和136中的串话效应应当被补偿或消除。一种思想可以是在数字基带域中使用信号处理以确定或计算串话效应。由于两个源信号sig1和sig2在多带收发器装置100内都是已知的，所以这是可能的。因此，能够从缺陷的反馈信号117、137互补地减去串话效应，这已经参考图1进行了解释。

图3a中描绘了包括两个反馈路径116和136之间的串话效应的基带模型。如能够从图3a看到的，从第一反馈路径到第二反馈路径的串话可以由至少一个第一复数串话FIR滤波器H₁₂进行建模，而从第二反馈路径到第一反馈路径的串话可以由至少一个第二复数FIR滤波器H₂₁进行建模。第一TX路径(包括第一反馈路径)的特性可以由至少一个第一复数TX路径FIR滤波器H₁₁进行建模。同样，第二TX路径(包括第二反馈路径)的特性可以由至少一个第二复数TX路径FIR滤波器H₂₂进行建模。由此，两个串话FIR滤波器H₁₂和H₂₁描述了从第一信号反馈路径116到第二信号反馈路径136的耦合效应且反之亦然。两个TX路径FIR滤波器H₁₁和H₂₂分别描述了整个第一传输路径110(包括无干扰的第一反馈路径)和整个第二传输路径130(包括无干扰的第二反馈路径)的传递函数。因此，传递函数H₁₁和H₂₂分别包括前馈路径118和138以及反馈路径116、136的传递函数。同样在图3c中示出的串话消除器150的目标是从缺陷的反馈信号中去除串话误差信号H₂₁[n]*sig2_fb[n]和H₁₂[n]*sig1_fb[n]，

sig1_fb_cr_bd[n]＝H₁₁[n]*sig1[n]+H₂₁[n]*sig2[n]，以及    (3)

sig2_fb_cr_bd[n]＝H₂₂[n]*sig1[n]+H₁₂[n]*sig2[n]。    (4)

根据实施例，串话消除器150(参见图3c)可以被适配用于估计至少一个第一串话滤波器和/或至少一个第二串话滤波器的滤波器系数，以获得以上所提到的至少一个第一估计串话滤波器和/或至少一个第二估计串话滤波器和出于该目的，串话消除器150可以包括或耦合至串话滤波器估计器310，该串话滤波器估计器310可以被适配用于基于sig1、sig1_fb_cr_bd、sig2和/或sig2_fb_cr_bd(参见Fig.3b)而估计和/或由此，例如，估计串话滤波器和可以通过诸如LS估计的各种熟知的估计技术而获得。注意到，可以使得信号sig1_fb_cr_bd、sig2_fb_cr_bd、sig1和sig2在多带收发器装置100内是已知的。也就是说，通过利用LS估计法或其它估计方法，能够计算或确定函数H₁₁、H₂₁和H₂₂、H₁₂的估计。用于获得传递函数H₁₁、H₂₁和H₂₂、H₁₂的另一种估计方法将是使得个体传输路径110、130彼此相继且独立地运行。也就是说，能够在关闭第二传输路径130的同时开启第一传输路径110。以这种方式，能够确定传递函数H₁₁和H₁₂。在后续步骤中，能够在关闭第一传输路径110的同时开启第二传输路径130。以这种方式，能够测量传递函数H₂₂和H₂₁。

在已经估计了所需的传递函数之后，可能从根据以下从反馈信号中减去耦合效应

$\mathrm{sig}1\_\mathrm{fb}\_\mathrm{pure}\_\mathrm{bd}\left[n\right]=\mathrm{sig}1\_\mathrm{fb}\_\mathrm{cr}\_\mathrm{bd}\left[n\right]-{\hat{H}}_{21}\left[n\right]*\mathrm{sig}2\left[n\right],$ 和(5)

$\mathrm{sig}2\_\mathrm{fb}\_\mathrm{pure}\_\mathrm{bd}\left[n\right]=\mathrm{sig}2\_\mathrm{fb}\_\mathrm{cr}\_\mathrm{bd}\left[n\right]-{\hat{H}}_{21}\left[n\right]*\mathrm{sig}1\left[n\right]$     (6)以获得第一串话消除的反馈信号和第二串话消除的反馈信号119、139(即，sig1_fb_pure_bd、sig2_fb_pure_bd)。换句话说，串话消除器150可以被适配用于从第一信号路径116中的缺陷的反馈信号sig1_fb_cr_bd减去利用至少一个第二估计串话滤波器进行滤波的第二信号sig2的滤波版本，和/或从第二信号路径136中的缺陷的反馈信号sig2_fb_cr_bd减去利用至少一个第一估计串话滤波器进行滤波的第一信号sig1的滤波版本。

为了对本发明的实施例加以验证，已经执行了仿真。在一种示例性仿真中，具有10MHz的示例性带宽的一个UMTS信号和一个LTE信号分别被用作信号sig1和sig2。UMTS信号sig1的操作带被选择为大约2100MHz的频带，一般也被称作操作带I。LTE信号sig2的RF带被选择为大约2600MHz的RF带，一般也被称作操作带VII。因此，第一RF带和第二RF带是被多个100MHz(该示例中大约为500MHz)所分离的不同的、无重叠的RF带。传递函数H₁₁(＝H₂₂)和H₂₁(＝H₁₂)已经均利用被如下定义的三标签(three-tab)FIR滤波器进行了建模：

H₁₁＝[0.86+0.27j 0.13+0.07j 0.08+0.04j]，    (7)

并且

H₂₁＝[0 0.08 0.02+0.015j 0.01+0.003j]。    (8)

现在转向图4，能够清楚地观察到串话消除之后的信号频谱的质量(参见附图标记410)明显好于没有进行串话消除的信号频谱的质量(参见附图标记420)。源自于承载LTE信号(sig2)的第二传输路径的串话耦合效应可以被完全消除。干扰的LTE信号在噪声级别下消失(如图4所描绘)。因此，串话消除之后的UMTS反馈信号(sig1_fb_pure_bd)没有任何来自承载载LTE信号(sig2)的干扰的第二传输路径的耦合效应。如对本领域技术人员将会显而易见的，本发明的实施例还可以妥善扩展至能够处理比仅两个不同且存在区别的RF带更多的多带收发器。

通常，两个PA 124b和144b将会分别向第一信号路径和第二信号路径110和130中引入非线性。这些非线性会分别导致第一信号sig1和第二信号sig2的更高阶数的信号分量。为了考虑那些更高阶数的信号分量，传递函数H₁₁、H₂₁和H₂₂、H₁₂例如可以分别通过更为复杂的滤波器结构进行建模。从数学上来讲，每个滤波器结构H₁₁、H₂₁和H₂₂、H₁₂可以包括多个滤波器，其中第n个滤波器对应于相应信号sig1或sig2的第n个功率或阶数。对于第一TX路径110而言，这可以表达为

sig1_fb_cr_bd[n]＝H11[n]*sig1[n]+H_non12[n]*sig1[n]²+H_non13[n]*sig1[n]³…

+H21[n]*sig2[n]+H_non22[n]*sig2[n]²+H_non23[n]*sig2[n]³…    (9)

其中(FIR)滤波器H_non22、H_non23分别表示针对非线性信号部分或者阶数2和3的(从第二TX路径到第一TX路径)串话效应。或者更为一般地，元素H₁₁、H₂₁和H₂₂、H₁₂可以包括任意函数(系统)，诸如非线性函数和/或线性非时变函数。对于第二TX路径130而言，这可以表达为

sig2_fb_cr_bd[n]＝H22[n]*sig2[n]+H_non22[n]*sig2[n]²+H_non23[n]*sig2[n]³…

+H12[n]*sig1[n]+H_non12[n]*sig1[n]²+H_non13[n]*sig1[n]³…    (10)其中(FIR)滤波器H_non12、H_non13分别表示针对非线性信号部分或者阶数2和3的(从第一TX路径到第二TX路径)串话效应。

这里，例如在第一反馈路径中的在串话消除之后的信号可以被表示为

sig1_fb_pure_bd[n]＝sig1_fb_cr_bd[n]

-H21[n]*sig2[n]

-H_non22[n]*sig2[n]

-H_non23[n]*sig2[n]³…    (11)

根据使得能够去除PA 124b和144b的非线性效应的另一个实施例，可以减小第一步骤中的传输功率，从而使得PA 124b和144b因此将分别在其线性区域中进行操作。以这种方式，整个(多带)收发器可以被假设为是线性的，并且可以首先计算或确定(线性)串话传递函数H₁₂和H₂₁并且随后再次提高传输功率增益。在运行之后，数字预失真可以是数字预失真模块122和124的功能，PA 124b和144b的非线性因此可以获得补偿并且可以再次重新开始对串话消除算法的适配。换句话说，根据一些实施例，串话消除器150可以被适配用于在针对第一传输路径和/或第二传输路径110、130的传输预失真之前的初始串话消除，发起第一传输路径和/或第二传输路径110、130的传输功率的减小，从而使得第一传输路径和/或第二传输路径110、130的功率放大器124b、144b在其线性区域中进行操作。此外，串话消除器150可以被适配用于在所述初始串话消除之后发起经减小的传输功率的增大，以基于第一传输路径和/或第二传输路径110和130的预失真信号来执行进一步的串话消除。

在之前所提到的两种方式中，功率放大器124b和144b的非线性将被考虑并且因此将不会使得串话消除性能发生退化。

概括而言，本发明的实施例可以提供一种用于抑制多带收发器的传输和/或反馈路径中的串话效应的具有吸引力且简单的解决方案，其中串话效应可能是由于个体传输/反馈路径的紧凑封装。如果不被补偿，则串话效应可能会引入明显误差，特别是在反馈信号中，这进而会在多带收发器设备中导致无法预测的损害。理想情况下，实施例可以在仿真中100％地消除串话效应。因此，实施例可以支持更为紧凑的多带收发器的封装，其中所接收和反馈的信号处于同一频带或者处于互相接近的频带。

该描述和附图仅是对本发明的原则进行阐述。因此，将要意识到的是，本领域技术人员将能够设计出各种布置，它们虽然没有在这里明确描述或示出，但是却体现了本发明的原则并且包括在其精神和范围之内。此外，这里所引用的所有示例在原则上明确意在仅是出于教学目的以帮助读者理解本发明的原则以及(多个)发明人为扩展该领域而提出的概念，并且要被理解为并不对这些特别引用的示例和条件有所限制。此外，这里引用本发明的原则、方面和实施例以及其具体示例的所有陈述都意在包含其等同形式。

被表示为“用于...的装置”(执行某种功能)的功能模块将被理解为是包括电路的功能模块，该电路分别适于执行某种功能。因此，“用于某事的装置”也可以被理解为“被适配为或适用于某事的装置”。被适配为执行某个功能的装置因此并非意味着这样的装置必然(在给定时刻)执行所述功能。

包括任意功能模块在内的图中所示出的各个部件的功能可以通过使用例如处理器的专用硬件以及能够关联于适当软件而执行该软件的硬件来提供。当由处理器提供时，该功能可以由单个专用处理器提供，由单个共享处理器提供，或者由多个单独处理器提供，它们中的一些是可以共享的。此外，对术语“处理器”或“控制器”的明确使用并不应当被理解为专门指代能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)和非易失性存储，但是并不局限于此。还可以包括常规和/或定制的其它硬件。

本领域技术人员应当意识到的是，这里的任意框图表示实现本发明原则的说明性电路的概念视图。类似地，将意识到的是，任意流程图表、流程图、状态转换图、伪代码等表示实质上可以在计算机可读介质中被表示并且因此被计算机或处理器执行的各种处理，而无论是否明确示出了这样的计算机或处理器。

此外，以下权利要求在这里被结合到具体实施方式中，其中每个权利要求可以独立地作为单独实施例。虽然每个权利要求可以独立地作为单独实施例，但是所要注意的是，虽然从属权利要求可以在权利要求中指代与一个或多个其它权利要求的具体组合，其它实施例也可以包括从属权利要求与每项其它从属权利要求的主题的组合。这样的组合在这里被提出，除非指出了并非意在这样的具体组合。此外，权利要求的特征意在也包括于其它独立权利要求中，即使该权利要求并未直接引用此独立权利要求。

要进一步注意的是，说明书或权利要求中所公开的方法可以由具有用于执行这些方法中的每个相应步骤的装置的设备来实施。

另外，所要理解的是，说明书或权利要求中所公开的多个步骤或功能的公开可以不被立即为处于具体的顺序。因此，多个步骤或功能的公开并不将此局限于特定顺序，除非这样的步骤或功能出于技术原因而无法互换。此外，在一些实施例中，单个步骤可以包括或被细分为多个子步骤。除非明确被排除，否则这样的子步骤可以被包括并且作为该单个步骤的公开的一部分。

Claims (15)

1.一种多带收发器装置(100)，包括：

第一传输路径(110)，可操作以传输在第一无线电频带(RF₁)中的第一传输信号(sig1)，其中所述第一传输路径(110)包括输入(112)、输出(114)以及从所述第一传输路径的所述输出到所述输入的第一反馈路径(116)；

第二传输路径(130)，可操作以传输在第二无线电频带(RF₂)中的第二信号(sig2)，所述第二无线电频带(RF₂)不同于所述第一无线电频带(RF₁)，其中所述第二传输路径(130)包括输入(132)、输出(134)以及从所述第二传输路径的所述输出到所述输入的第二反馈路径(136)；以及

串话消除器(150)，可操作以消除所述多带收发器装置(100)的从所述第二反馈路径(136)到所述第一反馈路径(116)的串话和/或消除从所述第一反馈路径(116)到所述第二反馈路径(136)的串话。

2.根据权利要求1所述的多带收发器装置(100)，其中所述第一传输路径(110)和所述第二传输路径(130)可操作以同时传输在它们各自的无线电频带(RF₁；RF₂)中的所述第一信号(sig1)和所述第二信号(sig2)。

3.根据权利要求1所述的多带收发器装置(100)，其中所述第一反馈路径和所述第二反馈路径(116；136)被分别用来确定和/或抑制所述第一传输路径和所述第二传输路径(110；130)的发射器损害，特别是与相应的传输路径中的功率放大器非线性和/或IQ不平衡相关的发射器损害。

4.根据权利要求1所述的多带收发器装置(100)，其中所述第一传输路径(110)包括第一传输预失真器(120)，所述第一传输预失真器(120)可操作以基于所述第一传输路径(110)的所述第一信号和/或所述第二信号(sig1；sig2)以及第一反馈信号(117；119)来确定第一预失真传输信号，并且其中所述第二传输路径(130)包括第二传输预失真器(140)，所述第二传输预失真器(140)可操作以基于所述第二传输路径(130)的所述第一信号和/或所述第二信号(sig1；sig2)以及第二反馈信号(137；139)来确定第二预失真传输信号。

5.根据权利要求1所述的多带收发器装置(100)，其中所述第一反馈路径和所述第二反馈路径(110；130)均共同位于共用收发器外壳中和/或共用收发器印刷电路板上，从而使得所述第一反馈路径(116)的信号可以耦合至所述第二反馈路径(136)的信号并且反之亦然。

6.根据权利要求1所述的多带收发器装置(100)，其中所述第一信号(sig1)符合第一无线通信系统，并且其中所述第二信号(sig2)符合不同于所述第一无线通信系统的第二无线通信系统。

7.根据权利要求6所述的多带收发器装置(100)，其中所述第一无线通信系统是基于码分多址(CDMA)的系统，并且其中所述第二无线通信系统是基于正交频分多址(OFDMA)的系统。

8.根据权利要求1所述的多带收发器装置(100)，其中所述第一传输路径(110)包括第一上变频器(124a)，所述第一上变频器(124a)可操作以将第一基带传输信号转换为所述第一无线电频带(RF₁)中的第一上变频传输信号，其中所述第一反馈路径(116)包括第一下变频器(146)，所述第一下变频器(146)可操作以将所述第一上变频传输信号转换为所述基带或低于所述第一无线电频带(RF₁)的第一中间频带中的第一下变频信号(sig1_fb)，并且其中所述第二传输路径(130)包括第二上变频器(144a)，所述第二上变频器(144a)可操作以将第二基带传输信号转换为所述第二无线电频带(RF₂)中的第二上变频传输信号，其中所述第二反馈路径(136)包括第二下变频器(146)，所述第二下变频器(146)可操作以将所述第二上变频传输信号转换为所述基带或低于所述第二无线电频带(RF₂)的第二中间频带中的第二下变频信号(sig2_fb)。

9.根据权利要求8所述的多带收发器装置(100)，其中所述第一下变频信号(sig1_fb)和所述第二下变频信号(sig2_fb)位于同一频率范围中或者位于彼此邻近的相应的频率范围中。

10.根据权利要求1所述的多带收发器装置(100)，其中从所述第一反馈路径(116)到所述第二反馈路径(136)的串话是通过至少一个第一串话滤波器(H₁₂)来建模的，其中从所述第二反馈路径(136)到所述第一反馈路径(116)的串话是通过至少一个第二滤波器(H₂₁)来建模的，并且其中所述串话消除器(150)可操作以估计所述至少一个第一串话滤波器和/或所述至少一个第二串话滤波器的滤波器系数，以获得至少一个第一估计串话滤波器和/或至少一个第二估计串话滤波器。

11.根据权利要求10所述的多带收发器装置(100)，其中从所述第一反馈路径(116)到所述第二反馈路径(136)的所述串话是由用于对所述第一信号(sig1)的第一阶分量和至少一个更高阶分量进行滤波的滤波器结构来建模的，并且其中从所述第二反馈路径(136)到所述第一反馈路径(116)的所述串话是由用于对所述第二信号(sig2)的第一阶分量和至少一个更高阶分量进行滤波的滤波器结构来建模的。

12.根据权利要求10所述的多带收发器装置(100)，其中所述串话消除器(150)可操作以从所述第一反馈路径(116)中的信号中减去利用所述至少一个第二估计串话滤波器进行滤波的所述第二信号的滤波版本，和/或从所述第二反馈路径(136)中的信号中减去利用所述至少一个第一估计串话滤波器进行滤波的所述第一信号的滤波版本。

13.根据权利要求1所述的多带收发器装置(100)，其中所述串话消除器(150)可操作以针对在针对所述第一传输路径和/或所述第二传输路径(110；130)的传输预失真之前的初始串话消除，发起所述第一传输路径和/或所述第二传输路径的传输功率的减小，从而使得所述第一传输路径和/或所述第二传输路径(110；130)的功率放大器(124b；144b)在其线性区域中进行操作，并且其中所述串话消除器(150)可操作以在所述初始串话消除之后发起经减小的传输功率的增大，以基于预失真的信号来执行进一步的串话消除。

14.一种操作多带收发器(100)的方法，包括：

经由第一传输路径(110)传输在第一无线电频带(RF₁)中的第一传输信号(sig1)，其中所述第一传输路径(110)包括输入(112)、输出(114)以及从所述第一传输路径的所述输出到所述输入的第一反馈路径(116)；

经由第二传输路径(130)传输在第二无线电频带(RF₂)中的第二信号(sig2)，所述第二无线电频带(RF₂)不同于所述第一无线电频带(RF₁)，其中所述第二传输路径(130)包括输入(132)、输出(134)以及从所述第二传输路径的所述输出到所述输入的第二反馈路径(136)；以及

消除所述多带收发器(100)的从所述第二反馈路径(136)到所述第一反馈路径(116)的串话和/或消除从所述第一反馈路径(116)到所述第二反馈路径(136)的串话。

15.一种具有程序代码的计算机程序，当所述计算机程序在计算机或处理器上被执行时，所述程序代码用于执行根据权利要求14所述的方法的至少一个步骤。