CN106411435A - 一种自动调整aclr的射频发射装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动调整ACLR的射频发射装置及方法。该装置包括：射频收发模块，用于产生基带调制信号；增益调整模块，用于对基带调制信号进行增益补偿，并将处理后的基带调制信号发送至射频后端模块；射频后端模块，用于将基带调制信号进行放大、双工处理后，生成待发射的上行射频信号；ACLR检测模块，用于对上行射频信号的ACLR值进行检测；处理模块，用于将ACLR值与预设阈值进行对比，并根据对比结果控制增益调整模块对基带调制信号进行增益补偿。通过本发明可以确保发射信号的ACLR能够实时满足通信协议指标，极大地降低射频发射装置的调试时间，保证射频发射通路具备良好的性能。

Description

一种自动调整ACLR的射频发射装置及方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种自动调整ACLR的射频发射装置及方法。

背景技术

随着射频电路集成度的不断提高，射频电路的设计工作也变得越来越复杂。为了满足用户的需求，通常一个电子设备需要支持多种通信制式，也就是说射频电路需要支持的频段在不断增多。然而随着射频电路支持频段的增多，射频布局布线的空间却没有明显增加。因此在这样的情况下，射频电路设计难度以及调试难度不断加大。

而在发射电路中，重要的指标就是ACLR(Adjacent Channel Leakage Ratio，相邻频道泄漏比)。通常为了满足ACLR，不得不舍弃一些其他指标。然而现有的射频电路中不能实时监控每个射频频段的ACLR是否都能符合3GPP通信协议的要求。进一步，由于现有的射频电路过于固定化，所以无法满足实时变化的需求。例如天线效率过低而无法满足通信协议要求时，就会直接增加射频信号的发射功率，但是这样会被迫降低ACLR指标；同时由于射频电路设计存在缺陷，发射电路插损较大，不但造成射频发射功率偏低，而且无法保证ACLR指标符合要求。

发明内容

本发明实施例提供一种自动调整ACLR的射频发射装置及方法，用以解决现有技术中发射电路无法保证ACLR指标实时满足通信协议的问题。

依据本发明的一个方面，提供一种自动调整ACLR的射频发射装置，还包括：

射频收发模块，用于产生基带调制信号；

增益调整模块，用于对所述基带调制信号进行增益补偿，并将处理后的基带调制信号发送至射频后端模块；

所述射频后端模块，用于对所述增益调整模块发送的基带调制信号进行放大、双工处理，生成待发射的上行射频信号；

ACLR检测模块，用于对所述上行射频信号的ACLR值进行检测；

处理模块，用于将所述ACLR值与预设阈值进行对比，并根据对比结果控制所述增益调整模块对所述射频收发模块产生的基带调制信号进行增益补偿。

进一步地，所述处理模块具体用于：

当所述ACLR值小于所述预设阈值时，根据预设的补偿规则控制所述增益调整模块对所述射频收发模块产生的基带调制信号进行增益补偿；

当所述ACLR值大于或等于所述预设阈值时，则控制所述增益调整模块对所述射频收发模块产生的基带调制信号的增益补偿为零。

进一步地，所述处理模块具体用于，当所述ACLR值小于所述预设阈值时，根据预设的步进功率值控制所述增益调整模块对基带调制信号进行增益补偿，直至所述ACLR检测模块检测的ACLR值大于或者等于预设阈值为止。

进一步地，所述射频发射装置还包括滤波模块，用于：

当所述ACLR值小于所述预设阈值时，根据所述处理模块选择的滤波频段对所述射频收发模块产生的基带调制信号进行滤波处理，并将滤波后的基带调制信号发送至所述增益调整模块。

进一步地，所述ACLR检测模块具体用于：

将所述上行射频信号进行采样处理，并将采样后的信号通过傅里叶变换转换为频域信号；

根据所述频域信号获取主信道和邻近信道的功率，所述邻近信道与所述主信道的功率比值即为所述ACLR值。

依据本发明的一个方面，提供一种自动调整相邻信道泄露比ACLR方法，用于包括射频收发模块和射频后端模块的射频发射装置中；其中，所述射频收发模块用于产生基带调制信号；所述射频后端模块用于所述基带调制信号进行放大、双工处理后，生成待发射的上行射频信号，所述方法包括：

对所述上行射频信号进行ACLR值检测；

将所述ACLR值与预设阈值进行对比，并根据对比结果对所述基带调制信号进行增益补偿。

进一步地，所述将所述ACLR值与预设阈值进行对比，并根据对比结果对所述基带调制信号进行增益补偿，具体包括：

当所述ACLR值小于所述预设阈值时，根据预设的补偿规则对所述基带调制信号进行增益补偿；

当所述ACLR值大于或等于所述预设阈值时，则对所述基带调制信号进行增益补偿为零。

进一步地，所述预设的补偿规则，具体包括：

根据预设的步进功率值对基带调制信号进行增益补偿，直至检测的所述ACLR值大于或者等于所述预设阈值为止。

进一步地，所述方法还包括：

当所述ACLR值小于所述预设阈值时，选择滤波频段对所述基带调制信号进行滤波处理，并对所述滤波后的基带调制信号进行增益补偿。

进一步地，所述对所述上行射频信号进行相邻信道泄露比ACLR值检测，具体包括：

将所述上行射频信号进行采样处理，并将采样后的信号通过傅里叶变换转换为频域信号；

根据所述频域信号获取主信道和邻近信道的功率，所述邻近信道与所述主信道的功率比值即为所述ACLR值。

本发明有益效果如下：

本发明所提供的自动调整ACLR的射频发射装置及方法，通过自动检测上行射频信号的ACLR值，根据检测的结果实时对上行射频信号的ACLR值进行调整，确保发射信号的ACLR能够实时满足通信协议指标，极大地降低射频发射装置的调试时间，保证射频发射通路具备良好的性能；同时增加了通信系统的容量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中自动调整ACLR射频发射装置的原理框图；

图2为本发明一具体实施例中自动调整ACLR射频发射装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中自动调整ACLR的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本发明所提供的自动调整ACLR的射频发射装置，具体包括射频收发模块11、增益调整模块12、射频后端模块13、ACLR检测模块14以及处理模块15：其中，

射频收发模块11，用于产生基带调制信号；

增益调整模块12，用于对基带调制信号进行增益补偿，并将处理后的基带调制信号发送至射频后端模块；

射频后端模块13，用于对增益调整模块发送的基带调制信号通过发射通路进行放大、双工处理后，生成待发射的上行射频信号；

ACLR检测模块14，用于检测上行射频信号的ACLR值；

处理模块15，用于将ACLR值与预设阈值进行对比，并根据对比结果控制增益调整模块12对射频收发模块产生的基带调制信号进行增益补偿。

本发明所提供的自动调整ACLR的射频发射装置，通过自动检测上行射频信号的ACLR值，根据检测的结果实时对上行射频信号的ACLR值进行调整，确保发射信号的ACLR能够实时满足通信协议指标，极大地降低射频发射装置的调试时间，保证射频发射通路具备良好的性能；同时增加了通信系统的容量。

具体地，射频后端模块13中包括多个频段的发射通路，根据处理模块15的控制信号选择不同的发射通路，对基带调制信号进行不同增益的放大、双工或者滤波处理生成不同频段的上行射频信号。不同频段的上行射频信号通过天线发送出去。

具体地，ACLR检测模块14在对每个频段的上行射频信号进行ACLR检测时，具体包括：将上行射频信号进行采样处理，并将采样后的信号通过傅里叶变换转换为频域信号；对频域信号进行分析，计算出信号在传输所用的主信道的功率和与信号泄露在邻近信道的功率，邻近信道与主信道的功率比值即为ACLR值。其中，主信道是指当前信号传输所要使用的目标信道，而邻近信道是指与目标信道频率相邻的信道。

具体地，处理模块15在根据对比结果控制增益调整模块12对基带调制信号进行增益补偿，具体包括如下：

当ACLR值小于预设阈值时，根据预设的补偿规则控制增益调整模块对射频收发模块产生的基带调制信号进行增益补偿；

当ACLR值大于或等于预设阈值时，则控制增益调整模块对射频收发模块产生的基带调制信号的增益补偿为零。

其中，当ACLR值小于预设阈值时，则说明射频后端模块13产生信号的ACLR不符合通信协议。ACLR指标降低时，基本是因为射频后端模块13中的功率放大器PA已经进入饱和区工作，输出功率已经快接近其最大值。所以通过增加PA前端的输入功率从而可以调节PA的工作状态，避免其达到极限状态，保证PA的线性度，进而达到优化ACLR的目的。

具体地，在进行调整时，根据预设的步进功率值控制增益调整模块对基带调制信号进行增益补偿；一旦增益补偿之后，检测到ACLR值大于或者等于预设阈值，则说明ACLR指标符合要求，则停止对上行射频信号进行调整。

为了保证信号传输的准确度，上述的射频发射装置还包括滤波模块16，用于当ACLR值小于预设阈值时，根据处理模块15选择的滤波频段对射频收发模块11产生的基带调制信号进行滤波处理，并将滤波后的基带调制信号发送至增益调整模块12。处理模块15根据基带调制信号的频段控制带通滤波器的滤波频段，从而减小信号中的噪声，保证信号的精确度。

为了保证待发射信号的发射功率，上述的射频发射装置还包括功率检测模块17，用于检测上行射频信号的发射功率，将检测的功率反馈至射频收发模块11，检测后的信号则通过天线发射出去；射频收发模块11根据反馈的功率对基带调制信号的功率进行调整。通过实时检测上行射频信号的功率，保证射频发射功率符合通信协议的要求。

实施例2

本发明实施例所提供的自动调整ACLR的射频发射装置，如图2所示，具体包括：中央处理器CPU(处理模块15)，射频收发器WTR(射频收发模块11)，程控滤波器(滤波模块16)、单刀开关和低增益功率放大器(增益调节模块)、发射通路单元(射频后端模块13)、ACLR检测器(ACLR检测模块14)、耦合器(功率检测模块17)以及天线；其中，

程控滤波器采用全频段可程控的带通滤波器，可以根据CPU的控制信号选择频段，控制滤除基带调制信号频段外的射频信号。

发射通路单元中包括多个频段射频发射通路，CPU通过控制功率放大器PA实现不同射频发射通路的选择。每个射频发射通路可以对基带调制信号进行不同增益的放大处理，对于放大后的信号进行双工或者滤波处理后，通过射频开关输出至ACLR检测器中。

ACLR检测器对每个频段的发射通路的信号进行ACLR值检测，对射频信号进行抽样采集，采样处理后通过对傅里叶变换将信号转换为频域信号进行分析，对采集到的射频信号进行主信道和相邻信道的跟踪检测，将主信道的功率与相邻信道的功率进行对比，计算出ACLR值，将此值反馈给CPU处理。

CPU将ACLR检测器反馈的ACLR值后与预先保存在CPU中的预设阈值(一般为3GPP标准值，也可根据自己的要求设置其他值)进行比较：

若ACLR值大于或等于预设阈值，则CPU不做任何处理，即单刀开关处于关闭的状态，将程控滤波器和低增益PA短路开；

若ACLR值小于预设值，CPU将通过指令来控制单刀开关断开，同时调整程控滤波器进行频段选择，对上行发射信号频段之外的噪声进行滤波；并调节低增益PA的输出增益，增加功率放大器PA前端的输入功率，进而降低了射频PA的饱和程度，增加其自身的线性度，并且保证射频输出功率正常，直至ACLR的值达到预设值之上为止。

本发明实施例中，在达到ACLR设置值以后，ACLR检测器仍然会实时检测发射通路单元中各个通路的ACLR变化情况，并且根据ACLR值改变低增益PA的输出增益，并且当射频通路的状态发生改变时，CPU会先将单刀开关关闭，检测ACLR能否达到预设值，如果不能达到预设值，将单刀开关打开；反之，则关闭单刀开关。

实施例3

参见图3，本发明实施例还提供一种自动调整ACLR方法，用于包括射频收发模块和射频后端模块的射频发射装置中；其中，射频收发模块用于产生基带调制信号；射频后端模块用于基带调制信号进行放大、双工处理后生成的上行射频信号。该方法包括如下步骤：

步骤301，对上行射频信号进行相邻信道泄露比ACLR值检测；

步骤302，将ACLR值与预设阈值进行对比，并根据对比结果确定对基带调制信号进行增益补偿。

基于上述的技术方案，通过自动检测上行射频信号的ACLR值，根据检测的结果实时对上行射频信号的ACLR值进行调整，确保发射信号的ACLR能够实时满足通信协议指标，极大地降低射频发射装置的调试时间，保证射频发射通路具备性能良好良好的性能。

具体地，在步骤301中，对上行射频信号进行ACLR值的检测，具体包括：

将上行射频信号进行采样处理，并将采样后的信号通过傅里叶变换转换为频域信号；

根据频域信号获取主信道和邻近信道的功率，邻近信道与主信道的功率比值即为ACLR值。

具体地，在步骤302中，将ACLR值与预设阈值进行对比，并根据对比结果对基带调制信号进行增益补偿，具体包括：

当ACLR值小于预设阈值时，根据预设的补偿规则对基带调制信号进行增益补偿；

当ACLR值大于或等于预设阈值时，则对基带调制信号的增益补偿为零。

ACLR指标降低时，基本是因为射频后端模块13中的功率放大器PA已经进入饱和区工作，输出功率已经快接近其最大值。所以通过增加PA前端的输入功率从而可以调节PA的工作状态，避免其达到极限状态，保证PA的线性度，进而达到优化ACLR的目的。当ACLR值大于或者等于预设阈值时，则说明ACLR指标符合要求，无需对上行射频信号进行调整。

具体地，当ACLR值小于预设阈值，根据预设的补偿规则对基带调制信号进行增益补偿时，包括：根据预设的步进功率值对基带调制信号进行增益补偿，直至检测到ACLR值大于或者等于预设阈值为止。

进一步地，该方法还包括：当ACLR值小于预设阈值时，选择滤波频段对基带调制信号进行滤波处理，并将滤波后的基带调制信号进行增益补偿。通过对基带调制信号进行滤波处理，可以有效减少外界对于射频信号的干扰，提高射频信号的精确度。

进一步地，为了保证上行射频信号的发射功率，该方法还包括：

检测上行射频信号的功率，并根据该功率调整基带调制信号的功率。

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流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。

虽然通过实施例描述了本申请，本领域的技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种自动调整相邻信道泄露比ACLR的射频发射装置，其特征在于，还包括：

射频收发模块，用于产生基带调制信号；

增益调整模块，用于对所述基带调制信号进行增益补偿，并将处理后的基带调制信号发送至射频后端模块；

所述射频后端模块，用于对所述增益调整模块发送的基带调制信号进行放大、双工处理，生成待发射的上行射频信号；

ACLR检测模块，用于对所述上行射频信号的ACLR值进行检测；

处理模块，用于将所述ACLR值与预设阈值进行对比，并根据对比结果控制所述增益调整模块对所述射频收发模块产生的基带调制信号进行增益补偿。

2.如权利要求1所述的射频发射装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：

当所述ACLR值小于所述预设阈值时，根据预设的补偿规则控制所述增益调整模块对所述射频收发模块产生的基带调制信号进行增益补偿；

当所述ACLR值大于或等于所述预设阈值时，则控制所述增益调整模块对所述射频收发模块产生的基带调制信号的增益补偿为零。

3.如权利要求2所述的射频发射装置，其特征在于，所述处理模块具体用于，当所述ACLR值小于所述预设阈值时，根据预设的步进功率值控制所述增益调整模块对基带调制信号进行增益补偿，直至所述ACLR检测模块检测的ACLR值大于或者等于预设阈值为止。

4.如权利要求2所述的射频发射装置，其特征在于，所述射频发射装置还包括滤波模块，用于：

当所述ACLR值小于所述预设阈值时，根据所述处理模块选择的滤波频段对所述射频收发模块产生的基带调制信号进行滤波处理，并将滤波后的基带调制信号发送至所述增益调整模块。

5.如权利要求1所述的射频发射装置，其特征在于，所述ACLR检测模块具体用于：

将所述上行射频信号进行采样处理，并将采样后的信号通过傅里叶变换转换为频域信号；

根据所述频域信号获取主信道和邻近信道的功率，所述邻近信道与所述主信道的功率比值即为所述ACLR值。

6.一种自动调整相邻信道泄露比ACLR方法，其特征在于，用于包括射频收发模块和射频后端模块的射频发射装置中；其中，所述射频收发模块用于产生基带调制信号；所述射频后端模块用于所述基带调制信号进行放大、双工处理后，生成待发射的上行射频信号，所述方法包括：

对所述上行射频信号进行ACLR值检测；

将所述ACLR值与预设阈值进行对比，并根据对比结果对所述基带调制信号进行增益补偿。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述ACLR值与预设阈值进行对比，并根据对比结果对所述基带调制信号进行增益补偿，具体包括：

当所述ACLR值小于所述预设阈值时，根据预设的补偿规则对所述基带调制信号进行增益补偿；

当所述ACLR值大于或等于所述预设阈值时，则对所述基带调制信号进行增益补偿为零。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设的补偿规则，具体包括：

根据预设的步进功率值对基带调制信号进行增益补偿，直至检测的所述ACLR值大于或者等于所述预设阈值为止。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述ACLR值小于所述预设阈值时，选择滤波频段对所述基带调制信号进行滤波处理，并对所述滤波后的基带调制信号进行增益补偿。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述上行射频信号进行相邻信道泄露比ACLR值检测，具体包括：

将所述上行射频信号进行采样处理，并将采样后的信号通过傅里叶变换转换为频域信号；

根据所述频域信号获取主信道和邻近信道的功率，所述邻近信道与所述主信道的功率比值即为所述ACLR值。