CN106464281A - 可重配的发射机和接收机及其重配方法 - Google Patents

可重配的发射机和接收机及其重配方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可重配的发射机和接收机及其重配方法,包括:系统自适应控制电路根据输入信号的频带信息生成控制信号,系统时钟电路生成系统时钟;预处理电路根据系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号;数字中频处理电路根据系统时钟和控制信号对频带信号进行处理,生成数字中频信号;数模转换电路根据系统时钟和控制信号对数字中频信号进行处理,生成模拟信号;模拟发射电路发射模拟信号。通过上述方式,本发明能够根据不同频带信号的载频和带宽等对系统时钟和数字中频处理速率进行灵活配置,使得每个频带信号的处理在尽可能低的数字中频处理速率下,可以减小系统时延,节省资源。

Description

可重配的发射机和接收机及其重配方法
【技术领域】
本发明涉及通信领域,特别是涉及一种可重配的发射机和接收机及其重配方法。
【背景技术】
随着射频技术的不断成熟和器件成本的不断下降,功率放大器、数模转换器等模拟器件向着宽带化的方向不断发展,射频拉远单元(Radio Remote Unit ,RRU)模拟部分数字化和支持超宽带、多频带和多制式将是主流的发展趋势。为了顺应这些趋势,收发机的数字中频处理功能越来越复杂,以替代部分模拟处理功能并满足超宽带、多频带和多制式的处理要求。现有的收发机中,一般是按照系统所需的最大数字中频处理速率来进行配置,以支持处理信号的带宽、频带数和制式变化。这种做法虽然简单易行,但是却存在一些问题,即无论输入信号是什么制式,带宽多宽,频带数有多少,收发机始终维持较高的数字中频处理速率,必然会造成在一些窄带或频带数少的场景下,RRU时延和功耗增加,浪费硬件资源。
【发明内容】
有鉴于此,本发明实施例提供了一种可重配的发射机和接收机及其重配方法,能够有效降低数字中频处理速率,减小系统时延,节省资源,同时能够保证处理性能。
第一方面提供一种可重配的发射机,包括:系统自适应控制电路,用于根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括发射机重配所需的配置信息;系统时钟电路,用于根据系统自适应控制电路生成的控制信号生成系统时钟;预处理电路,用于根据系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号;数字中频处理电路,用于根据系统时钟和控制信号对预处理电路生成的频带信号进行处理,生成数字中频信号;数模转换电路,用于根据系统时钟和控制信号对数字中频处理电路生成的数字中频信号进行处理,生成模拟信号;模拟发射电路,用于发射数模转换电路生成的模拟信号。
结合第一方面的实现方式,在第一种可能的实现方式中,发射机重配所需的配置信息包括如下至少一种:
系统时钟;或,
数字中频处理速率;或,
数模转换采样率;或,
模数转换采样率。
结合第一方面的实现方式,在第二种可能的实现方式中,发射机还包括反馈模数转换电路,用于根据系统时钟和控制信号对反馈的模拟信号进行处理,生成数字中频信号。
结合第一方面的第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,数字中频处理电路包括数字预失真系数训练电路,用于:根据系统时钟和控制信号对反馈模数转换电路生成的数字中频信号进行数字预失真系数训练,生成数字预失真系数。
结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,数字中频处理电路还包括数字预失真电路,用于:根据系统时钟、控制信号以及数字预失真系数对预处理电路生成的频带信号进行数字预失真处理,生成数字中频信号。
结合第一方面的实现方式,在第五种可能的实现方式中,若输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则系统自适应控制电路根据至少两个频带信息,分别生成配置信息。
结合第一方面的第五种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,若系统自适应控制电路根据至少两个频带信息,分别生成不同的配置信息,则预处理电路还用于:根据至少两个基带信号中的任一基带信号对应的系统时钟和控制信号,生成与任一基带信号对应的频带信号。
第二方面提供一种发射机的重配方法,包括: 根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括发射机重配所需的配置信息;根据控制信号生成系统时钟;根据系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号;根据系统时钟和控制信号对频带信号进行处理,生成数字中频信号;根据系统时钟和控制信号对数字中频信号进行处理,生成模拟信号;发射模拟信号。
结合第二方面的实现方式,在第一种可能的实现方式中,发射机重配所需的配置信息包括如下至少一种:
系统时钟;或,
数字中频处理速率;或,
数模转换采样率;或,
模数转换采样率。
结合第二方面的实现方式,在第二种可能的实现方式中,该方法还包括:根据系统时钟和控制信号对反馈的模拟信号进行处理,生成数字中频信号。
结合第二方面的第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,该方法还包括:根据系统时钟和控制信号对数字中频信号进行数字预失真系数训练,生成数字预失真系数。
结合第二方面的第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,根据系统时钟和控制信号对频带信号进行处理,生成数字中频信号的步骤包括:根据系统时钟、控制信号以及数字预失真系数对频带信号进行数字预失真处理,生成数字中频信号。
结合第二方面的实现方式,在第五种可能的实现方式中,若输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则根据输入信号的频带信息生成控制信号的步骤包括:根据至少两个频带信息,分别生成配置信息。
结合第二方面的第五种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,若根据至少两个频带信息,分别生成不同的配置信息,则根据系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号的步骤包括:根据至少两个基带信号中的任一基带信号对应的系统时钟和控制信号,生成与任一基带信号对应的频带信号。
第三方面提供一种可重配的接收机,包括:系统自适应控制电路,用于根据输入信号的频带信息,生成控制信号,其中控制信号包括接收机重配所需的配置信息;系统时钟电路,用于根据系统自适应控制电路生成的控制信号,生成系统时钟;模拟接收电路,用于接收模拟信号;接收模数转换电路,用于根据系统时钟和控制信号对模拟接收电路接收的模拟信号进行处理,生成数字中频信号;后处理电路,用于根据系统时钟和控制信号对接收模数转换电路生成的数字中频信号进行处理,生成基带信号。
结合第三方面的实现方式,在第一种可能的实现方式中,接收机重配所需的配置信息包括如下至少一种:
系统时钟;或,
数字中频处理速率;或,
数模转换采样率;或,
模数转换采样率。
结合第三方面的实现方式,在第二种可能的实现方式中,若输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则系统自适应控制电路根据至少两个频带信息,分别生成配置信息。
第四方面提供一种接收机的重配方法,包括:根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括接收机重配所需的配置信息;根据系统自适应控制电路生成的控制信号生成系统时钟;接收模拟信号;根据系统时钟和控制信号对模拟接收电路接收的模拟信号进行处理,生成数字中频信号;根据系统时钟和控制信号对接收模数转换电路生成的数字中频信号进行处理,生成基带信号。
结合第四方面的实现方式,在第一种可能的实现方式中,接收机重配所需的配置信息包括如下至少一种:
系统时钟;或,
数字中频处理速率;或,
数模转换采样率;或,
模数转换采样率。
结合第四方面的实现方式,在第二种可能的实现方式中,若输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则根据输入信号的频带信息生成控制信号的步骤包括:根据至少两个频带信息分别生成配置信息。
本发明通过系统自适应控制电路根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括发射机重配所需的配置信息,系统时钟电路根据控制信号生成系统时钟;因此能够根据不同频带信号的载频和带宽等对系统时钟和数字中频处理速率进行灵活配置。预处理电路根据系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号;数字中频处理电路根据系统时钟和控制信号对预处理电路生成的频带信号进行处理,生成数字中频信号;数模转换电路根据系统时钟和控制信号对数字中频处理电路生成的数字中频信号进行处理,生成模拟信号;模拟发射电路发射数模转换电路生成的模拟信号,如此使得在任意场景下,对每个频带信号的处理都在尽可能低的数字中频处理速率下,可以有效降低数字中频处理速率,减小系统时延,节省资源,同时保证处理性能。
【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是本发明第一实施例的发射机的结构示意图;
图2是本发明第二实施例的发射机的结构示意图;
图3是本发明第二实施例的发射机的预处理电路结构示意图;
图4是本发明第一实施例的接收机的结构示意图;
图5是本发明第二实施例的接收机的结构示意图;
图6是本发明第二实施例的接收机的后处理电路结构示意图;
图7是本发明第一实施例的收发机的结构示意图;
图8是本发明第二实施例的收发机的结构示意图;
图9是本发明第三实施例的发射机的结构示意图;
图10是本发明第三实施例的发射机的预处理电路结构示意图;
图11是本发明第三实施例的接收机的结构示意图;
图12是本发明第三实施例的接收机的后处理电路结构示意图;
图13是本发明第三实施例的收发机的结构示意图;
图14是本发明第四实施例的发射机的结构示意图;
图15是本发明第四实施例的发射机的40MHz时的预处理电路示意图;
图16是本发明第四实施例的发射机的100MHz时的预处理电路示意图;
图17是本发明第四实施例的接收机的结构示意图;
图18是本发明第四实施例的接收机的40MHz时的后处理电路示意图;
图19是本发明第四实施例的接收机的100MHz时的后处理电路示意图;
图20是本发明第四实施例的收发机的结构示意图;
图21是本发明第五实施例的发射机的结构示意图;
图22是本发明第五实施例的发射机的20MHz时的预处理电路示意图;
图23是本发明第五实施例的发射机的60MHz时的预处理电路示意图;
图24是本发明第五实施例的接收机的结构示意图;
图25是本发明第五实施例的收发机的20MHz时的后处理电路示意图;
图26是本发明第五实施例的收发机的60MHz时的后处理电路示意图;
图27是本发明第五实施例的收发机的结构示意图;
图28是本发明第一实施例的发射机的重配方法的流程示意图;
图29是本发明第一实施例的接收机的重配方法的流程示意图。
【具体实施方式】
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作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。
请参阅图1,图1是本发明第一实施例的可重配的发射机的结构示意图。如图1所示,可重配的发射机100包括:系统自适应控制电路11、系统时钟电路12、预处理电路13、数字中频处理电路14、数模转换电路15、模拟发射电路18、天线103以及环形器104。系统自适应控制电路11用于根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括发射机100重配所需的配置信息。系统时钟电路12用于根据系统自适应控制电路11生成的控制信号生成系统时钟。预处理电路13用于根据系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号。数字中频处理电路14用于根据系统时钟和控制信号对预处理电路13生成的频带信号进行处理,生成数字中频信号。数模转换电路15用于根据系统时钟和控制信号对数字中频处理电路14生成的数字中频信号进行处理,生成模拟信号。模拟发射电路18用于发射数模转换电路15生成的模拟信号。
其中,系统时钟包括进行数字中频处理所需的时钟以及进行数模转换和模数转换所需的时钟。数模转换电路15将数字中频信号转换成模拟信号后,通过模拟发射电路18对该模拟信号进行模拟处理,包括滤波、衰减等,并经环形器104控制从天线103发射出去。
在本发明实施例中,输入信号可以为单频带信号或双频带信号甚至多频带信号,即输入信号的频带信息包括至少一个频带的频带信息,如包括单频带的频带信息,或者双频带的频带信息甚至多频带的频带信息,不同频带的频带信息对应的系统时钟和数字中频处理速率可能不相同。系统自适应控制电路11根据输入信号的频带信息生成的控制信号中,包括发射机100重配所需的与频带信息对应的系统时钟和数字中频处理速率。预处理电路12根据系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号,以便数字中频处理电路14进行后续的数字中频处理。如此本发明能够根据不同频带信号对系统时钟和数字中频处理速率进行灵活配置,使得在任意场景下,对每个频带信号的处理都在尽可能低的数字中频处理速率下,能够有效降低数字中频处理速率,减小系统时延,节省资源,同时能够保证处理性能。
具体地,输入信号的频带信息包括至少一个频带的频带信息。以输入信号为LTE(Long Term Evolution,长期演进)单频带信号为例,如图2所示,输入信号带宽是100MHz,频点是2.35GHz,在不对信号进行预失真处理的情况下,发射机200包括:系统自适应控制电路21、系统时钟电路22、预处理电路23、数字中频处理电路24、数模转换电路25、模拟发射电路28、天线203以及环形器204。发射机200的配置过程描述如下:
由于输入信号为100MHz的LTE信号,则数字中频处理速率应大于100Msps,取LTE基带信号速率30.72Msps的整数倍并给数字滤波器保留足够的过渡带,将数字中频处理速率定为153.6Msps;而数模转换采样率和模数转换采样率应大于信号频点,考虑30.72Msps的整数倍以及模拟滤波器的过渡带,数模转换采样率和模数转换采样率定为2611.2Msps。系统自适应控制电路21根据输入信号的频带信息确定发射机200所需的上述配置信息,并生成对应的控制信号。其中,配置信息包括如下至少一种:包括系统时钟、或数字中频处理速率、或数模转换采样率、或模数转换采样率,具体为数字中频处理速率153.6Msps,数模转换采样率和模数转换采样率2611.2Msps。系统自适应控制电路21可以通过查表或在线计算等方法获取上述配置信息。而控制信号可以是选通信号,或配置信号。系统时钟电路22根据控制信号输出153.6MHz和2611.2MHz两种系统时钟。
预处理电路23根据系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号。具体地如图3所示,预处理电路23包括:第二上变频滤波模块231和第三频谱搬移模块232。其中第二上变频滤波模块231和第三频谱搬移模块232的数量与输入信号带宽以及基带信号带宽相关。在本发明实施例中,基带信号带宽为20 MHz ,而输入信号带宽为100 MHz ,因此预处理电路23有5个第二上变频滤波模块231和5个第三频谱搬移模块232。在本发明的其他实施例中如果输入信号带宽不同 ,则预处理电路23可以有其他数量个第二上变频滤波模块231和第三频谱搬移模块232。在本发明实施例中,5个第二上变频滤波模块231根据系统时钟和控制信号分别将5个单载波LTE基带信号速率30.72Msps上变频到153.6Msps的采样率上,以确保后续合路后有足够的处理速率。其中,LTE基带信号是从室内基带处理单元(Building Base band Unit,BBU)传输过来的,为20MHz。5个第二上变频滤波模块231在将LTE基带信号进行上变频之前,先进行5倍上采样,然后进行滤波。滤波时,滤波器的通带可以设置成[-10MHz,10MHz],阻带设置成[-70MHz,70MHz],衰减为80dBc。滤波完成后,5个第三频谱搬移模块232根据系统时钟和控制信号分别将5个单载波基带信号搬移到[-40MHz, -20MHz, 0, 20MHz, 40MHz]频点上,然后进行合路。合路后生成的频带信号的带宽变为100MHz。数字中频处理电路24根据系统时钟和控制信号对上述合路后的频带信号进行处理,主要是进行削峰处理,得到100MHz的数字中频信号。在本发明实施例中,削峰的方法没有限制,可以是现有技术中的任意一种,只需按照控制信号使数字中频处理电路24工作在153.6MHz的系统时钟下即可。
数模转换电路25是根据153.6MHz的系统时钟和控制信号对数字中频处理电路24生成的数字中频信号进行处理,生成模拟信号。具体地,数模转换电路25包括第一上变频滤波模块251、第一频谱搬移模块252、第一数模转换模块253以及第一模拟滤波模块254。第一上变频滤波模块251根据系统时钟和控制信号将数字中频信号上变频到射频处理速率,即153.6Msps上变频到2611.2Msps。具体地,第一上变频滤波模块251先做17倍的上采样,然后滤波。其中滤波器的通带设置成[-50MHz,50MHz],阻带设置成[-1250MHz,1250MHz]。射频处理速率包括数模转换采样率和模数转换采样率。第一频谱搬移模块252将滤波后的信号搬移到2.35GHz的频点上。第一数模转换模块253在2611.2MHz的系统时钟下对第一频谱搬移模块252的信号进行数模转换。第一模拟滤波模块254对第一数模转换模块253输出的信号进行滤波,以滤除时钟镜像。滤波器的通带为[2300MHz,2400MHz],而为滤除2611.2MHz和1305.6MHz处的镜像,滤波器的阻带为[2100MHz,2600MHz],并保证在镜像处有30dBc以上的衰减。如此数模转换电路25对数字中频处理电路24生成的数字中频信号进行处理后生成了模拟信号。模拟发射电路28对数模转换电路25生成的模拟信号进行模拟处理,包括放大、滤波等,然后通过环形器203和天线204发射出去。如此完成对发射机200的配置,在本发明实施例中,发射机200采用直接射频(Direct Radio Frequency,DRF)架构,当然在本发明的其他实施例中也可以采用其他的射频架构。
在本发明实施例中,如果要对信号进行预失真处理,则发射机200还可以包括反馈模数转换电路(图未示),用于根据系统时钟和控制信号对模拟发射电路28生成的模拟信号进行处理,生成数字信号,并下变频为对应频带的数字中频信号,以便数字中频处理电路24进行数字预失真处理。相应地,数字中频处理电路24还包括数字预失真系数训练电路和数字预失真电路。数字预失真系数训练电路根据系统时钟和控制信号对反馈模数转换电路生成的数字中频信号进行数字预失真系数训练,生成数字预失真系数。数字预失真电路根据系统时钟、控制信号以及数字预失真系数对预处理电路生成的频带信号经过削峰处理后进行数字预失真处理,生成数字中频信号。
请参阅图4,图4是本发明第一实施例的可重配的接收机的结构示意图。如图4所示,可重配的接收机101包括:系统自适应控制电路11、系统时钟电路12、接收模数转换电路16、后处理电路17、模拟接收电路19、天线103以及环形器104。系统自适应控制电路11用于根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括接收机101重配所需的配置信息。系统时钟电路12用于根据系统自适应控制电路11生成的控制信号生成系统时钟。模拟接收电路19用于接收模拟信号。接收模数转换电路16用于根据系统时钟和控制信号对模拟接收电路19接收的模拟信号进行处理,生成数字中频信号。后处理电路17用于根据系统时钟和控制信号对接收模数转换电路16生成的数字中频信号进行处理,生成基带信号。
其中,系统时钟包括进行模数转换所需的时钟以及进行后处理所需的时钟。接收的模拟信号是从天线103接收,并通过环形器104控制传输至模拟接收电路19,模拟接收电路19对模拟信号进行包括滤波、放大等模拟处理后传送给接收模拟转换电路16以进行进一步处理。
在本发明实施例中,输入信号可以为单频带信号或双频带信号甚至多频带信号,即输入信号的频带信息包括至少一个频带的频带信息,如包括单频带的频带信息,或者双频带的频带信息甚至多频带的频带信息,不同频带的频带信息对应的系统时钟和数字中频处理速率可能不相同。系统自适应控制电路11根据输入信号的频带信息生成的控制信号中,包括接收机101重配所需的与频带信息对应的系统时钟和数字中频处理速率。使得本发明能够根据不同频带信号对系统时钟和数字中频处理速率进行灵活配置,使得在任意场景下,对每个频带信号的处理都在尽可能低的数字中频处理速率下,能够有效降低数字中频处理速率,减小系统时延,节省资源,同时能够保证处理性能。
具体地,以输入信号为LTE单频带信号为例,如图5所示,输入信号带宽是100MHz,频点是2.35GHz,接收机201包括:系统自适应控制电路21、系统时钟电路22、接收模数转换电路26、后处理电路27、模拟接收电路29、天线203以及环形器204。接收机201的配置过程描述如下:
由于输入信号为100MHz的LTE信号,模数转换采样率应大于信号频点,考虑LTE基带信号速率30.72Msps的整数倍以及模拟滤波器的过渡带,数模转换采样率和模数转换采样率定为2611.2Msps。系统自适应控制电路21根据输入信号的频带信息确定收发机所需的上述配置信息,并生成对应的控制信号。其中,配置信息包括如下至少一种:系统时钟、或数字中频处理速率、或数模转换采样率、或模数转换采样率,具体为数字中频处理速率153.6Msps,模数转换采样率2611.2Msps。系统自适应控制电路21可以通过查表或在线计算等方法获取上述配置信息。而控制信号可以是选通信号,或配置信号。系统时钟电路22根据控制信号输出153.6MHz和2611.2MHz两种系统时钟。
接收机201在接收信号时,通过天线203接收的模拟信号经过环形器204传输到模拟接收电路29,模拟接收电路29对接收的模拟信号进行模拟处理,包括滤波、放大等。然后接收模数转换电路26根据系统时钟和控制信号对模拟接收电路29接收的模拟信号转换成数字信号,并进行下变频处理,生成数字中频信号。其中接收模数转换电路26包括:第一下变频滤波模块261、第二频谱搬移模块262、第一模数转换电路263以及第二模拟滤波模块264。第二模拟滤波模块264对经过模拟接收电路29处理得到的模拟信号进行模拟滤波,与第一数模转换电路25中的第一模拟滤波模块254的模拟滤波作用相同,参数设置也相同,不再赘述。第一模数转换电路263根据2611.2MHz的系统时钟和控制信号对经过模拟滤波的模拟信号进行模数转换。第二频谱搬移模块262将采样得到的2.35GHz载频上的数字信号搬移到零频上。第一下变频滤波模块261将零频上的数字信号下变频到153.6Msps的处理速率。下变频时,第一下变频滤波模块261先滤波,再做17倍抽取以得到数字中频信号,数字中频信号的带宽为100MHz,滤波器的通带为[-50MHz,50MHz],阻带设置成[-70MHz, 70MHz],衰减为80dBc。
后处理电路27用于根据系统时钟和控制信号对接收模数转换电路26生成的数字中频信号进行处理,生成基带信号。如图6所示,后处理电路27包括第四频谱搬移模块271和第二下变频滤波模块272。其中第四频谱搬移模块271和第二下变频滤波模块272的数量与输入信号带宽以及基带信号带宽相关。在本发明实施例中基带信号带宽为20 MHz ,而输入信号带宽为100 MHz ,因此后处理电路27有5个第四频谱搬移模块271和5个第二下变频滤波模块272。在本发明的其他实施例中如果输入信号带宽不同 ,则后处理电路27可以有其他数量个第四频谱搬移模块271和第二下变频滤波模块272。第二下变频滤波模块272对接收模数转换电路26生成的100MHz的数字中频信号进行信号分离,即5个第二下变频滤波模块272分别对该数字中频信号进行频谱搬移,搬移的频点分别为[-40MHz,-20MHz,0,20MHz,40MHz],然后分别对这5个信号进行滤波,滤除其他载波信号,得到5个单载波信号。滤波器的通带为[-9.015MHz,9.015MHz],阻带为[-10MHz,10MHz],衰减为80dBc。5个第四频谱搬移模块271分别对这5个单载波信号进行5倍抽取,下变频到基带处理速率30.72Msps,得到基带信号以用于传输给BBU,如此完成接收机201的配置。
在本发明中,发射机和接收机也可以集成在一个收发机中。如图7所示,发射机100和接收机101集成为收发机10。其中,系统自适应控制电路11根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括收发机10重配所需的配置信息,具体地,包括收发机10重配所需的与频带信息对应的系统时钟和数字中频处理速率。系统时钟电路12根据系统自适应控制电路11生成的控制信号生成系统时钟。系统时钟包括进行数字中频处理所需的时钟以及进行数模转换和模数转换所需的时钟。收发机10的重配参见发射机100和接收机101,具体不再赘述。输入信号带宽是100MHz,频点是2.35GHz时,在不对信号进行预失真处理的情况下,收发机20的结构如图8所示,其中,系统自适应控制电路21根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括收发机20重配所需的配置信息。系统时钟电路22根据系统自适应控制电路21生成的控制信号生成系统时钟。收发机20的重配参见发射机200和接收机201,具体不再赘述。
当信号带宽变成40MHz,频点变成1.9GHz时,数字中频处理速率变为61.44MHz,数模转换采样率和模块模数转换采样率为2211.84 Msps,因此需要两种系统时钟:61.44MHz和2211.84MHz,并根据上述配置信息对发射机进行重配。如图9所示,系统自适应控制电路31根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括发射机300重配所需的配置信息。系统时钟电路32根据上述配置信息生成61.44MHz和2611.2MHz两种系统时钟。预处理电路33根据61.44MHz的系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号。具体地如图10所示,预处理电路33包括第二上变频滤波模块331和第三频谱搬移模块332。其中第二上变频滤波模块331和第三频谱搬移模块332的数量与输入信号带宽以及基带信号带宽相关。在本发明实施例中,输入信号带宽40MHz,因此预处理电路27有2个第二上变频滤波模块331和2个第三频谱搬移模块332。其中2个第二上变频滤波模块331根据系统时钟和控制信号分别将2个20MHz的单载波LTE基带信号速率30.72Msps上变频到61.44Msps的采样率上,以确保后续合路后有足够的处理速率。2个第二上变频滤波模块331在将LTE基带信号进行上变频之前,先进行2倍上采样,然后进行滤波。滤波时,滤波器的通带可以设置成[-10MHz,10MHz],阻带设置成[-30MHz,30MHz],衰减为80dBc。滤波完成后,2个第三频谱搬移模块332根据系统时钟和控制信号分别将2个单载波基带信号搬移到[-10MHz, 10MHz]频点上,然后进行合路。合路后生成的频带信号的带宽变为40MHz。数字中频处理电路34根据系统时钟和控制信号对上述合路后生成的频带信号进行处理,生成数字中频信号,主要是进行削峰处理,生成40MHz的数字中频信号。在本发明实施例中,削峰的方法没有限制,可以是现有技术中的任意一种,只需按照控制信号使数字中频处理电路34工作在61.44MHz的系统时钟下即可。
数模转换电路35是根据61.44MHz的系统时钟和控制信号对数字中频处理电路34生成的数字中频信号进行处理,生成模拟信号。具体地,第一数模转换电路35包括第一上变频滤波模块351、第一频谱搬移模块352、第一数模转换模块353以及第一模拟滤波模块354。其中第一上变频滤波模块351根据61.44MHz的系统时钟和控制信号将数字中频信号上变频到射频处理速率,即61.44Msps上变频到2211.84Msps。具体地,第一上变频滤波模块351先做36倍的上采样,然后滤波。滤波器的通带设置成[-20MHz,20MHz],阻带设置成[-1050MHz,1050MHz]。射频处理速率包括数模转换采样率和模数转换采样率。第一频谱搬移模块352将滤波后的信号搬移到1.9GHz的频点上。第一数模转换模块353在2211.84MHz的系统时钟下对第一频谱搬移模块352的信号进行数模转换。第一模拟滤波模块354对第一数模转换模块353输出的信号进行滤波,以滤除时钟镜像。滤波器的通带为[1880MHz,1920MHz],滤波器的阻带为[1600MHz,2200MHz],并保证在镜像处有30dBc以上的衰减。如此第一数模转换电路35将数字中频信号对数字中频处理电路34生成的数字中频信号进行处理后生成了模拟信号,模拟发射电路38对数模转换电路35生成的模拟信号进行模拟处理,包括放大、滤波等,然后通过环形器304和天线303发射出去。如此完成对发射机300的配置,在本发明实施例中,发射机300采用直接射频架构,当然在本发明的其他实施例中也可以采用其他的射频架构。如此完成发射机200的配置。经过重新配置后,数字中频处理速率由原来的153.6Msps下降到61.144Msps,数模转换采样率由2611.2Msps下降到2211.84Msps,处理速率大大降低,实现更加简单。可见,本发明能够根据不同频带信号的载频和带宽等对系统时钟和数字中频处理速率进行灵活配置,以使每个频带信号的处理在尽可能低的数字中频处理速率下,以有效降低数字中频处理速率,减小系统时延,节省资源,并保证处理性能。
在本发明实施例中,如果要对信号进行预失真处理,则发射机300还可以包括反馈模数转换电路(图未示),用于根据系统时钟和控制信号对模拟发射电路38生成的模拟信号进行处理,生成数字信号,并下变频为对应频带的数字中频信号,以便数字中频处理电路34进行数字预失真处理。相应地,数字中频处理电路34还包括数字预失真系数训练电路和数字预失真电路。数字预失真系数训练电路根据系统时钟和控制信号对反馈模数转换电路生成数字中频信号进行数字预失真系数训练,生成数字预失真系数。数字预失真电路根据系统时钟、控制信号以及数字预失真系数对预处理电路生成的频带信号经过削峰处理后进行数字预失真处理,生成数字中频信号。
当信号带宽变成40MHz,频点变成1.9GHz时,对接收机进行重配,模块模数转换采样率为2211.84 Msps。如图11所示,系统自适应控制电路31根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括接收机301重配所需的配置信息。系统时钟电路32根据系统自适应控制电路31生成的控制信号生成生成61.44MHz和2611.2MHz两种系统时钟。
接收机301在接收信号时,通过天线303接收的模拟信号经过环形器304传输到模拟接收电路39,接收模数转换电路36根据2211.84MHz的系统时钟和控制信号对模拟接收电路39接收的模拟信号进行处理,生成数字信号,并下变频为数字中频信号。接收模数转换电路36包括:第一下变频滤波模块361、第二频谱搬移模块362、第一模数转换电路363以及第二模拟滤波模块364。第二模拟滤波模块364根据2211.84MHz的系统时钟和控制信号对模拟接收电路39接收的模拟信号进行模拟滤波,与第一数模转换电路35中的第一模拟滤波模块354的模拟滤波作用相同,参数设置也相同,不再赘述。第一模数转换电路363根据2211.84MHz的系统时钟和控制信号对经过模拟滤波的模拟信号进行模数转换。第二频谱搬移模块362根据2211.84MHz的系统时钟和控制信号将采样得到的1.9GHz载频上的数字信号搬移到零频上。第一下变频滤波模块361根据2211.84MHz的系统时钟和控制信号将零频上的数字信号下变频到61.44Msps的处理速率。下变频时,第一下变频滤波模块361先滤波,再做36倍抽取以得到带宽为40MHz的数字中频信号,滤波器的通带为[-20MHz,20MHz],阻带设置成[-30MHz, 30MHz],衰减为80dBc。
后处理电路37用于根据61.44MHz的系统时钟和控制信号对接收模数转换电路36生成的数字中频信号进行处理,生成基带信号。如图12所示,后处理电路37包括第四频谱搬移模块371和第二下变频滤波模块372。其中第四频谱搬移模块371和第二下变频滤波模块372的数量与输入信号带宽以及基带信号带宽相关。在本发明实施例中输入信号带宽40MHz,因此后处理电路37有2个第四频谱搬移模块371和2个第二下变频滤波模块372。第二下变频滤波模块372根据61.44MHz的系统时钟控和控制信号对接收模数转换电路36生成的40MHz的数字中频信号进行信号分离,即2个第二下变频滤波模块372分别对该数字中频信号进行频谱搬移,搬移的频点分别为[-10MHz, 10MHz],然后分别对这2个信号进行滤波,滤除其他载波信号,得到2个单载波信号。滤波器的通带为[-9.015MHz,9.015MHz],阻带为[-10MHz,10MHz],衰减为80dBc。2个第四频谱搬移模块371根据61.44MHz的系统时钟和控制信号分别对这2个单载波信号进行2倍抽取,下变频到基带处理速率30.72Msps,生成基带信号以用于传输给BBU。如此完成接收机301的重新配置,经过重新配置后,模数转换采样率由2611.2Msps下降到2211.84Msps,处理速率大大降低,实现更加简单。可见,本发明能够根据不同频带信号的载频和带宽等对系统时钟和数字中频处理速率进行灵活配置,以使每个频带信号的处理在尽可能低的数字中频处理速率下,以有效降低数字中频处理速率,减小系统时延,节省资源,并保证处理性能。
输入信号带宽变成40MHz,频点变成1.9GHz时,发射机300和接收机301可以集成为收发机30,如图13所示。其中,系统自适应控制电路31根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括收发机30重配所需的配置信息。系统时钟电路32根据系统自适应控制电路31生成的控制信号生成系统时钟。收发机30的重配参见发射机300和接收机301,具体不再赘述。
在本发明实施例中,输入信号的频带信息还可以包括至少两个频带的频带信息。以输入信号为LTE双频带信号为例,在输入信号的频带信息中,第一频带的带宽是40MHz,频点是1.9GHz,第二频带的带宽是100MHz,频点是2.35GHz。如图14所示,在对信号进行预失真处理的情况下,发射机400包括:系统自适应控制电路41、系统时钟电路42、预处理电路43、数字中频处理电路44、数模转换电路45、反馈模数转换电路48、天线403、环形器404、模拟发射电路405以及模拟反馈电路406。发射机400的配置过程描述如下:
系统自适应控制电路41根据输入信号的频带信息生成控制信号。其中,控制信号包括发射机400重配所需的配置信息,配置信息包括如下至少一种:系统时钟、或数字中频处理速率、或数模转换采样率、或模数转换采样率。具体地,对于40MHz的第一频带,考虑消除其3阶失真分量并考虑100MHz的第二频带带来的影响,其数字中频处理速率应大于240Msps,同时需要取LTE基带信号速率30.72Msps的整数倍并给数字滤波器保留足够的过渡带,因而将数字中频处理速率定为368.64Msps;对于100MHz的第二频带,考虑消除其3阶失真分量并考虑40MHz的第二频带带来的影响,其数字中频处理速率应大于300Msps,同时取LTE基带信号速率30.72Msps的整数倍并给数字滤波器保留足够的过渡带,因而将数字中频处理速率也定为368.64Msps。数模转换采样率和模数转换采样率应大于信号频点,考虑30.72Msps的整数倍以及模拟滤波器的过渡带,数模转换采样率和模数转换采样率定为2949.12Msps。因此根据这两个速率,需要输出368.64MHz和2949.12MHz两种系统时钟。系统自适应控制电路41可以通过查表或在线计算等方法确定上述配置信息,产生的控制信号可以是选通信号或配置信号。系统自适应控制电路41确定的这些配置信息用于系统其它部分的自适应控制。系统时钟电路42根据控制信号输出368.64MHz和2949.12MHz两种系统时钟。
预处理电路43根据368.64MHz的系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号。具体地如图15和图16所示,预处理电路43包括:第五上变频滤波模块431、第十一频谱搬移模块432、第六上变频滤波模块433以及第七上变频滤波模块434。其中第五上变频滤波模块431和第十一频谱搬移模块432的数量与双频带输入信号带宽以及基带信号带宽相关。在本发明实施例中双频带输入信号包括带宽为40MHz的第一频带和带宽为100MHz的第二频带,因此预处理电路43有7个第五上变频滤波模块431和7个第十一频谱搬移模块432。其中,对于40MHz的第一频带,2个第五上变频滤波模块431根据368.64MHz的系统时钟和控制信号把2个单载波20MHz的零频信号合并成1个40MHz的零中频信号,具体地,2个第五上变频滤波模块431先做4倍上采样上变频到122.88Msps的采样率上,然后滤波,滤波器的通带可以设置成[-10MHz,10MHz],阻带设置成[-50MHz,50MHz],衰减为80dBc。然后2个第十一频谱搬移模块432将2个载波分别搬移到[-10MHz,10MHz]频点上,进行合路生成40MHz的零中频信号。第六上变频滤波模块433将合路后的信号进行3倍上采样上变频到368.64Msps的采样率上,并进行滤波,滤波器的通带设置成[-20MHz,20MHz],阻带设置成[-160MHz,160MHz],衰减为80dBc。对于100MHz的第二频带,5个第五上变频滤波模块431根据系统时钟和控制信号把5个单载波20MHz的零频信号合并成1个100MHz的零中频信号,具体地,5个第五上变频滤波模块431先做4倍上采样上变频到122.88Msps的采样率上,然后滤波,滤波器的通带可以设置成[-10MHz,10MHz],阻带设置成[-50MHz,50MHz],衰减为80dBc。然后5个第十一频谱搬移模块432将5个单载波分别搬移到[-40MHz,-20MHz,0,20MHz, 40MHz]频点上,进行合路生成100MHz的零中频信号。第七上变频滤波模块434将合路后的信号进行3倍上采样上变频到368.64Msps的采样率上,并进行滤波,滤波器的通带设置成[-50MHz,50MHz],阻带设置成[-130MHz,130MHz],衰减为80dBc。如此对应40MHz的第一频带和100MHz的第二频带,预处理电路43各输出一路频带信号,且都为368.64Msps的采样率,以便后续进行数字中频处理。当然在本发明的其他实施例中,该两路信号也可以是不同的采样率。
数字中频处理电路44根据系统时钟和控制信号对预处理电路43生成的频带信号进行处理,生成数字中频信号。数字中频处理电路44还包括数字预失真系数训练电路和数字预失真电路,数字预失真系数训练电路根据系统时钟和控制信号对反馈模数转换电路48生成的数字中频信号和数字预失真电路输出的数字中频信号进行数字预失真系数训练,生成数字预失真系数;数字预失真电路根据系统时钟、控制信号以及数字预失真系数对预处理电路43生成的频带信号经过削峰处理后进行数字预失真处理,生成数字中频信号。具体地,数字中频处理电路44包括第一削峰模块441、第一频带数字预失真电路442、第二削峰模块443、第二频带数字预失真电路444、第一频带数字预失真系数训练电路445以及第二频带数字预失真系数训练电路446。第一削峰模块441根据368.64MHz的系统时钟和控制信号对预处理电路43基于第一频带输出的频带信号进行削峰处理。第一频带数字预失真电路442根据368.64MHz的系统时钟和控制信号以及第一频带数字预失真系数训练电路445生成的预失真系数对经第一削峰模块441削峰处理的信号进行数字预失真处理,生成与第一频带对应的数字中频信号。第一频带数字预失真电路442在进行数字预失真处理时,还受到第二削峰模块443基于第二频带进行削峰处理后的频带信号的影响。同样地,第二削峰模块443根据系统时钟和控制信号对预处理电路43基于第二频带输出的频带信号进行削峰处理。第二频带数字预失真电路444根据368.64MHz的系统时钟、控制信号以及第二频带数字预失真系数训练电路446生成的预失真系数对经第二削峰模块443削峰处理的频带信号进行数字预失真处理,生成与第二频带对应的数字中频信号。第二频带数字预失真电路444在进行数字预失真处理时,还受到第一削峰模块441基于第一频带进行削峰处理后的频带信号的影响。其中第一频带数字预失真系数训练电路445和第二频带数字预失真系数训练电路446是根据368.64MHz的系统时钟和控制信号分别对反馈模数转换电路48生成的数字中频信号进行数字预失真系数训练,生成数字预失真系数。
数模转换电路45用于根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对数字中频处理电路44生成的数字中频信号进行处理,生成模拟信号。具体地,数模转换电路45包括:第三上变频滤波模块451、第五频谱搬移模块452、第四上变频滤波模块453、第六频谱搬移模块454、第二数模转换模块455以及第三模拟滤波模块456。对于40MHz的第一频带,第三上变频滤波模块451根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对该频带的数字中频信号进行上变频到射频处理速率,即368.64Msps上变频到2949.12Msps。其中射频处理速率包括数模转换采样率和模数转换采样率。具体地,第三上变频滤波模块451先做8倍的上变频到2949.12Msps的采样率上,然后滤波。滤波器的通带设置成[-120MHz,120MHz],阻带设置成[-1300MHz,1300MHz] ,衰减为80dBc。第五频谱搬移模块452将滤波后的信号搬移到1.9GHz的频点上。对于100MHz的第二频带,第四上变频滤波模块453根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对该频带的数字中频信号进行上变频到射频处理速率,即368.64Msps上变频到2949.12Msps。具体地,第四上变频滤波模块453先做8倍的上变频到2949.12Msps的采样率上,然后滤波。滤波器的通带设置成[-120MHz,120MHz],阻带设置成[-1300MHz,1300MHz] ,衰减为80dBc。第六频谱搬移模块454将滤波后的信号搬移到2.35GHz的频点上。数模转换电路45将基于第一频带的第五频谱搬移模块452输出的信号和基于第二频带的第六频谱搬移模块454输出的信号进行合路,第二数模转换模块455根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对合路后的信号进行数模转换,生成模拟信号。第三模拟滤波模块456对第二数模转换模块455输出的模拟信号进行滤波,以滤除时钟镜像。滤波器的通带为[1700MHz,2500MHz],滤波器的阻带为[1500MHz,2900MHz],并保证在镜像处有30dBc以上的衰减。如此数模转换电路45将两路数字中频信号转换成了双频带模拟信号。模拟发射电路405对数模转换电路45生成的双频带模拟信号进行模拟处理,包括放大、滤波等,然后通过环形器404和天线403发射出去。
在本发明实施例中,在环形器404的前面还包括一个耦合器(图未示),以将模拟发射电路405输出的模拟信号反馈至模拟反馈电路406。反馈模数转换电路48根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对反馈的双频带模拟信号进行处理,生成数字中频信号。反馈模数转换电路48包括:第三下变频滤波模块481、第七频谱搬移模块482、第四下变频滤波模块483、第八频谱搬移模块484、第二模数转换模块485以及第四模拟滤波模块486。第四模拟滤波模块486对反馈的模拟信号进行模拟滤波,与第三模拟滤波模块456进行的模拟滤波作用相同,参数设置也相同,不再赘述。第二模数转换模块485根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对经过模拟滤波处理的模拟信号进行模数转换。对于40MHz的第一频带,第七频谱搬移模块482根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将采样得到的1.9GHz载频上的数字信号搬移到零频上,第三下变频滤波模块481再将其下变频到368.64Msps的处理速率,具体地先进行滤波,再做8倍抽取,生成对应频带的数字中频信号。其中滤波器的通带为[-120MHz,120MHz],阻带设置成[-180MHz,180MHz],衰减为80dBc。第一频带预失真系数训练电路445对该数字中频信号进行数字预失真系数训练以用于第一频带的频带信号的数字预失真处理。对于100MHz的第二频带,第八频谱搬移模块484根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将采样得到的2.35GHz载频上的数字信号搬移到零频上,第四下变频滤波模块483再将其下变频到368.64Msps的处理速率,具体地先进行滤波,再做8倍抽取,生成对应频带的数字中频信号。其中滤波器的通带为[-150MHz,150MHz],阻带设置成[-180MHz,180MHz],衰减为80dBc。第二频带预失真系数训练电路446对该数字中频信号进行数字预失真系数训练以用于第二频带的频带信号的数字预失真处理。如此完成对发射机400的配置,在本发明实施例中,发射机400采用直接射频架构,当然在本发明的其他实施例中也可以采用其他的射频架构。
输入信号为LTE双频带信号,即在输入信号的频带信息中,第一频带的带宽是40MHz,频点是1.9GHz,第二频带的带宽是100MHz,频点是2.35GHz。如图17所示,接收机401包括:系统自适应控制电路41、系统时钟电路42、接收模数转换电路46、后处理电路47、模拟接收电路49、天线403以及环形器404。接收机401的配置过程描述如下:
与发射机400相同,接收机401中的系统自适应控制电路41根据输入信号的频带信生成控制信号。其中,控制信号包括发射机400重配所需的配置信息,配置信息包括如下至少一种:系统时钟、或数字中频处理速率、或数模转换采样率、或模数转换采样率。具体地,在本实施例中,系统自适应控制电路41生成的控制信号包括368.64Msps的数字中频处理速率和2949.12Msps的模数转换采样率,用于系统其它部分的自适应控制。系统时钟电路42根据控制信号输出368.64MHz和2949.12MHz两种系统时钟。
接收机401在接收信号时,通过天线403接收的双频带模拟信号经过环形器404传输到模拟接收电路49,模拟接收电路49对接收的双频带模拟信号进行模拟处理,包括滤波、放大等。接收模数转换电路46根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对模拟接收电路49接收的双频带模拟信号进行处理,生成数字中频信号。其中接收模数转换电路46包括:第五下变频滤波模块461、第九频谱搬移模块462、第六下变频滤波模块463、第十频谱搬移模块464、第三模数转换电路465以及第五模拟滤波模块466。第五模拟滤波模块466对模拟接收电路49接收的双频带模拟信号进行模拟滤波,与第三模拟滤波模块456进行的模拟滤波作用相同,参数设置也相同,不再赘述。第三模数转换电路465根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对经第五模拟滤波模块466模拟滤波处理的模拟信号进行模数转换。第九频谱搬移模块462根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将采样得到的1.9GHz载频上的数字信号搬移到零频上,第五下变频滤波模块461再将其下变频到368.64Msps的处理速率,具体地先进行滤波,再做8倍抽取以得到与40MHz的第一频带对应的数字中频信号。其中滤波器的通带为[-20MHz,20MHz],阻带设置成[-180MHz,180MHz],衰减为80dBc。第十频谱搬移模块464根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将采样得到的2.35GHz载频上的数字信号搬移到零频上,第六下变频滤波模块463再将其下变频到368.64Msps的处理速率,具体地先进行滤波,再做8倍抽取以得到与100MHz的第二频带对应的数字中频信号。其中滤波器的通带为[-50MHz,50MHz],阻带设置成[-180MHz,180MHz],衰减为80dBc。
后处理电路47用于根据368.64MHz的系统时钟和控制信号对接收模数转换电路46生成的数字中频信号进行处理,生成基带信号。如图18和图19所示,后处理电路47包括:第十二频谱搬移模块471和第七下变频滤波模块472。其中第十二频谱搬移模块471和第七下变频滤波模块472的数量与双频带输入信号带宽以及基带信号带宽相关。在本发明实施例中双频带输入信号包括带宽为40MHz的第一频带和带宽为100MHz的第二频带,因此后处理电路47有7个第十二频谱搬移模块471和7个第七下变频滤波模块472。对于40MHz的第一频带,2个第十二频谱搬移模块471对40MHz的数字中频信号进行信号分离,即对40MHz的数字中频信号分别进行频谱搬移,搬移的频点分别为[-10MHz, 10MHz]。然后2个第七下变频滤波模块472对这2个信号进行滤波,滤除其他载波信号,得到2个单载波信号,2个第七下变频滤波模块472分别对这2个单载波信号进行12倍抽取,下变频到基带处理速率30.72Msps,生成基带信号。滤波器的通带为[-9.015MHz,9.015MHz],阻带为[-10MHz,10MHz],衰减为80dBc。对于100MHz的第二频带,5个第十二频谱搬移模块471对100MHz的数字中频信号进行信号分离,即对100MHz的数字中频信号分别进行频谱搬移,搬移的频点分别为[-40MHz,-20MHz,0,20MHz,40MHz]。然后5个第七下变频滤波模块472对这5个信号进行滤波,滤除其他载波信号,得到5个单载波信号。5个第七下变频滤波模块472分别对这5个单载波信号进行12倍抽取,下变频到基带处理速率30.72Msps,生成基带信号。滤波器的通带同样为[-9.015MHz,9.015MHz],阻带为[-10MHz,10MHz],衰减为80dBc,如此完成接收机401的配置。
如图20所示,发射机400和接收机401可以集成为收发机40。输入信号为LTE双频带信号,其中,第一频带的带宽是40MHz,频点是1.9GHz,第二频带的带宽是100MHz,频点是2.35GHz。系统自适应控制电路41根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括收发机40重配所需的配置信息。系统时钟电路42根据系统自适应控制电路41生成的控制信号生成系统时钟。收发机40的重配参见发射机400和接收机401,具体不再赘述。
当输入信号的第一频带的带宽变成20MHz,第二频带的带宽变成60MHz时,需要对发射机进行重新配置。如图21所示,发射机500包括:系统自适应控制电路51、系统时钟电路52、预处理电路53、数字中频处理电路54、数模转换电路55、反馈模数转换电路58、天线503、环形器504、模拟发射电路505以及模拟反馈电路506。发射机500的重新配置过程描述如下:
系统自适应控制电路51根据输入信号的频带信息生成控制信号。其中,控制信号包括发射机500重配所需的配置信息,配置信息包括如下至少一种:系统时钟、或数字中频处理速率、或数模转换采样率、或模数转换采样率。具体地,对于20MHz的第一频带,其数字中频处理速率定为184.32Msps,对于60MHz的第二频带,其数字中频处理速率定为368.64Msps,两频带对应的数模转换采样率和模数转换采样率定为2949.12Msps。根据这两个速率,需要输出184.32MHz、368.64MHz和2949.12MHz三种系统时钟。因此系统自适应控制电路51根据上述两个频带信息,分别生成不同的配置信息,可以通过查表或在线计算等方法确定上述配置信息,以用于系统其它部分的自适应控制,生成的控制信号可以是选通信号或配置信号。系统时钟电路52根据控制信号输出184.32MHz、368.64MHz和2949.12MHz三种系统时钟。
预处理电路53根据系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号。若系统自适应控制电路51根据至少两个频带信息,分别生成不同的配置信息,则预处理电路53还用于根据至少两个基带信号中的任一基带信号对应的系统时钟和控制信号,生成与任一基带信号对应的频带信号。具体地,预处理电路53根据系统时钟和控制信号把基带信号分别上变频到184.32Msps和368.64Msps的速率上,以用于后续的预失真处理。如图22和图23所示,预处理电路53包括:第五上变频滤波模块531、第十一频谱搬移模块532、第六上变频滤波模块533、第七上变频滤波模块534。其中第五上变频滤波模块531和第十一频谱搬移模块532的数量与双频带输入信号带宽以及基带信号带宽相关。在本发明实施例中,双频带输入信号包括带宽为20MHz的第一频带和带宽为60MHz的第二频带,因此预处理电路53有4个第五上变频滤波模块531和3个第十一频谱搬移模块532。由于两个频带的数字中频处理速率不同,预处理电路53中第六上变频滤波模块533和第七上变频滤波模块534各有2个。对于20MHz的第一频带,第五上变频滤波模块531把基于第一频带的基带信号做3倍上采样上变频到92.16Msps的采样率上并进行滤波,滤波器的通带可以设置成[-10MHz,10MHz],阻带设置成[-35MHz,35MHz],衰减为80dBc。接着第六上变频滤波模块533做2倍上采样上变频到184.32Msps的采样率上并进行滤波,生成基于第一频带的频带信号,滤波器的通带可以设置成[-10MHz,10MHz],阻带设置成[-80MHz,80MHz],衰减为80dBc。3个第五上变频滤波模块531把基于第二频带的基带信号做3倍上采样上变频到92.16Msps的采样率上并进行滤波,滤波器的通带可以设置成[-10MHz,10MHz],阻带设置成[-35MHz,35MHz],衰减为80dBc。接着3个第十一频谱搬移模块532将3个载波分别搬移到[-20MHz,0,20MHz]频点上,并进行合路。第六上变频滤波模块533再对合路后的信号做2倍上采样上变频到184.32Msps的采样率上并进行滤波,生成与第二频带相关的频带信号,滤波器的通带可以设置成[-30MHz,30MHz],阻带设置成[-60MHz,60MHz],衰减为80dBc。如此对于20MHz的第一频带,预处理电路53输出采样率皆为184.32Msps的两路频带信号,以用于数字中频处理,其中一路是与60MHz的第二频带相关的频带信号。对于60MHz的第二频带,第五上变频滤波模块531把基于第一频带的基带信号做3倍上采样上变频到92.16Msps的采样率上并进行滤波,滤波器的通带可以设置成[-10MHz,10MHz],阻带设置成[-35MHz,35MHz],衰减为80dBc。接着第七上变频滤波模块534做4倍上采样上变频到368.64Msps的采样率上并进行滤波,生成与第一频带相关的频带信号,滤波器的通带可以设置成[-10MHz,10MHz],阻带设置成[-170MHz,170MHz],衰减为80dBc。3个第五上变频滤波模块531把基于第二频带的基带信号做3倍上采样上变频到92.16Msps的采样率上并进行滤波,滤波器的通带可以设置成[-10MHz,10MHz],阻带设置成[-35MHz,35MHz],衰减为80dBc。接着3个第十一频谱搬移模块532将3个载波分别搬移到[-20MHz,0,20MHz]频点上,并进行合路。第七上变频滤波模块534再对合路后的信号做4倍上采样上变频到368.64Msps的采样率上并进行滤波,生成基于第二频带的频带信号,滤波器的通带可以设置成[-30MHz,30MHz],阻带设置成[-150MHz,150MHz],衰减为80dBc。如此对于60MHz的第二频带,预处理电路53输出采样率皆为368.64Msps的两路频带信号,以用于数字中频处理,其中一路是与20MHz的第一频带相关的频带信号。
数字中频处理电路54根据系统时钟和控制信号对预处理电路53生成的频带信号进行处理,生成数字中频信号。可以用于数字中频处理电路54进行的数字预失真处理。相应地,数字中频处理电路54包括数字预失真系数训练电路和数字预失真电路,数字预失真系数训练电路根据系统时钟和控制信号对反馈模数转换电路58生成的数字中频信号进行数字预失真系数训练,生成数字预失真系数。数字预失真电路根据系统时钟、控制信号以及数字预失真系数对预处理电路53生成的频带信号进行数字预失真处理,生成数字中频信号。具体地,数字中频处理电路54包括第一削峰模块541、第一频带数字预失真电路542、第二削峰模块543、第二频带数字预失真电路544、第一频带数字预失真系数训练电路545以及第二频带数字预失真系数训练电路546。第一削峰模块541根据184.32MHz的系统时钟和控制信号对预处理电路53生成的基于第一频带的两路频带信号进行削峰处理。第一频带数字预失真电路542根据184.32MHz的系统时钟、控制信号以及第一频带数字预失真系数训练电路545生成的预失真系数对经第一削峰模块541削峰处理的两路频带信号进行数字预失真处理,生成一路与第一频带对应的数字中频信号。其中该数字预失真系数是第一频带数字预失真系数训练电路545根据184.32MHz的系统时钟和控制信号对第一频带数字预失真电路542生成的与第一频带对应的数字中频信号以及反馈模数转换电路58生成的对应频带的数字中频信号进行数字预失真系数训练得到的。第二削峰模块543根据368.64MHz的系统时钟和控制信号对预处理电路53生成的基于第二频带的两路频带信号进行削峰处理。第二频带数字预失真电路544根据368.64MHz的系统时钟、控制信号以及第二频带数字预失真系数训练电路546生成的预失真系数对经第二削峰模块543削峰处理的两路频带信号进行数字预失真处理,生成一路与第二频带对应的数字中频信号。其中该数字预失真系数是第二频带数字预失真系数训练电路546是根据368.64MHz的系统时钟和控制信号对第二频带数字预失真电路544生成的与第二频带对应的数字中频信号以及反馈模数转换电路58生成的对应频带的数字信号进行数字预失真系数训练得到的。
数模转换电路55用于根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对数字中频处理电路54生成的数字中频信号进行处理,生成模拟信号。具体地,数模转换电路55包括:第三上变频滤波模块551、第五频谱搬移模块552、第四上变频滤波模块553、第六频谱搬移模块554、第二数模转换模块555以及第三模拟滤波模块556。对于20MHz的第一频带,第三上变频滤波模块551根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将与第一频带对应的数字中频信号上变频到射频处理速率,即184.32Msps上变频到2949.12Msps。其中射频处理速率包括数模转换采样率和模数转换采样率。具体地,第三上变频滤波模块551先做16倍的上变频到2949.12Msps的采样率上,然后滤波。滤波器的通带设置成[-70MHz,70MHz],阻带设置成[-1350MHz,1350MHz] ,衰减为80dBc。第五频谱搬移模块552将滤波后的信号搬移到1.9GHz的频点上。对于60MHz的第一频带,第四上变频滤波模块553根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将与第二频带对应的数字中频信号上变频到射频处理速率,即368.64Msps上变频到2949.12Msps。具体地,第四上变频滤波模块553先做8倍的上变频到2949.12Msps的采样率上,然后滤波。滤波器的通带设置成[-90MHz,90MHz],阻带设置成[-1350MHz,1350MHz] ,衰减为80dBc。第六频谱搬移模块554将滤波后的信号搬移到2.35GHz的频点上。数模转换电路55将基于第一频带的第五频谱搬移模块552输出的信号和基于第二频带的第六频谱搬移模块554输出的信号进行合路,第二数模转换模块555根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对合路后的信号进行数模转换,生成模拟信号。第三模拟滤波模块556对第二数模转换模块555生成的模拟信号进行滤波,以滤除时钟镜像。滤波器的通带为[1700MHz,2500MHz],滤波器的阻带为[1500MHz,2900MHz],并保证在镜像处有30dBc以上的衰减。如此数模转换电路55将两路数字中频信号转换成了双频带模拟信号。模拟发射电路505对数模转换电路55生成的双频带模拟信号进行模拟处理,包括放大、滤波等,然后通过环形器504和天线503发射出去。
在本发明实施例中,在环形器504的前面还包括一个耦合器(图未示),以将模拟发射电路505输出的模拟信号反馈至模拟反馈电路506。反馈模数转换电路58根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号反馈的双频带模拟信号进行处理,生成数字中频信号。反馈模数转换电路58包括:第三下变频滤波模块581、第七频谱搬移模块582、第四下变频滤波模块583、第八频谱搬移模块584、第二模数转换模块585以及第四模拟滤波模块586。第四模拟滤波模块586对反馈的模拟信号进行模拟滤波,与第三模拟滤波模块556进行的模拟滤波作用相同,参数设置也相同,不再赘述。第二模数转换模块585根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将经过模拟滤波处理的模拟信号进行模数转换。由于两个频带的数字中频处理速率不同,反馈模数转换电路58需要把两个频带的信号分别下变频到184.32Msps和368.64Msps的速率上,以用于后续的数字预失真系数训练。具体地,对于20MHz的第一频带,第七频谱搬移模块582根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将采样得到的1.9GHz载频上的数字信号搬移到零频上,第三下变频滤波模块581将其下变频到184.32Msps的处理速率,具体地先进行滤波,再做16倍抽取,生成与第一频带对应的数字中频信号。其中滤波器的通带为[-70MHz,70MHz],阻带设置成[-90MHz,90MHz],衰减为80dBc;同时第七频谱搬移模块582还将采样得到的2.35GHz载频上的数字信号搬移到零频上,下变频到184.32Msps的处理速率,具体地先进行滤波,再做16倍抽取,生成与第二频带相关的数字中频信号,滤波器的通带为[-70MHz,70MHz],阻带设置成[-90MHz,90MHz],衰减为80dBc。第一频带预失真系数训练电路545对上述两路数字中频信号以及第一频带数字预失真电路542生成的与第一频带对应的数字中频信号进行数字预失真系数训练以用于第一频带信号的数字预失真处理。对于60MHz的第二频带,第八频谱搬移模块584根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将采样得到的1.9GHz载频上的数字信号搬移到零频上,第四下变频滤波模块583将其下变频到368.64Msps的处理速率,具体地先进行滤波,再做8倍抽取,生成与第一频带对应的数字中频信号。其中滤波器的通带为[-90MHz,90MHz],阻带设置成[-180MHz,180MHz],衰减为80dBc;同时第八频谱搬移模块584还根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将采样得到的2.35GHz载频上的数字信号搬移到零频上,第四下变频滤波模块583再将其下变频到368.64Msps的处理速率,具体地先进行滤波,再做8倍抽取,生成与第二频带对应的数字中频信号。其中滤波器的通带为[-90MHz,90MHz],阻带设置成[-180MHz,180MHz],衰减为80dBc。第二频带预失真系数训练电路546对上述两路数字中频信号以及第二频带数字预失真电路544生成的与第二频带对应的数字中频信号进行数字预失真系数训练以用于第二频带信号的数字预失真处理。如此完成对发射机500的配置,在本发明实施例中,发射机500采用直接射频架构,当然在本发明的其他实施例中也可以采用其他的射频架构。如此完成发射机500的重新配置,经过重新配置后,第一频带的数字中频处理速率由原来的368.64Msps下降到184.32Msps,处理速率大大降低,实现更加简单。可见,本发明能够根据不同频带信号的载频和带宽等对系统时钟和数字中频处理速率进行灵活配置,以使每个频带信号的处理在尽可能低的数字中频处理速率下,以有效降低数字中频处理速率,减小系统时延,节省资源,并保证处理性能。
当输入信号的第一频带的带宽变成20MHz,第二频带的带宽变成60MHz时,对接收机进行重新配置,两频带的模数转换采样率定为2949.12Msps。如图24所示,接收机501包括:系统自适应控制电路51、系统时钟电路52、接收模数转换电路56、后处理电路57、模拟接收电路59、天线503以及环形器504。接收机501的重新配置过程描述如下:
与发射机500相同,系统自适应控制电路51根据输入信号的频带信息生成控制信号。其中,控制信号包括接收机501重配所需的配置信息,配置信息包括如下至少一种:系统时钟、或数字中频处理速率、或数模转换采样率、或模数转换采样率。具体地,在本实施例中,系统自适应控制电路51生成的控制信号包括应用于20MHz的第一频带的184.32Msps的数字中频处理速率、应用于60MHz的第二频带的368.64Msps的数字中频处理速率以及2949.12Msps的模数转换采样率,用于接收机501其它部分的自适应控制。系统时钟电路52根据控制信号输出184.32MHz、368.64MHz和2949.12MHz三种系统时钟。
接收机501在接收信号时,通过天线503接收的双频带模拟信号经过环形器504传输到模拟接收电路59,模拟接收电路59对接收的双频带模拟信号进行模拟处理,包括滤波、放大等。接收模数转换电路56根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对模拟接收电路59接收的双频带模拟信号进行处理,生成数字中频信号。接收模数转换电路56包括:第五下变频滤波模块561、第九频谱搬移模块562、第六下变频滤波模块563、第十频谱搬移模块564、第三模数转换电路565以及第五模拟滤波模块566。第五模拟滤波模块566对模拟接收电路59接收的双频带模拟信号进行模拟滤波,与第三模拟滤波模块556进行的模拟滤波作用相同,参数设置也相同,不再赘述。第三模数转换电路565根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号对经第五模拟滤波模块566模拟滤波处理的模拟信号进行模数转换。第九频谱搬移模块562根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将采样得到的1.9GHz载频上的数字信号搬移到零频上,第五下变频滤波模块561再将其下变频到184.32Msps的处理速率,具体地先进行滤波,再做16倍抽取以得到与20MHz的第一频带对应的数字中频信号,滤波器的通带为[-10MHz,10MHz],阻带设置成[-90MHz,90MHz],衰减为80dBc。第九频谱搬移模块562还根据2949.12MHz的系统时钟和控制信号将采样得到的2.35GHz载频上的数字信号搬移到零频上,第五下变频滤波模块561再将其下变频到368.64Msps的处理速率,具体地先进行滤波,再做8倍抽取以得到与60MHz的第二频带对应的数字中频信号,滤波器的通带为[-30MHz,30MHz],阻带设置成[-180MHz,180MHz],衰减为80dBc。如此接收模数转换电路56对模拟接收电路59接收的双频带模拟信号进行处理后生成两路分别基于20MHz和60MHz的数字中频信号。
后处理电路57用于根据系统时钟和控制信号对接收模数转换电路56生成的数字中频信号进行处理,生成基带信号。如图25和图26所示,后处理电路57包括:第七下变频滤波模块571、第十二频谱搬移模块572。其中第七下变频滤波模块571和第十二频谱搬移模块572的数量与双频带输入信号带宽以及基带信号带宽相关。在本发明实施例中双频带输入信号包括带宽为20MHz的第一频带和带宽为60MHz的第二频带,因此后处理电路57有4个第七下变频滤波模块571和3个第十二频谱搬移模块572。对于20MHz的第一频带,第七下变频滤波模块571根据184.32MHz的系统时钟和控制信号对20MHz的数字中频信号进行滤波,滤波器的通带为[-9.015MHz,9.015MHz],阻带为[-10MHz,10MHz],衰减为80dBc,然后对滤波得到的信号进行6倍抽取,下变频到基带处理速率30.72Msps,生成基带信号。对于60MHz的第二频带,3个第十二频谱搬移模块572对60MHz的数字中频信号进行信号分离,即对60MHz的数字中频信号进行3次频谱搬移,搬移的频点分别为[-20MHz,0,20MHz],然后对这3个信号进行滤波,滤除其他载波信号,得到3个单载波信号。滤波器的通带为[-9.015MHz,9.015MHz],阻带为[-10MHz,10MHz],衰减为80dBc。3个第七下变频滤波模块571分别对3个单载波信号进行12倍抽取,下变频到基带处理速率30.72Msps,生成基带信号。如此完成接收机501的重新配置,经过重新配置后,第一频带的数字中频处理速率由原来的368.64Msps下降到184.32Msps,处理速率大大降低,实现更加简单。可见,本发明能够根据不同频带信号的载频和带宽等对系统时钟和数字中频处理速率进行灵活配置,以使每个频带信号的处理在尽可能低的数字中频处理速率下,以有效降低数字中频处理速率,减小系统时延,节省资源,并保证处理性能。
如图27所示,发射机500和接收机501可以集成为收发机50。输入信号为LTE双频带信号,其中,第一频带的带宽是20MHz,频点是1.9GHz,第二频带的带宽是60MHz,频点是2.35GHz。其中,系统自适应控制电路51根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括收发机50重配所需的配置信息。系统时钟电路52根据系统自适应控制电路51生成的控制信号生成系统时钟。收发机50的重配参见发射机500和接收机501,具体不再赘述。
请参阅图28,图28是本发明第一实施例的发射机的重配方法的流程示意图。如图28所示,发射机的重配方法包括:
S10:根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括发射机重配所需的配置信息。
在本发明实施例中,输入信号的频带信息包括至少一个频带的频带信息,即输入信号可以为单频带信号或双频带信号甚至多频带信号。控制信号为选通信号,或配置信号。发射机重配所需的配置信息包括如下至少一种:系统时钟、或数字中频处理速率、或数模转换采样率、或模数转换采样率。如果输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则根据至少两个频带信息,分别生成配置信息,其中数字中频处理速率可以相同,或者不相同。以输入信号为LTE双频带信号为例,如果输入信号包括带宽为40MHz,频点为1.9GHz的第一频带和带宽为100MHz,频点为2.35GHz的第二频带,则对于40MHz的第一频带,数字中频处理速率可以定为368.64Msps,而数模转换采样率和模数转换采样率可以定为2949.12Msps;对于100MHz的第二频带,数字中频处理速率和数模转换采样率和模数转换采样率可以分别定为368.64Msps 和2949.12Msps。如果输入信号包括带宽为20MHz,频点为1.9GHz的第一频带和带宽为60MHz,频点为2.35GHz的第二频带,则对于20MHz的第一频带,数字中频处理速率可以定为184.32Msps,而数模转换采样率和模数转换采样率可以定为2949.12Msps;对于60MHz的第二频带,数字中频处理速率可以定为368.64Msps,而数模转换采样率和模数转换采样率定为2949.12Msps。
S11: 根据控制信号生成系统时钟。
其中,系统时钟包括进行预处理和数字中频处理所需的时钟以及进行数模转换和模数转换所需的时钟。例如,若输入信号包括带宽为20MHz,频点为1.9GHz的第一频带和带宽为60MHz,频点为2.35GHz的第二频带,则所生成的系统时钟有三个:184.32MHz、368.64 MHz以及2949.12 MHz,其中,184.32MHz和368.64 MHz分别用于20MHz的第一频带和60MHz的第二频带的数字中频处理,2949.12 MHz用于两频带的数模转换和模数转换。
S12: 根据系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号。
其中预处理包括上变频、滤波等处理。若在S10中根据至少两个频带信息,分别生成不同的配置信息,则在S12中,根据至少两个基带信号中的任一基带信号对应的系统时钟和控制信号,生成与所述任一基带信号对应的频带信号。
S13: 根据系统时钟和控制信号对预处理生成的频带信号进行处理,生成数字中频信号。
在S13中,主要是根据系统时钟和控制信号对预处理生成的频带信号进行削峰等处理。
若对信号进行预失真处理,则在S13中,根据系统时钟和控制信号分别将反馈的模拟信号转换成数字信号,并下变频为数字中频信号。并且还可以进行数字预失真处理和数字预失真系数训练。具体地,根据系统时钟和控制信号对反馈的模拟信号进行处理,生成的数字中频信号;根据系统时钟和控制信号对数字中频信号进行数字预失真系数训练,生成数字预失真系数;根据系统时钟、控制信号以及数字预失真系数对S12中生成的频带信号进行数字预失真处理,生成数字中频信号。
S14: 根据系统时钟和控制信号对数字中频信号进行处理,生成模拟信号。
在S14中,根据系统时钟和控制信号将数字中频信号上变频到所需的数模转换采样率上,然后频谱搬移到对应频带的工作频点,再经数模转换和模拟滤波后生成模拟信号。其中若输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则根据系统时钟和控制信号分别将对应频带的数字中频信号上变频到对应频带所需的数模转换采样率上,并进行频谱搬移,然后将不同频带的信号进行合路以得到双频带或多频带信号,再经数模转换和模拟滤波后生成模拟信号。对于不同频带的信号,其数模转换采样率可以相同,或不相同。
S15:发射模拟信号。
经过模拟滤波后生成的模拟信号经过如放大、滤波等模拟处理后经环形器和天线发射出去。如此即完成了对发射机的重配,可见本发明能够根据不同频带信号的载频和带宽等对系统时钟和数字中频处理速率进行灵活配置,以使每个频带信号的处理在尽可能低的数字中频处理速率下,以有效降低数字中频处理速率,减小系统时延,节省资源,并保证处理性能。
请参阅图29,图29是本发明第一实施例的接收机的重配方法的流程示意图。如图29所示,接收机的重配方法包括:
S20:根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括接收机重配所需的配置信息。
输入信号的频带信息包括至少一个频带的频带信息,即输入信号可以为单频带信号或双频带信号甚至多频带信号。控制信号为选通信号,或配置信号。接收机重配所需的配置信息包括如下至少一种:系统时钟、或数字中频处理速率、或数模转换采样率、或模数转换采样率。如果输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则根据至少两个频带信息,分别生成配置信息。其中数字中频处理速率可以相同,或者不相同。
S21:根据系统自适应控制电路生成的控制信号生成系统时钟。
其中,系统时钟包括进行预处理和数字中频处理所需的时钟以及进行数模转换所需的时钟。例如,若输入信号包括带宽为20MHz,频点为1.9GHz的第一频带和带宽为60MHz,频点为2.35GHz的第二频带,则所生成的系统时钟有三个:184.32MHz、368.64 MHz以及2949.12 MHz,其中,184.32MHz和368.64 MHz分别用于20MHz的第一频带和60MHz的第二频带的数字中频处理,2949.12 MHz用于两频带的模数转换。
S22:接收模拟信号。其中,通过天线和环形器接收模拟信号以用于后续的处理。
S23:根据系统时钟和控制信号对接收的模拟信号进行处理,生成数字中频信号。
接收的模拟信号经滤波、放大等模拟处理后,根据系统时钟和控制信号进行模拟滤波,并以一定的数模转换采样率转换成数字信号,然后频谱搬移到零频上,下变频为数字中频信号。若输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则将不同载频上的数字信号搬移到零频上,再下变频为对应频带的数字中频信号。例如,如果输入信号包括带宽为20MHz,频点为1.9GHz的第一频带和带宽为60MHz,频点为2.35GHz的第二频带,则接收的模拟信号数模转换成数字信号后,在1.9GHz的载频上和2.35GHz的载频上各有一个对应频带的信号,在进行频谱搬移时,分别将采样得到的这两个载频上的数字信号搬移到零频上并进行下变频以分别得到带宽为20MHz和带宽为60MHz的数字中频信号。
S24: 根据系统时钟和控制信号对数字中频信号进行处理,生成基带信号。
在S24中,若输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则需要将至少两个数字中频信号进行下变频处理,生成对应频带的基带信号。
若数字中频信号为多载波信号,则在进行下变频处理之前,需要对该数字中频信号进行信号分离,即对该数字中频信号进行频谱搬移,然后滤波,以得到多个单载波信号,且信号带宽与基带信号的带宽相同。如此即完成了对接收机的重配,可见本发明能够根据不同频带信号的载频和带宽等对系统时钟和数字中频处理速率进行灵活配置,以使每个频带信号的处理在尽可能低的数字中频处理速率下,以有效降低数字中频处理速率,减小系统时延,节省资源,并保证处理性能。
综上所述,本发明通过系统自适应控制电路根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中控制信号包括发射机重配所需的配置信息,系统时钟电路根据控制信号生成系统时钟;如此能够根据不同频带信号的载频和带宽等对系统时钟和数字中频处理速率进行灵活配置。预处理电路根据系统时钟和控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号;数字中频处理电路根据系统时钟和控制信号对预处理电路生成的频带信号进行处理,生成数字中频信号;数模转换电路根据系统时钟控和控制信号对数字中频处理电路生成的数字中频信号进行处理,生成模拟信号;模拟发射电路发射数模转换电路生成的模拟信号,如此使得每个频带信号的处理在尽可能低的数字中频处理速率下,可以有效降低数字中频处理速率,减小系统时延,节省资源,同时保证处理性能。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (20)

  1. 一种可重配的发射机,其特征在于,所述发射机包括:
    系统自适应控制电路,用于根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中所述控制信号包括所述发射机重配所需的配置信息;
    系统时钟电路,用于根据所述系统自适应控制电路生成的所述控制信号生成系统时钟;
    预处理电路,用于根据所述系统时钟和所述控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号;
    数字中频处理电路,用于根据所述系统时钟和所述控制信号对所述预处理电路生成的所述频带信号进行处理,生成数字中频信号;
    数模转换电路,用于根据所述系统时钟和所述控制信号对所述数字中频处理电路生成的所述数字中频信号进行处理,生成模拟信号;
    模拟发射电路,用于发射所述数模转换电路生成的所述模拟信号。
  2. 根据权利要求1所述的发射机,其特征在于,所述发射机重配所需的配置信息包括如下至少一种:
    系统时钟;或,
    数字中频处理速率;或,
    数模转换采样率;或,
    模数转换采样率。
  3. 根据权利要求1所述的发射机,其特征在于所述发射机还包括反馈模数转换电路,用于根据所述系统时钟和所述控制信号对反馈的模拟信号进行处理,生成数字中频信号。
  4. 根据权利要求3所述的发射机,其特征在于,所述数字中频处理电路包括数字预失真系数训练电路,用于:
    根据所述系统时钟和所述控制信号对所述反馈模数转换电路生成的所述数字中频信号进行数字预失真系数训练,生成数字预失真系数。
  5. 根据权利要求4所述的发射机,其特征在于,所述数字中频处理电路还包括数字预失真电路,用于:
    根据所述系统时钟、所述控制信号以及所述数字预失真系数对所述预处理电路生成的频带信号进行数字预失真处理,生成数字中频信号。
  6. 根据权利要求1所述的发射机,其特征在于,若所述输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则所述系统自适应控制电路根据所述至少两个频带信息,分别生成配置信息。
  7. 根据权利要求 6所述的发射机,其特征在于,若所述系统自适应控制电路根据所述至少两个频带信息,分别生成不同的配置信息,则所述预处理电路还用于:
    根据所述至少两个基带信号中的任一基带信号对应的系统时钟和控制信号,生成与所述任一基带信号对应的频带信号。
  8. 一种发射机的重配方法,其特征在于,所述方法包括:
    根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中所述控制信号包括所述发射机重配所需的配置信息;
    根据所述控制信号生成系统时钟;
    根据所述系统时钟和所述控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号;
    根据所述系统时钟和所述控制信号对预处理生成的所述频带信号进行处理,生成数字中频信号;
    根据所述系统时钟和所述控制信号对所述数字中频信号进行处理,生成模拟信号;
    发射所述模拟信号。
  9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述发射机重配所需的配置信息包括如下至少一种:
    系统时钟;或,
    数字中频处理速率;或,
    数模转换采样率;或,
    模数转换采样率。
  10. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述系统时钟和所述控制信号对反馈的模拟信号进行处理,生成数字中频信号。
  11. 根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述系统时钟和所述控制信号对所述数字中频信号进行数字预失真系数训练,生成数字预失真系数。
  12. 根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述根据所述系统时钟和所述控制信号对所述频带信号进行处理,生成数字中频信号的步骤包括:根据所述系统时钟、所述控制信号以及所述数字预失真系数对所述频带信号进行数字预失真处理,生成数字中频信号。
  13. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,若所述输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则所述根据输入信号的频带信息生成控制信号的步骤包括:根据所述至少两个频带信息,分别生成配置信息。
  14. 根据权利要求13所述的方法,其特征在于,若根据所述至少两个频带信息,分别生成不同的配置信息,则所述根据所述系统时钟和所述控制信号对接收的基带信号进行预处理,生成频带信号的步骤包括:根据所述至少两个基带信号中的任一基带信号对应的系统时钟和控制信号,生成与所述任一基带信号对应的频带信号。
  15. 一种可重配的接收机,其特征在于,所述接收机包括:
    系统自适应控制电路,用于根据输入信号的频带信息,生成控制信号,其中所述控制信号包括所述接收机重配所需的配置信息;
    系统时钟电路,用于根据所述系统自适应控制电路生成的所述控制信号,生成系统时钟;
    模拟接收电路,用于接收模拟信号;
    接收模数转换电路,用于根据所述系统时钟和所述控制信号对所述模拟接收电路接收的所述模拟信号进行处理,生成数字中频信号;
    后处理电路,用于根据所述系统时钟和所述控制信号对所述接收模数转换电路生成的所述数字中频信号进行处理,生成所述基带信号。
  16. 根据权利要求15所述的接收机,其特征在于,所述接收机重配所需的配置信息包括如下至少一种:
    系统时钟;或,
    数字中频处理速率;或,
    数模转换采样率;或,
    模数转换采样率。
  17. 根据权利要求15所述的接收机,其特征在于,若所述输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则所述系统自适应控制电路根据所述至少两个频带信息,分别生成配置信息。
  18. 一种接收机的重配方法,其特征在于,所述方法包括:
    根据输入信号的频带信息生成控制信号,其中所述控制信号包括所述接收机重配所需的配置信息;
    根据所述系统自适应控制电路生成的所述控制信号生成系统时钟;
    接收模拟信号;
    根据所述系统时钟和所述控制信号对所述模拟信号进行处理,生成数字中频信号;
    根据所述系统时钟和所述控制信号对所述数字中频信号进行处理,生成所述基带信号。
  19. 根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述接收机重配所需的配置信息包括如下至少一种:
    系统时钟;或,
    数字中频处理速率;或,
    数模转换采样率;或,
    模数转换采样率。
  20. 根据权利要求18所述的方法,其特征在于,若所述输入信号的频带信息包括至少两个频带的频带信息,则所述根据输入信号的频带信息生成控制信号的步骤包括:根据所述至少两个频带信息分别生成配置信息。
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