CN106664106B - 收发信机 - Google Patents

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Abstract

一种收发信机，发信机包括：基带控制装置(21)；升频装置(22)，与基带控制装置(21)连接，用于将基带控制装置(21)生成的基带信号升频得到中频信号；并联设置的至少两个射频通道(23)，通过第二开关(S2)与升频装置(22)连接，用于对中频信号进行变频、放大和滤波，获得其对应部分频段的射频信号；天线(24)，通过第一开关(S1)与至少两个射频通道(23)中任一射频通道的输出端串联连接，用于将该射频通道所获得的射频信号发送出去。通过并联设置至少两个射频通道，每射频通道覆盖一段频率范围，工作于不同的工作频点，在实现超宽带宽的同时，保持较高的无线通信性能。

Description

收发信机
技术领域
本申请实施例涉及无线通信技术，尤其涉及一种收发信机。
背景技术
随着社会的不断发展，人们对无线通信业务容量的需求也在持续增加。无线通信从2G发展到3G再发展到4G，业务容量的提升始终是最重要的内容，因此，要求支撑大业务容量的无线收发信机具有宽带化的特点。而传统的无线通信通常工作在低于6GHz的无线频谱，很难再满足持续增长的业务容量的需求；另外，对于无线频谱，世界各国都对其有严格并且清晰的划分，往往还存在较大的差异。因此，适配各国的频谱划分的超宽带无线通信的发展备受关注。
图1为一种具有分布式结构的超宽带接收机架构。如图1所示，在该结构中，将接收到的射频信号(Vin(t))依次反馈到各条成并联关系的放大变频链路(图中标号为：230-1、230-2，……，230-n)，并且本振信号(Local Oscillator signal，简称：LO signal)也依次反馈到各混频器(Mixer)(图中标号为：235-1、235-2，……，235-n)的本振端口，接收的射频信号(Vin(t))以及本振信号(LO signal)分别构成行波关系从而实现宽带的接收机方案。然而，该架构在较宽的频带上工作时通信性能较低。
发明内容
本申请实施例提供一种收发信机，根据不同的频率需求自动的配置收发信机的工作频点，以在实现超宽带宽的同时，保持较高的无线通信性能。
第一方面，本申请实施例提供一种发信机，包括：
基带控制装置(21)，用于生成基带信号；
升频装置(22)，与所述基带控制装置(21)连接，用于将所述基带控制装置(21)生成的所述基带信号升频得到中频信号；
并联设置的至少两个射频通道(23)，所述至少两个射频通道(23)的一侧通过第二开关(S2)与所述升频装置(22)串联连接，所述至少两个射频通道(23)共同覆盖射频信号的整个频段，且每一射频通道覆盖所述射频信号中互异的部分频段，用于对所述升频装置(22)得到的中频信号进行变频、放大和滤波，获得其对应部分频段的射频信号；
第一天线(24)，所述第一天线(24)通过第一开关(S1)，与所述至少两个射频通道(23)中的一个射频通道的输出端串联连接，用于将与所述第一天线(24)连接的射频通道所获得的射频信号发送出去。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述升频装置(22)包括：同相调制通道(221)、与所述同相调制通道(221)并联设置的正交调制通道(222)及合成器(223)；其中，
所述同相调制通道(221)，与所述基带控制装置(21)连接，用于对所述基带控制装置(21)生成的所述基带信号进行升频得到同相中频信号；
所述正交调制通道(222)，与所述基带控制装置(21)连接，用于对所述基带控制装置(21)生成的基带信号进行升频得到正交中频信号；
所述合成器(223)的第一端连接所述同相调制通道(221)的输出端，所述合成器(223)的第二端连接所述正交调制通道(222)的输出端，所述合成器(223)的第三端作为所述升频装置(22)的输出端，所述合成器(223)用于对所述同相调制通道(221)得到的同相中频信号和所述正交调制通道(222)得到的正交中频信号进行合成，获得所述中频信号。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述同相调制通道(221)包括：第一数模转化器(2211)及与所述第一数模转化器(2211)串联设置的第一滤波器(2212)和第一调制器(2213)，其中，所述第一数模转化器(2211)的输入端与所述基带控制装置(21)连接，用于将所述基带控制装置(21)生成的所述基带信号转化为第一模拟信号，所述第一滤波器(2212)的输入端与所述第一数模转化器(2211)的输出端连接，用于对所述第一数模转化器(2211)转化得到的所述第一模拟信号进行滤波得到第一滤波信号，所述第一调制器(2213)的第一端与所述第一滤波器(2212)的输出端连接，所述第一调制器(2213)的第二端与分频器(26)连接，所述分频器(26)用于向所述第一调制器(2213)提供第一调制信号，所述第一调制器(2213)的第三端与所述合成器(223)的第一端连接，用于使用所述分频器(26)提供的所述第一调制信号，对所述第一滤波器(2212)滤波得到的所述第一滤波信号进行调制得到所述同相中频信号；
所述正交调制通道(222)包括：第二数模转化器(2221)及与所述第二数模转化器(2221)串联设置的第二滤波器(2222)和第二调制器(2223)，其中，所述第二数模转化器(2221)的输入端与所述基带控制装置(21)连接，用于将所述基带控制装置(21)生成的所述基带信号转化为第二模拟信号，所述第二滤波器(2222)的输入端与所述第二数模转化器(2221)的输出端连接，用于对所述第二数模转化器(2221)转化得到的所述第二模拟信号进行滤波得到第二滤波信号，所述第二调制器(2223)的第一端与所述第二滤波器(2222)的输出端连接，所述第二调制器(2223)的第二端与所述分频器(26)连接，所述分频器(26)用于向所述第二调制器(2223)提供第二调制信号，所述第二调制信号与所述第一调制信号的相位差为预设值，所述第二调制器(2223)的第三端与所述合成器(223)的第二端连接，用于使用所述分频器(26)提供的所述第二调制信号，对所述第二滤波器(2222)滤波得到的所述第二滤波信号进行调制得到所述正交中频信号，其中，输入所述分频器(26)的信号是由至少一个锁相环(28)提供的。
结合第一方面、第一方面的第一种至第二种可能的实现方式中任意一种，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述至少两个射频通道中至少一个为超外差结构链路(23-1)，所述超外差结构链路(23-1)，包括：
第一混频器(231)，所述第一混频器(231)的第一端通过所述第二开关(S2)，与所述升频装置(22)的输出端连接，所述第一混频器(231)的第二端通过第三开关(S3)和第四开关(S4)，与锁相环(28)连接，用于接收来自所述锁相环(28)提供第一本振信号，所述第一混频器(231)用于根据所述锁相环(28)提供的所述第一本振信号，对所述升频装置(22)得到的所述中频信号进行变频得到变频后的信号；
第一放大器(232)，所述第一放大器(232)的输入端与所述第一混频器(231)的输出端相连，用于对所述第一混频器(231)输出的所述变频后的信号进行放大得到放大后的信号；及
第三滤波器(233)，所述第三滤波器(233)的输入端与所述第一放大器(232)的输出端相连，用于对所述第一放大器(232)得到的所述放大后的信号进行滤波得到射频信号，所述第三滤波器(233)的输出端作为所述射频通道(23)的输出端。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述至少两个射频通道中至少一个为零中频结构链路(23-2)，所述零中频结构链路(23-2)包括：
第二放大器(234)，所述第二放大器(234)的输入端通过所述第二开关(S2)，与所述升频装置(22)的输出端连接，用于对所述升频装置(22)得到的所述中频信号进行放大得到放大后的信号；
第四滤波器(235)，所述第四滤波器(235)的输入端与所述第二放大器(234)的输出端连接，用于对所述第二放大器(234)得到的所述放大后的信号进行滤波得到至少一个零中频结构链路(23-2)对应部分频段的射频信号，所述第四滤波器(235)的输出端作为所述射频通道(23)的输出端。
结合第一方面、第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中任意一种，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述发信机还包括：
辅助通道(32)，与所述基带控制装置(21)连接，用于和所述基带控制装置(21)之间传输频点配置信息及系统信息，所述基带控制装置(21)还用于通过所述频点配置信息控制所述至少两个射频通道(23)的选择及其对应本振源的选择。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述辅助通道(32)包括：发送辅助通道(311)，其中，
所述发送辅助通道(311)包括：第三数模转化器(3111)及与所述第三数模转化器(3111)串联设置的第五滤波器(3112)、第二混频器(3113)、第三放大器(3114)和第六滤波器(3115)，其中，
所述第三数模转化器(3111)的输入端与所述基带控制装置(21)连接，用于将所述基带控制装置(21)传输来的所述频点配置信息进行数模转化得到第三模拟信号；
所述第五滤波器(3112)的输入端与所述第三数模转化器(3111)的输出端连接，用于对所述第三数模转化器(3111)得到的所述第三模拟信号进行滤波得到第三滤波信号；
所述第二混频器(3113)的第一端与所述第五滤波器(3112)的输出端连接，所述第二混频器(3113)的第二端与辅助通道压控振荡器(3116)连接，所述辅助通道压控振荡器(3116)用于向所述第二混频器(3113)提供第二本振信号，所述第二混频器(3113)用于根据所述辅助通道压控振荡器(3116)提供的所述第二本振信号，对所述第五滤波器(3112)得到的所述第三滤波信号进行变频得到变频后的信号；
所述第三放大器(3114)的输入端与所述第二混频器(3113)的输出端相连，用于对所述第二混频器(3113)得到的所述变频后的信号进行放大，得到放大后的信号；
所述第六滤波器(3115)的输入端与所述第三放大器(3114)的输出端相连，用于对所述第三放大器(3114)得到的所述放大后的信号进行滤波，得到预发送信号，或控制所述至少两个射频通道(23)的选择及其对应本振源的选择的控制信号，所述第六滤波器(3115)的输出端作为所述发送辅助通道(311)的输出端，与第二天线(33)相连。
结合第一方面的第五种或第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述辅助通道(32)还包括：接收辅助通道(312)，其中，
所述接收辅助通道(312)包括：模数转化器(3121)及与所述模数转化器(3121)串联设置的第七滤波器(3122)、第三混频器(3123)、第四放大器(3124)和第八滤波器(3125)，其中，
所述模数转化器(3121)的输出端与所述基带控制装置(21)连接，用于将所述第七滤波器(3122)滤波得到的第四滤波信号进行模数转化得到转化后的信号，并传输给所述基带控制装置(21)；
所述第七滤波器(3122)的输出端与所述模数转化器(3121)的输入端连接，用于将所述第三混频器(3123)变频得到的变频后的信号进行滤波得到所述第四滤波信号并传输给所述模数转化器(3121)；
所述第三混频器(3123)的第一端与所述第七滤波器(3122)的输入端连接，所述第三混频器(3123)的第二端与所述第四放大器(3124)的输出端连接，所述第三混频器(3123)的第三端与辅助通道压控振荡器(3116)连接，所述辅助通道压控振荡器(3116)用于向所述第三混频器(3123)提供第三本振信号，所述第三混频器(3123)用于将所述第四放大器(3124)放大处理得到的所述放大后的信号，进行变频处理，并将变频得到的变频后的信号传输给所述第七滤波器(3122)；
所述第四放大器(3124)的输入端与所述第八滤波器(3125)的输出端连接，用于将所述第八滤波器(3125)得到的滤波后的信号进行放大，得到放大后的信号；
所述第八滤波器(3125)的输入端与所述第二天线(33)相连，所述第八滤波器(3125)的输入端作为所述接收辅助通道(312)的输入端，用于将所述第二天线(33)接收的信号进行滤波得到滤波后的信号。
第二方面，本申请实施例提供一种收信机，包括：并联设置的至少两个射频通道(41)、降频装置(42)、基带控制装置(43)、第一开关(S6)、第二开关(S7)及第一天线(45)；其中，
所述第一天线(45)通过所述第一开关(S6)，与所述至少两个射频通道(41)中一射频通道的输入端串联连接，用于接收发信机发送的射频信号，并将所述射频信号传输给与所述第一天线(45)连接的射频通道；
所述至少两个射频通道(41)，用于将所述第一天线(45)接收的所述射频信号中其对应部分频段的射频信号进行变频、放大和滤波，得到中频信号，所述至少两个射频通道(41)共同覆盖所述射频信号的整个频段，且每一射频通道覆盖(41)所述射频信号中互异的部分频段；
所述降频装置(42)通过所述第二开关(S7)，与所述至少两个射频通道(41)中的、与所述第一天线(45)连接的射频通道的输出端连接，用于将该射频通道(41)得到的所述中频信号降频为所述基带控制装置(43)的预处理信号。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述降频装置(42)包括：同相解调通道(421)、与所述同相解调通道(421)并联设置的正交解调通道(422)及分解器(423)；其中，
所述分解器(423)用于将所述射频通道(41)得到的所述中频信号分解为同相中频信号和正交中频信号，所述分解器(423)的第一端作为所述降频装置(42)的输入端，所述分解器(423)的第二端连接所述同相解调通道(421)的输入端，所述分解器(423)的第三端连接所述正交解调通道(422)的输入端；
所述同相解调通道(421)，与所述基带控制装置(43)连接，用于将所述分解器(423)得到的所述同相中频信号进行降频得到同相基带信号，并将所述同相基带信号传输给所述基带控制装置(43)；
所述正交解调通道(422)，与所述基带控制装置(43)连接，用于将所述分解器(423)得到的所述正交中频信号进行降频得到正交基带信号，并将所述正交基带信号传输给所述基带控制装置(43)。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述同相解调通道(421)包括：第一模数转化器(4211)及与所述第一模数转化器(4211)串联设置的第一滤波器(4212)和第一解调器(4213)，其中，所述第一解调器(4213)的第一端作为所述同相解调通道(421)的输入端，所述第一解调器(4213)的第二端与分频器(46)连接，所述分频器(46)用于向所述第一解调器(4213)提供第一解调信号，所述第一解调器(4213)用于使用所述分频器(46)提供的所述第一解调信号，对所述分解器(423)得到的所述同相中频信号进行解调得到同相解调信号；所述第一滤波器(4212)的输入端与所述第一解调器(4213)的输出端连接，所述第一滤波器(4212)用于对所述第一解调器(4213)得到的所述同相解调信号进行滤波得到第一滤波信号；所述第一模数转化器(4211)的输入端与所述第一滤波器(4212)的输出端连接，用于对所述第一滤波器(4212)得到所述第一滤波信号进行模数转化得到所述同相基带信号，所述第一模数转化器(4211)的输出端与所述基带控制装置(43)连接；
所述正交解调通道(422)包括：第二模数转化器(4221)及与所述第二模数转化器(4221)串联设置的第二滤波器(4222)和第二解调器(4223)，其中，所述第二解调器(4223)的第一端作为所述正交解调通道(422)的输入端，所述第二解调器(4223)的第二端与所述分频器(46)连接，所述分频器(46)还用于向所述第二解调器(4223)提供第二解调信号，所述第二解调器(4223)用于使用所述分频器(46)提供的所述第二解调信号，对所述分解器(423)得到的所述正交中频信号进行解调得到正交解调信号，其中，所述第二解调信号与所述第一解调信号的相位差为预设值，输入所述分频器(46)的信号是由至少一个锁相环(48)提供的；所述第二滤波器(4222)的输入端与所述第二解调器(4223)的输出端连接，所述第二滤波器(4222)用于对所述第二解调器(4223)得到的所述正交解调信号进行滤波得到第二滤波信号；所述第二模数转化器(4221)的输入端与所述第二滤波器(4222)的输出端连接，所述第二模数转化器(4221)用于对所述第二滤波器(4222)得到所述第二滤波信号进行模数转化得到所述正交基带信号，所述第二模数转化器(4221)的输出端与所述基带控制装置(43)连接。
结合第二方面、第二方面的第一种至第二种可能的实现方式中任意一种，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述至少两个射频通道中至少一个为超外差结构链路(41-1)，所述超外差结构链路(41-1)包括：第三滤波器(411)、第一放大器(412)和第一混频器(413)；其中，
所述第三滤波器(411)和所述第一放大器(412)顺次连接，所述第三滤波器(411)的输入端作为所述射频通道(41)的输入端，所述第三滤波器(411)用于对所述第一天线(45)接收的所述射频信号中其对应部分频段的射频信号进行滤波得到第三滤波信号；
所述第一放大器(412)的输入端与所述第三滤波器(411)的输出端连接，所述第一放大器(412)用于对所述第三滤波器(411)得到的所述第三滤波信号进行放大，得到第一放大信号；
所述第一混频器(413)的第一端与所述第一放大器(412)的输出端连接，所述第一混频器(413)的第二端通过第三开关(S8)和第四开关(S9)，与锁相环(48)连接，用于接收所述锁相环(48)提供第一本振信号，所述第一混频器(413)的输出端通过所述第二开关(S7)，与所述降频装置(42)的输入端连接，所述第一混频器(413)用于根据所述锁相环(48)提供的所述第一本振信号，对所述第一放大器(412)得到的所述第一放大信号进行变频得到所述中频信号。
结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述至少两个射频通道中至少一个为零中频结构链路(41-2)，所述零中频结构链路(41-2)包括：第四滤波器(414)和第二放大器(415)；其中，
所述第四滤波器(414)与所述第二放大器(415)的顺次连接，所述第四滤波器(414)的输入端作为所述射频通道(41)的输入端，所述第四滤波器(414)用于对所述第一天线(45)接收的所述射频信号中至少一个零中频结构链路(41-2)对应部分频段的射频信号进行滤波得到第四滤波信号；
所述第二放大器(415)的输入端与所述第四滤波器(414)与的输出端连接，所述第二放大器(415)用于对所述第四滤波器(414)得到的所述第四滤波信号进行放大，得到所述中频信号，所述第二放大器(415)的输出端通过所述第二开关(S7)，与所述降频装置(42)的输入端连接。
结合第二方面、第二方面的第一种至第四种可能的实现方式中任意一种，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述收信机还包括：
辅助通道(52)，与所述基带控制装置(43)连接，用于和所述基带控制装置(43)之间传输频点配置信息及系统信息，所述基带控制装置(43)还用于通过所述频点配置信息控制所述至少两个射频通道的选择及其对应本振源的选择。
结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述辅助通道(52)包括：接收辅助通道(521)，其中，所述接收辅助通道(521)包括：第三模数转化器(5211)及与所述第三模数转化器(5211)串联设置的第五滤波器(5212)、第二混频器(5213)、第三放大器(5214)和第六滤波器(5215)；
所述第三模数转化器(5211)的输出端与所述基带控制装置(43)连接，所述第三模数转化器(5211)的输入端与所述第五滤波器(5212)的输出端连接，所述第三模数转化器(5211)用于对所述第五滤波器(5212)得到的第五滤波信号进行数模转化得到转化后的信号，并传输给所述基带控制装置(43)；
所述第五滤波器(5212)的输入端与所述第二混频器(5213)的输出端连接，用于对所述第二混频器(5213)得到的变频后的信号进行滤波得到所述第五滤波信号；
所述第二混频器(5213)的第一端与所述第三放大器(5214)的输出端连接，所述第二混频器(5213)的第二端与辅助通道压控振荡器(5216)连接，所述辅助通道压控振荡器(5216)用于向所述第二混频器(5213)提供第二本振信号，所述第二混频器(5213)用于根据所述辅助通道压控振荡器(5216)提供的所述第二本振信号，对所述第三放大器(5214)放大得到的放大后的信号，进行变频，得到所述变频后的信号；
所述第三放大器(5214)的输入端与所述第六滤波器(5215)的输出端相连，用于对所述第六滤波器(5215)滤波得到的滤波后的信号，进行放大，得到所述放大后的信号；
所述第六滤波器(5215)的输入端作为所述接收辅助通道(521)的输入端，与所述第二天线(53)相连，用于对所述第二天线(53)所接收的所述射频信号，进行滤波，得到所述滤波后的信号。
结合第二方面的第五种或第六种可能的实现方式，在第二方面的第七种可能的实现方式中，所述辅助通道(52)还包括：发送辅助通道(522)，其中，所述发送辅助通道(522)包括：数模转换器(5221)及与所述数模转换器(5221)串联设置的第七滤波器(5222)、第三混频器(5223)、第四放大器(5224)和第八滤波器(5225)；
所述数模转换器(5221)的输入端与所述基带控制装置(43)连接，用于对基带控制装置(43)获取的预发送信号或控制信号进行模数转化，得到数字信号，所述控制信号为所述基带控制装置(43)控制所述至少两个射频通道(41)的选择及其对应本振源的选择的控制信号；
所述第七滤波器(5222)的输入端与所述数模转换器(5221)的输出端连接，用于对所述数模转换器(5221)得到的所述数字信号进行滤波，得到第六滤波信号；
所述第三混频器(5223)的第一端与所述第七滤波器(5222)的输出端连接，所述第三混频器(5223)的第二端与辅助通道压控振荡器(5216)连接，所述辅助通道压控振荡器(5216)用于向所述第三混频器(5223)提供第三本振信号，所述第三混频器(5223)用于对所述第七滤波器(5222)得到的所述第六滤波信号进行变频得到变频后的信号；
所述第四放大器(5224)的输入端与所述第三混频器(5223)的输出端相连，用于对所述第三混频器(5223)变频得到所述变频后的信号进行放大，得到放大后的信号；
所述第八滤波器(5225)的输入端与所述第四放大器(5224)的输出端相连，所述第八滤波器(5225)的输出端作为所述发送辅助通道(522)的输出端，与所述第二天线(53)相连，所述第八滤波器(5225)用于对所述第四放大器(5224)得到的所述放大后的信号进行滤波得到所述第二天线(53)将要发送出去的信号。
本申请实施例通过并联设置至少两个射频通道，每射频通道覆盖一段频率范围，工作于不同的工作频点，在实现超宽带宽的同时，保持较高的无线通信性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为一种具有分布式结构的超宽带接收机架构；
图2为本申请发信机实施例一的结构示意图；
图3为本申请发信机实施例二的结构示意图；
图4为本申请收信机实施例一的结构示意图；
图5为本申请收信机实施例二的结构示意图；
图6为本申请收发信机之间频点配置流程示意图；
图7为本申请采用超宽带天线的示例图；
图8为本申请采用多天线的示例图；
图9为本申请发信机实施例三的结构示意图；
图10为本申请收信机实施例三的结构示意图；
图11为本申请无线通信系统用于微波点对点应用的示例；
图12为移动通信的场景图；
图13是物与物之间通信的一个典型的应用场景。
具体实施方式
图2为本申请发信机实施例一的结构示意图。本申请实施例提供一种发信机，如图2所示，发信机20包括基带控制装置21、升频装置22、并联设置的多个射频通道23、第一天线24及第一开关S1和第二开关S2。
其中，基带控制装置21用于生成基带信号；升频装置22与基带控制装置21连接，用于将基带控制装置21生成的基带信号升频得到中频信号；至少两个射频通道23的一侧通过第二开关S2与升频装置22串联连接，至少两个射频通道23共同覆盖射频信号的整个频段，且每一射频通道覆盖射频信号中互异的部分频段，用于对升频装置22得到的中频信号进行变频、放大和滤波，获得其对应部分频段的射频信号；第一天线24通过第一开关S1，与至少两个射频通道23中一个射频通道的输出端串联连接，用于将与第一天线24连接的射频通道所获得的射频信号发送出去。
在本申请实施例中，能在不增加硬件实现难度的情况下，实现广的频率覆盖范围的无线发信机。至少两个射频通道23用于支持不同频段射频信号变频放大和滤波功能，通过这样将不同频段的射频通道从物理结构上单独分开有利于硬件的实现。第一天线24可以为超宽带天线，用于发送由至少两个射频通道23传送的信号。第一开关S1用于第一天线24与不同的射频通道23的连接。
本申请实施例中，并联设置至少两个射频通道，每个射频通道覆盖一段频率范围，工作于不同的工作频点，在实现超宽带宽的同时，保持较高的无线通信性能；另外，这样还可以最大化的降低硬件实现难度，并在性能上能获得较大的收益。
可选地，第一天线24的数目可以为一个，也可以为多个。当第一天线24的数目为多个时，该多个第一天线24与至少两个射频通道23中其对应的射频通道协同工作，以保证每一第一天线24在其工作频段内性能良好，且多个射频通道23与多个第一天线24的对应关系可以为一对一，也可以为多对一或一对多，本申请不对其进行限制。
以下列举具体的实施例对本申请实施例所提供发信机进行详细介绍。
图3为本申请发信机实施例二的结构示意图。该申请实施例以图2所示实施例为基础，如图3所示，升频装置22可以包括：同相调制通道221、与同相调制通道221并联设置的正交调制通道222及合成器223。其中，同相调制通道221与基带控制装置21连接，用于对基带控制装置21生成的基带信号进行升频得到同相中频信号；正交调制通道222与基带控制装置21连接，用于对基带控制装置21生成的基带信号进行升频得到正交中频信号；合成器223的第一端连接同相调制通道221的输出端，合成器223的第二端连接正交调制通道222的输出端，将正交中频信号输入合成器223，合成器223的第三端作为升频装置22的输出端，合成器223用于对同相调制通道221得到的同相中频信号和正交调制通道222得到的正交中频信号进行合成，获得中频信号。
其中，同相调制通道221可以包括：第一数模转化器2211及与第一数模转化器2211串联设置的第一滤波器2212和第一调制器2213。其中，第一数模转化器2211的输入端与基带控制装置21连接，用于将基带控制装置21生成的基带信号转化为第一模拟信号，第一滤波器2212的输入端与第一数模转化器2211的输出端连接，用于对第一数模转化器2211转化得到的第一模拟信号进行滤波得到第一滤波信号，第一调制器2213的第一端与第一滤波器2212的输出端连接，第一调制器2213的第二端与分频器26连接，分频器26用于向第一调制器2213提供第一调制信号，第一调制器2213的第三端与合成器223的第一端连接，第一调制器2213用于使用分频器26提供的第一调制信号，对第一滤波器2212滤波得到的第一滤波信号进行调制得到同相中频信号。
正交调制通道222可以包括：第二数模转化器2221及与第二数模转化器2221串联设置的第二滤波器2222和第二调制器2223。其中，第二数模转化器2221的输入端与基带控制装置21连接，用于将基带控制装置21生成的基带信号转化为第二模拟信号；第二滤波器2222的输入端与第二数模转化器2221的输出端连接，用于对第二数模转化器2221转化得到的第二模拟信号进行滤波得到第二滤波信号；第二调制器2223的第一端与第二滤波器2222的输出端连接，第二调制器2223的第二端与分频器26连接，分频器26用于向第二调制器2223提供第二调制信号，该第二调制信号与上述第一调制信号的相位差为预设值(该预设值例如可以为90°)，第二调制器2223的第三端与合成器223的第二端连接，第二调制器2223用于使用分频器26提供的第二调制信号，对第二滤波器2222滤波得到的第二滤波信号进行调制得到正交中频信号，其中，输入分频器26的信号是由至少一个锁相环28提供的。该锁相环28为包括多个压控振荡器281(Voltage Controlled Oscillator，简称：VCO)的锁相环，可以根据不同的频点配置情况选择合适频段的VCO给链路变频提供本振信号。另外，锁相环28还包括鉴相器(Phase Detector，简称：PD)282和环路滤波器283。其中，鉴相器282检测其输入信号之间的相位差，并将检测出的相位差转换成电压信号输出，该电压信号经环路滤波器283滤波后形成压控振荡器281的控制电压，对压控振荡器281输出信号的频率实施控制。
需要说明的是，至少两个射频通道23包含一定数量的超外差结构链路和零中频结构链路。即，至少两个射频通道中至少一个为超外差结构链路23-1。该超外差结构链路23-1可以包括：第一混频器231，第一混频器231的第一端通过第二开关S2，与升频装置22的输出端连接，第一混频器231的第二端通过第三开关S3和第四开关S4，与锁相环28连接，用于接收来自锁相环28提供第一本振信号，第一混频器231用于根据锁相环28提供的第一本振信号，对升频装置22得到的中频信号进行变频得到变频后的信号；第一放大器232，第一放大器232的输入端与第一混频器231的输出端相连，用于对第一混频器231输出的变频后的信号进行放大得到放大后的信号；及，第三滤波器233，第三滤波器233的输入端与第一放大器232的输出端相连，用于对第一放大器232得到的放大后的信号进行滤波得到射频信号，第三滤波器233的输出端作为射频通道23的输出端。
另外，至少两个射频通道中至少一个为零中频结构链路23-2。该零中频结构链路23-2可以包括：第二放大器234，第二放大器234的输入端通过第二开关S2，与升频装置22的输出端连接，用于对升频装置22得到的中频信号进行放大得到放大后的信号；第四滤波器235，第四滤波器235的输入端与第二放大器234的输出端连接，用于对第二放大器234得到的放大后的信号进行滤波得到其对应部分频段的射频信号，第四滤波器235的输出端作为射频通道23的输出端。
此外，发信机20还可以包括：辅助通道32，该辅助通道32与基带控制装置21连接，用于和基带控制装置21之间传输频点配置信息及系统信息，基带控制装置21还可以用于通过频点配置信息控制至少两个射频通道23的选择及其对应本振源的选择。其中，上述系统信息包括发信机20所在的通信系统用于组网时的各种系统信息等，频点配置信息的来源可有多种实现形式，例如上层软件配置，等等。
可选地，发信机20还可以包括：第二天线33，该第二天线33与辅助通道32连接，用于发送辅助通道32传来的信号，或接收其它设备通过其自身的辅助通道发来的信号，并通过辅助通道32传输给基带控制装置21。第二天线33可以与第一天线24为同一天线，或，第二天线33为辅助通道32所独有的天线，用于发送辅助通道32传来的信号，和/或，将其接收的信号传输给辅助通道32。
实现上述功能的辅助通道可以有多种形式，这里仅列举示例对其进行说明。例如，辅助通道32可以包括：发送辅助通道311，其中，该发送辅助通道311可以包括：第三数模转化器3111及与第三数模转化器3111串联设置的第五滤波器3112、第二混频器3113、第三放大器3114和第六滤波器3115。
其中，第三数模转化器3111的输入端与基带控制装置21连接，用于将基带控制装置21传输来的频点配置信息进行数模转化得到第三模拟信号；第五滤波器3112的输入端与第三数模转化器3111的输出端连接，用于对第三数模转化器3111得到的第三模拟信号进行滤波得到第三滤波信号；第二混频器3113的第一端与第五滤波器3112的输出端连接，第二混频器3113的第二端与辅助通道压控振荡器3116连接，辅助通道压控振荡器3116可以用于向第二混频器3113提供第二本振信号，第二混频器(3113)可以用于根据辅助通道压控振荡器3116提供的第二本振信号，对第五滤波器3112得到的第三滤波信号进行变频得到变频后的信号；第三放大器3114的输入端与第二混频器3113的输出端相连，用于对第二混频器3113得到的变频后的信号进行放大，得到放大后的信号；第六滤波器3115的输入端与第三放大器3114的输出端相连，用于对第三放大器3114得到的放大后的信号进行滤波，得到预发送信号，或控制至少两个射频通道23的选择及其对应本振源的选择的控制信号，第六滤波器3115的输出端作为发送辅助通道311的输出端，与第二天线33相连。
进一步地，辅助通道32还可以包括：接收辅助通道312。其中，接收辅助通道312可以包括：模数转化器3121及与模数转化器3121串联设置的第七滤波器3122、第三混频器3123、第四放大器3124和第八滤波器3125。
其中，模数转化器3121的输出端与基带控制装置21连接，用于将第七滤波器3122滤波得到的第四滤波信号进行模数转化得到转化后的信号，并传输给基带控制装置21；第七滤波器3122的输出端与模数转化器3121的输入端连接，用于将第三混频器3123变频得到的变频后的信号进行滤波，得到上述第四滤波信号，并传输给模数转化器3121；第三混频器3123的第一端与第七滤波器3122的输入端连接，第三混频器3123的第二端与第四放大器3124的输出端连接，第三混频器3123的第三端与辅助通道压控振荡器3116连接，辅助通道压控振荡器3116可以用于向第三混频器3123提供第三本振信号，第三混频器3123可以用于将第四放大器3124放大处理得到的放大后的信号，进行变频处理，并将变频得到的变频后的信号传输给第七滤波器3122；第四放大器3124的输入端与第八滤波器3125的输出端连接，用于将第八滤波器3125得到的滤波后的信号进行放大，得到上述放大后的信号；第八滤波器3125的输入端与第二天线33相连，第八滤波器3125的输入端作为接收辅助通道312的输入端，用于将第二天线33接收的信号进行滤波得到上述滤波后的信号。
补充说明的是，上述辅助通道32还可以用于传输业务数据。可选地，辅助通道32的工作频率可以在非授权频段内，也可以为具体业务对应的频段，本申请不对其进行限制。
本申请实施例采用至少两个射频通道的架构，每个射频通道覆盖一段频率范围，这样最大化的降低的硬件设计的难度，并在性能上能获得较大的收益；在发信机端设置专门的辅助信道，可以实时的传输频点配置信息，自动完成信号发送端的频率配置，同时，该辅助信道还兼做业务传输通道，用来传输业务数据，实现通道的高效利用；在射频通道中采用超外差结构与零中频结构结合的方案，能在保证系统较高性能的前提下最大的降低系统复杂度；采用开关对射频通道以及本振源进行切换，可以很好的利用基带控制装置对开关进行控制，提供智能的频率切换。
图4为本申请收信机实施例一的结构示意图。本申请实施例提供一种收信机，如图4所示，收信机40包括并联设置的至少两个射频通道41、降频装置42、基带控制装置43、第一开关S6、第二开关S7及第一天线45。
其中，第一天线45通过第一开关S6，与至少两个射频通道41中一射频通道的输入端串联连接，用于接收发信机发送的射频信号，并将该射频信号传输给与第一天线45连接的射频通道；至少两个射频通道41用于将第一天线45接收的射频信号中其对应部分频段的射频信号进行变频、放大和滤波，得到中频信号，至少两个射频通道41共同覆盖上述射频信号的整个频段，且每一射频通道41覆盖该射频信号中互异的部分频段；降频装置42通过第二开关S7，与至少两个射频通道41中的、与第一天线45连接的射频通道的输出端连接，用于将该射频通道41得到的中频信号降频为基带控制装置43的预处理信号。
该实施例中的收信机40与上述实施例中的发信机对应工作。发信机发出超宽带信号之后，收信机40接收该超宽带信号，并采用上述各部件对该超宽带信号进行相应处理，例如，降频装置42执行对中频信号(IQ调制信号)的降频处理，等等，此处不再一一赘述。
本申请实施例中，并联设置至少两个射频通道，每个射频通道覆盖一段频率范围，工作于不同的工作频点，在实现超宽带宽的同时，保持较高的无线通信性能；另外，这样还可以最大化的降低硬件实现难度，并在性能上能获得较大的收益。
可选地，第一天线45的数目可以为一个，也可以为多个。当第一天线45的数目为多个时，该多个第一天线45与至少两个射频通道41中其对应的射频通道协同工作，以保证每一第一天线45在其工作频段内性能良好，且至少两个射频通道41与多个第一天线45的对应关系可以为一对一，也可以为多对一或一对多，本申请不对其进行限制。
以下列举具体的实施例对本申请实施例所提供的收信机进行详细介绍。
图5为本申请收信机实施例二的结构示意图。该申请实施例以图4所示实施例为基础，如图5所示，降频装置42可以包括：同相解调通道421、与同相解调通道421并联设置的正交解调通道422及分解器423。
其中，分解器423用于将射频通道41得到的中频信号分解为同相解调中频信号和正交解调中频信号，分解器423的第一端作为降频装置42的输入端，分解器423的第二端连接同相解调通道421的输入端，分解器423的第三端连接正交解调通道422的输入端；同相解调通道421与基带控制装置43连接，用于将分解器423得到的同相解调中频信号进行降频，得到同相基带信号，并将该同相基带信号传输给基带控制装置43；正交解调通道422与基带控制装置43连接，用于将分解器423得到的正交解调中频信号进行降频，得到正交基带信号，并将该正交基带信号传输给基带控制装置43。
进一步地，同相解调通道421可以包括：第一模数转化器4211及与第一模数转化器4211串联设置的第一滤波器4212和第一解调器4213。其中，第一解调器4213的第一端作为同相解调通道421的输入端，第一解调器4213的第二端与分频器46连接，分频器46可以用于向第一解调器4213提供第一解调信号，该第一解调器4213可以用于使用分频器46提供的第一解调信号，对分解器423得到的同相中频信号进行解调得到同相解调信号；第一滤波器4212的输入端与第一解调器4213的输出端连接，第一滤波器4212可以用于对第一解调器4213得到的同相解调信号进行滤波得到第一滤波信号；第一模数转化器4211的输入端与第一滤波器4212的输出端连接，用于对第一滤波器4212得到第一滤波信号进行模数转化得到同相基带信号，第一模数转化器4211的输出端与基带控制装置43连接。
正交解调通道422可以包括：第二模数转化器4221及与第二模数转化器4221串联设置的第二滤波器4222和第二解调器4223。其中，第二解调器4223的第一端作为正交解调通道422的输入端，第二解调器4223的第二端与分频器46连接，分频器46还可以用于向第二解调器4223提供第二解调信号，第二解调器4223可以用于使用分频器46提供的第二解调信号，对分解器423得到的正交中频信号进行解调得到正交解调信号，其中，该第二解调信号与上述第一解调信号的相位差为预设值，输入分频器46的信号是由至少一个锁相环48提供的；第二滤波器4222的输入端与第二解调器4223的输出端连接，第二滤波器4222可以用于对第二解调器4223得到的正交解调信号进行滤波得到第二滤波信号；第二模数转化器4221的输入端与第二滤波器4222的输出端连接，第二模数转化器4221可以用于对第二滤波器4222得到第二滤波信号进行模数转化，得到正交基带信号，第二模数转化器4221的输出端与基带控制装置43连接。
另外，锁相环48可以包括多个VCO481、鉴相器(Phase Detector，简称：PD)482和环路滤波器483，可以根据不同的频点配置情况选择合适频段的VCO给链路变频提供本振信号。其中，鉴相器482检测其输入信号之间的相位差，并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出，该信号经环路滤波器483滤波后形成压控振荡器481的控制电压，对压控振荡器481输出信号的频率实施控制。
需要说明的是，至少两个射频通道包含一定数量的超外差结构链路和零中频结构链路。换句话说，就是至少两个射频通道中至少一个为超外差结构链路41-1，该超外差结构链路41-1可以包括：第三滤波器411、第一放大器412和第一混频器413。
其中，第三滤波器411和第一放大器412顺次连接，第三滤波器411的输入端作为射频通道41的输入端，第三滤波器411用于对第一天线45接收的射频信号中其对应部分频段的射频信号进行滤波得到第三滤波信号；第一放大器412的输入端与第三滤波器411的输出端连接，第一放大器412可以用于对第三滤波器411得到的第三滤波信号进行放大，得到第一放大信号；第一混频器413的第一端与第一放大器412的输出端连接，第一混频器413的第二端通过第三开关S8和第四开关S9，与锁相环48连接，可以用于接收锁相环48提供第一本振信号，第一混频器413的输出端通过第二开关S7，与降频装置42的输入端连接，第一混频器413可以用于根据锁相环48提供的第一本振信号，对第一放大器412得到的第一放大信号进行变频，得到中频信号。
此外，至少两个射频通道中至少一个为零中频结构链路41-2。该零中频结构链路41-2可以包括：第四滤波器414和第二放大器415。其中，第四滤波器414与第二放大器415的顺次连接，第四滤波器414的输入端作为射频通道41的输入端，第四滤波器414可以用于对第一天线45接收的射频信号中其对应部分频段的射频信号进行滤波得到第四滤波信号；第二放大器415的输入端与第四滤波器414的输出端连接，所述第二放大器415可以用于对第四滤波器414得到的第四滤波信号进行放大，得到中频信号，第二放大器415的输出端通过第二开关S7，与降频装置42的输入端连接。
在上述基础上，收信机40还可以包括：辅助通道52，该辅助通道52与基带控制装置43连接，用于和基带控制装置43之间传输频点配置信息及系统信息，基带控制装置43还可以用于通过频点配置信息控制至少两个射频通道的选择及其对应本振源的选择。
可选地，收信机40还可以包括：第二天线53。该第二天线53与辅助通道52连接，用于发送辅助通道52传来的信号，或接收其它设备通过其自身的辅助通道发来的信号，并通过辅助通道52传输给基带控制装置43。其中，上述系统信息包括收信机40所在的通信系统用于组网时的各种系统信息等，频点配置信息的来源可有多种实现形式，例如上层软件配置，等等；第二天线53可以与第一天线45为同一天线，或，第二天线53为辅助通道52所独有的天线，用于发送辅助通道52传来的信号，和/或，将其接收的信号传输给辅助通道52。
实现上述功能的辅助通道可以有多种形式，这里仅列举示例对其进行说明。例如，辅助通道52可以包括：接收辅助通道521。其中，接收辅助通道521可以包括：第三模数转化器5211及与第三模数转化器5211串联设置的第五滤波器5212、第二混频器5213、第三放大器5214和第六滤波器5215。
第三模数转化器5211的输出端与基带控制装置43连接，第三模数转化器5211的输入端与第五滤波器5212的输出端连接，第三模数转化器5211可以用于对第五滤波器5212得到的第五滤波信号进行数模转化，得到转化后的信号，并传输给基带控制装置43；第五滤波器5212的输入端与第二混频器5213的输出端连接，可以用于对第二混频器5213得到的变频后的信号进行滤波，得到上述第五滤波信号；第二混频器5213的第一端与第三放大器5214的输出端连接，第二混频器5213的第二端与辅助通道压控振荡器5216连接，该辅助通道压控振荡器5216可以用于向第二混频器5213提供第二本振信号，第二混频器5213可以用于根据辅助通道压控振荡器5216提供的第二本振信号，对第三放大器5214放大得到的放大后的信号，进行变频，得到变频后的信号；第三放大器5214的输入端与第六滤波器5215的输出端相连，用于对第六滤波器5215滤波得到的滤波后的信号，进行放大，得到放大后的信号；第六滤波器5215的输入端作为接收辅助通道521的输入端，与第二天线53相连，用于对第二天线53所接收的射频信号，进行滤波，得到滤波后的信号。
在上述基础上，辅助通道52还可以包括：发送辅助通道522，其中，发送辅助通道522可以包括：数模转换器5221及与数模转换器5221串联设置的第七滤波器5222、第三混频器5223、第四放大器5224和第八滤波器5225。
数模转换器5221的输入端与基带控制装置43连接，可以用于对基带控制装置43获取的预发送信号或控制信号进行模数转化，得到数字信号，该控制信号为基带控制装置43控制至少两个射频通道41的选择及其对应本振源的选择的控制信号；第七滤波器5222的输入端与数模转换器5221的输出端连接，可以用于对数模转换器5221得到的数字信号进行滤波，得到第六滤波信号；第三混频器5223的第一端与第七滤波器5222的输出端连接，第三混频器5223的第二端与辅助通道压控振荡器5216连接，该辅助通道压控振荡器5216可以用于向第三混频器5223提供第三本振信号，第三混频器5223可以用于对第七滤波器5222得到的第六滤波信号进行变频，得到变频后的信号；第四放大器5224的输入端与第三混频器5223的输出端相连，可以用于对第三混频器5223变频得到变频后的信号进行放大，得到放大后的信号；第八滤波器5225的输入端与第四放大器5224的输出端相连，第八滤波器5225的输出端作为发送辅助通道522的输出端，与第二天线53相连，第八滤波器5225可以用于对第四放大器5224得到的所述放大后的信号进行滤波，得到第二天线53将要发送出去的信号。
补充说明的是，上述辅助通道52还可以用于传输业务数据。可选地，辅助通道52的工作频率可以为非授权频段，也可以为具体业务对应的频段，本申请不对其进行限制。
本申请实施例采用至少两个射频通道的架构，每个射频通道覆盖一段频率范围，这样最大化的降低的硬件设计的难度，并在性能上能获得较大的收益；在收信机端设置专门的辅助信道，可以实时的传输频点配置信息，自动完成超宽带信号发送端的频率配置，同时，该辅助信道还兼做业务传输通道，用来传输业务数据，实现通道的高效利用；在射频通道中采用超外差结构与零中频结构结合的方案，能在保证系统较高性能的前提下最大的降低系统复杂度；采用开关对射频通道以及本振源进行切换，可以很好的利用基带控制装置对开关进行控制，提供智能的频率切换。
以下结合图3所示的发信机20及图5所示的收信机40说明二者的交互。
具体地，如图6所示：
S601、发信机20获取频点配置信息。
具体地，发信机20中的基带控制装置21获取需要工作的频点信息并发出频点配置信息发送请求。
S602、发信机20发送频点配置信息给收信机40。
具体地，发信机20通过发送辅助通道311发送频点配置信息，对应地，收信机40的接收辅助通道512接收频点配置信息。
S603、收信机40进行频点配置。
收信机40中的基带控制装置43处理频点配置信息并完成收信机40的频点配置。配置过程中基带控制装置43根据频点配置信息控制第一开关S6和第二开关S7选择正确的接收射频通道(射频通道)，同时控制第三开关S8、第四开关S9和第五开关S10将正确的本振信号送到选定的接收射频通道上。
S604、收信机40发送频点配置反馈信息给发信机20。
收信机40接收射频通道配置完成之后，基带控制装置43请求发送接收端频点配置反馈信息并通过收信机40的发送辅助通道522发送给发信机20。
S605、发信机20进行频点配置。
发信机20接收到收信机40配置完成信息后，发信机20完成自身的频点配置。
S606、发信机20和收信机40建立通信。
当发信机中的基带控制装置接收到频点更换的信息时，按图6所示的频点配置流程自动的完成频点的更换配置。辅助通道的工作频率可以为非授权(Unlicensed)频段，也可以为具体某一业务传输的频段，同时辅助通道可以兼做业务传输通道，即该辅助通道同时完成频点或者管理信息的传输，也作为业务数据的传输通道，这样有效的利用了射频通道资源。
本申请实施例的发信机和收信机的天线方案如图7和图8所示。其中，图7为本申请采用超宽带天线的示例图。图8为本申请采用多天线的示例图。如图7所示，收发信机70中超宽带天线71覆盖超宽带信号的所有频段，该方案结构简单，但超宽带天线71很难在宽的频段范围内保持好的性能，采用图8所示的方案对其进行改进。如图8所示，在收发信机80中，每个天线81覆盖超宽带信号的一段频率范围，这样可以保证每个天线81都在其工作的频段内保持好的性能。可选地，收发信机80通过开关S11选择接通不同的天线81。
图9为本申请发信机实施例三的结构示意图。图10为本申请收信机实施例三的结构示意图。其中，图9和图10所示方案分别为一超宽带信号的发送端和接收端。
如图9所示，该申请实施例为一个覆盖6～100GHz的发信机，射频通道的个数为3个，其中，射频通道91用于覆盖66～100GHz的频率范围，射频通道92用于覆盖33～66GHz频率范围，射频通道93覆盖6～33GHz频率范围；射频通道91和射频通道92由于工作频率较高采用超外差结构，在超外差结构链路中采用两次变频从而达到频率覆盖范围，射频通道93为零中频结构链路，将来自于IQ调制器94的信号进行放大和滤波；此外，锁相环95包含3个VCO，分别为：VCO1、VCO2和VCO3，其中，VCO1覆盖频率范围6～33GHz，VCO2覆盖频率范围30～60GHz，VCO3覆盖频率范围60～100GHz，这些VCO通过开关S3、S4为每条射频通道提供第二本振信号，通过1/K分频器96为IQ调制器94提供第一本振信号。
表1频率配置关系
工作频段(GHz) VCO选择 射频通道选择 1/K分频器系数
66～100 VCO3 射频通道91 10
33～66 VCO2 射频通道92 10
6～33 VCO1 射频通道93 0
表1给出了图9所示的发信机的频率配置关系，包括射频通道选择、VCO选择和分频器分频系数选择等。
如图10所示，该申请实施例为一个覆盖6～100GHz的收信机，射频通道的个数为3个，其中，射频通道101用于覆盖66～100GHz的频率范围，射频通道102用于覆盖33～66GHz频率范围，射频通道103覆盖6～33GHz频率范围；射频通道101和射频通道102由于工作频率较高采用超外差结构，在超外差结构链路中采用两次变频从而达到频率覆盖范围，射频通道103为零中频结构链路；此外，锁相环105包含3个VCO，分别为：VCO4、VCO5和VCO6，其中，VCO4覆盖频率6～33GHz，VCO5覆盖30～60GHz，VCO6覆盖60～100GHz，这些VCO通过开关S8和S9为每条射频通道提供第二本振信号，通过1/K分频器106为IQ调制器104提供第一本振信号。
表2频率配置关系
工作频段(GHz) VCO选择 射频通道选择 1/K分频器系数
66～100 VCO6 射频通道101 10
33～66 VCO5 射频通道102 10
6～33 VCO4 射频通道103 0
表2给出了图10所示的收信机的频率配置关系，包括射频通道选择、VCO选择和分频器分频系数选择等。
本申请实施例的超宽带信号处理方法和设备可以应用于如下场景(即本申请实施例的超宽带信号处理系统可以为以下列举系统)：微波点对点或者点对多点大容量传输系统、移动通信接入网络系统及物与物(Device to Device，简称：D2D)之间的通信系统等。图11为本申请无线通信系统用于微波点对点应用的示例，其中无线通信系统应用于天线1处的收发信机，并通过天线波束2进行通信；图12为移动通信的场景图，通信系统用于基站(Base Station)和用户设备(UE)端，进行通信；图13是物与物之间通信的一个典型的应用场景，在该应用场景中提供汽车1与汽车2之间的宽带无线通信。
需要说明的是，本申请任一实施例中所采用的开关均为数字控制的，只需基带控制装置发出相关控制指令，控制开关接通到某一通道上面去，这样便使相应通道打通，进而通过该通道发送数据(不同通道对应不同的工作频率)，从而达到收信机或发信机具有较宽的工作频率范围自动切换的功能；其它开关如与天线连接的开关，作用类似，用于选择适合该工作频段的天线；同理，VCO部分的开关使工作在不同频段的VCO接入到链路中去。其中，上述开关是指本申请任一实施例中所采用的开关，例如实施例一中的第一开关等等。
上述发信机和收信机可以相互独立设置，也可以集成设置，本申请不对其进行限制。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种发信机，其特征在于，包括：
基带控制装置(21)，用于生成基带信号；
升频装置(22)，与所述基带控制装置(21)连接，用于将所述基带控制装置(21)生成的所述基带信号升频得到中频信号；
并联设置的至少两个射频通道(23)，所述至少两个射频通道(23)的一侧通过第二开关(S2)与所述升频装置(22)串联连接，所述至少两个射频通道(23)共同覆盖射频信号的整个频段，且每一射频通道覆盖所述射频信号中互异的部分频段，用于对所述升频装置(22)得到的中频信号进行变频、放大和滤波，获得每一射频通道对应部分频段的射频信号；
第一天线(24)，所述第一天线(24)通过第一开关(S1)，与所述至少两个射频通道(23)中的一个射频通道的输出端串联连接，用于将与所述第一天线(24)连接的射频通道所获得的射频信号发送出去；
所述发信机还包括：
辅助通道(32)，与所述基带控制装置(21)连接，用于和所述基带控制装置(21)之间传输频点配置信息及系统信息，所述基带控制装置(21)还用于通过所述频点配置信息控制所述至少两个射频通道(23)的选择及其对应本振源的选择。
2.根据权利要求1所述的发信机，其特征在于，所述升频装置(22)包括：同相调制通道(221)、与所述同相调制通道(221)并联设置的正交调制通道(222)及合成器(223)；其中，
所述同相调制通道(221)，与所述基带控制装置(21)连接，用于对所述基带控制装置(21)生成的所述基带信号进行升频得到同相中频信号；
所述正交调制通道(222)，与所述基带控制装置(21)连接，用于对所述基带控制装置(21)生成的所述基带信号进行升频得到正交中频信号；
所述合成器(223)的第一端连接所述同相调制通道(221)的输出端，所述合成器(223)的第二端连接所述正交调制通道(222)的输出端，所述合成器(223)的第三端作为所述升频装置(22)的输出端，所述合成器(223)用于对所述同相调制通道(221)得到的同相中频信号和所述正交调制通道(222)得到的正交中频信号进行合成，获得所述中频信号。
3.根据权利要求2所述的发信机，其特征在于，
所述同相调制通道(221)包括：第一数模转化器(2211)及与所述第一数模转化器(2211)串联设置的第一滤波器(2212)和第一调制器(2213)，其中，所述第一数模转化器(2211)的输入端与所述基带控制装置(21)连接，用于将所述基带控制装置(21)生成的所述基带信号转化为第一模拟信号，所述第一滤波器(2212)的输入端与所述第一数模转化器(2211)的输出端连接，用于对所述第一数模转化器(2211)转化得到的所述第一模拟信号进行滤波得到第一滤波信号，所述第一调制器(2213)的第一端与所述第一滤波器(2212)的输出端连接，所述第一调制器(2213)的第二端与分频器(26)连接，所述分频器(26)用于向所述第一调制器(2213)提供第一调制信号，所述第一调制器(2213)的第三端与所述合成器(223)的第一端连接，所述第一调制器(2213)用于使用所述分频器(26)提供的所述第一调制信号，对所述第一滤波器(2212)滤波得到的所述第一滤波信号进行调制得到所述同相中频信号；
所述正交调制通道(222)包括：第二数模转化器(2221)及与所述第二数模转化器(2221)串联设置的第二滤波器(2222)和第二调制器(2223)，其中，所述第二数模转化器(2221)的输入端与所述基带控制装置(21)连接，用于将所述基带控制装置(21)生成的所述基带信号转化为第二模拟信号，所述第二滤波器(2222)的输入端与所述第二数模转化器(2221)的输出端连接，用于对所述第二数模转化器(2221)转化得到的所述第二模拟信号进行滤波得到第二滤波信号，所述第二调制器(2223)的第一端与所述第二滤波器(2222)的输出端连接，所述第二调制器(2223)的第二端与所述分频器(26)连接，所述分频器(26)用于向所述第二调制器(2223)提供第二调制信号，所述第二调制信号与所述第一调制信号的相位差为预设值，所述第二调制器(2223)的第三端与所述合成器(223)的第二端连接，所述第二调制器(2223)用于使用所述分频器(26)提供的所述第二调制信号，对所述第二滤波器(2222)滤波得到的所述第二滤波信号进行调制得到所述正交中频信号，其中，输入所述分频器(26)的信号是由至少一个锁相环(28)提供的。
4.根据权利要求1-3任一项所述的发信机，其特征在于，所述至少两个射频通道中至少一个为超外差结构链路(23-1)，所述超外差结构链路(23-1)包括：
第一混频器(231)，所述第一混频器(231)的第一端通过所述第二开关(S2)，与所述升频装置(22)的输出端连接，所述第一混频器(231)的第二端通过第三开关(S3)和第四开关(S4)，与锁相环(28)连接，用于接收来自所述锁相环(28)提供第一本振信号，所述第一混频器(231)用于根据所述锁相环(28)提供的所述第一本振信号，对所述升频装置(22)得到的所述中频信号进行变频得到变频后的信号；
第一放大器(232)，所述第一放大器(232)的输入端与所述第一混频器(231)的输出端相连，用于对所述第一混频器(231)输出的所述变频后的信号进行放大得到放大后的信号；及
第三滤波器(233)，所述第三滤波器(233)的输入端与所述第一放大器(232)的输出端相连，用于对所述第一放大器(232)得到的所述放大后的信号进行滤波得到射频信号，所述第三滤波器(233)的输出端作为所述射频通道(23)的输出端。
5.根据权利要求4所述的发信机，其特征在于，所述至少两个射频通道中至少一个为零中频结构链路(23-2)，所述零中频结构链路(23-2)包括：
第二放大器(234)，所述第二放大器(234)的输入端通过所述第二开关(S2)，与所述升频装置(22)的输出端连接，用于对所述升频装置(22)得到的所述中频信号进行放大得到放大后的信号；
第四滤波器(235)，所述第四滤波器(235)的输入端与所述第二放大器(234)的输出端连接，用于对所述第二放大器(234)得到的所述放大后的信号进行滤波得到至少一个零中频结构链路(23-2)对应部分频段的射频信号，所述第四滤波器(235)的输出端作为所述射频通道(23)的输出端。
6.根据权利要求1所述的发信机，其特征在于，所述辅助通道(32)包括：发送辅助通道(311)，其中，
所述发送辅助通道(311)包括：第三数模转化器(3111)及与所述第三数模转化器(3111)串联设置的第五滤波器(3112)、第二混频器(3113)、第三放大器(3114)和第六滤波器(3115)，其中，
所述第三数模转化器(3111)的输入端与所述基带控制装置(21)连接，用于将所述基带控制装置(21)传输来的所述频点配置信息进行数模转化得到第三模拟信号；
所述第五滤波器(3112)的输入端与所述第三数模转化器(3111)的输出端连接，用于对所述第三数模转化器(3111)得到的所述第三模拟信号进行滤波得到第三滤波信号；
所述第二混频器(3113)的第一端与所述第五滤波器(3112)的输出端连接，所述第二混频器(3113)的第二端与辅助通道压控振荡器(3116)连接，所述辅助通道压控振荡器(3116)用于向所述第二混频器(3113)提供第二本振信号，所述第二混频器(3113)用于根据所述辅助通道压控振荡器(3116)提供的所述第二本振信号，对所述第五滤波器(3112)得到的所述第三滤波信号进行变频得到变频后的信号；
所述第三放大器(3114)的输入端与所述第二混频器(3113)的输出端相连，用于对所述第二混频器(3113)得到的所述变频后的信号进行放大，得到放大后的信号；
所述第六滤波器(3115)的输入端与所述第三放大器(3114)的输出端相连，用于对所述第三放大器(3114)得到的所述放大后的信号进行滤波，得到预发送信号，或控制所述至少两个射频通道(23)的选择及其对应本振源的选择的控制信号，所述第六滤波器(3115)的输出端作为所述发送辅助通道(311)的输出端，与第二天线(33)相连。
7.根据权利要求6所述的发信机，其特征在于，所述辅助通道(32)还包括：接收辅助通道(312)，其中，所述接收辅助通道(312)包括：模数转化器(3121)及与所述模数转化器(3121)串联设置的第七滤波器(3122)、第三混频器(3123)、第四放大器(3124)和第八滤波器(3125)；
所述模数转化器(3121)的输出端与所述基带控制装置(21)连接，用于将所述第七滤波器(3122)滤波得到的第四滤波信号进行模数转化得到转化后的信号，并传输给所述基带控制装置(21)；
所述第七滤波器(3122)的输出端与所述模数转化器(3121)的输入端连接，用于将所述第三混频器(3123)变频得到的变频后的信号进行滤波，得到所述第四滤波信号，并传输给所述模数转化器(3121)；
所述第三混频器(3123)的第一端与所述第七滤波器(3122)的输入端连接，所述第三混频器(3123)的第二端与所述第四放大器(3124)的输出端连接，所述第三混频器(3123)的第三端与辅助通道压控振荡器(3116)连接，所述辅助通道压控振荡器(3116)用于向所述第三混频器(3123)提供第三本振信号，所述第三混频器(3123)用于将所述第四放大器(3124)放大处理得到的放大后的信号，进行变频处理，并将变频得到的变频后的信号传输给所述第七滤波器(3122)；
所述第四放大器(3124)的输入端与所述第八滤波器(3125)的输出端连接，用于将所述第八滤波器(3125)得到的滤波后的信号进行放大，得到放大后的信号；
所述第八滤波器(3125)的输入端与所述第二天线(33)相连，所述第八滤波器(3125)的输入端作为所述接收辅助通道(312)的输入端，用于将所述第二天线(33)接收的信号进行滤波得到滤波后的信号。
8.一种收信机，其特征在于，包括：并联设置的至少两个射频通道(41)、降频装置(42)、基带控制装置(43)、第一开关(S6)、第二开关(S7)及第一天线(45)；其中，
所述第一天线(45)通过所述第一开关(S6)，与所述至少两个射频通道(41)中一射频通道的输入端串联连接，用于接收发信机发送的射频信号，并将所述射频信号传输给与所述第一天线(45)连接的射频通道；
所述至少两个射频通道(41)，用于将所述第一天线(45)接收的所述射频信号中每个射频通道对应部分频段的射频信号进行变频、放大和滤波，得到中频信号，所述至少两个射频通道(41)共同覆盖所述射频信号的整个频段，且每一射频通道覆盖(41)所述射频信号中互异的部分频段；
所述降频装置(42)通过所述第二开关(S7)，与所述至少两个射频通道(41)中的、与所述第一天线(45)连接的射频通道的输出端连接，用于将该射频通道(41)得到的所述中频信号降频为所述基带控制装置(43)的预处理信号；
所述收信机还包括：
辅助通道(52)，与所述基带控制装置(43)连接，用于和所述基带控制装置(43)之间传输频点配置信息及系统信息，所述基带控制装置(43)还用于通过所述频点配置信息控制所述至少两个射频通道的选择及其对应本振源的选择。
9.根据权利要求8所述的收信机，其特征在于，所述降频装置(42)包括：同相解调通道(421)、与所述同相解调通道(421)并联设置的正交解调通道(422)及分解器(423)；其中，
所述分解器(423)用于将所述射频通道(41)得到的所述中频信号分解为同相中频信号和正交中频信号，所述分解器(423)的第一端作为所述降频装置(42)的输入端，所述分解器(423)的第二端连接所述同相解调通道(421)的输入端，所述分解器(423)的第三端连接所述正交解调通道(422)的输入端；
所述同相解调通道(421)，与所述基带控制装置(43)连接，用于将所述分解器(423)得到的所述同相中频信号进行降频，得到同相基带信号，并将所述同相基带信号传输给所述基带控制装置(43)；
所述正交解调通道(422)，与所述基带控制装置(43)连接，用于将所述分解器(423)得到的所述正交中频信号进行降频，得到正交基带信号，并将所述正交基带信号传输给所述基带控制装置(43)。
10.根据权利要求9所述的收信机，其特征在于，
所述同相解调通道(421)包括：第一模数转化器(4211)及与所述第一模数转化器(4211)串联设置的第一滤波器(4212)和第一解调器(4213)，其中，所述第一解调器(4213)的第一端作为所述同相解调通道(421)的输入端，所述第一解调器(4213)的第二端与分频器(46)连接，所述分频器(46)用于向所述第一解调器(4213)提供第一解调信号，所述第一解调器(4213)用于使用所述分频器(46)提供的所述第一解调信号，对所述分解器(423)得到的所述同相中频信号进行解调得到同相解调信号；所述第一滤波器(4212)的输入端与所述第一解调器(4213)的输出端连接，所述第一滤波器(4212)用于对所述第一解调器(4213)得到的所述同相解调信号进行滤波得到第一滤波信号；所述第一模数转化器(4211)的输入端与所述第一滤波器(4212)的输出端连接，用于对所述第一滤波器(4212)得到所述第一滤波信号进行模数转化得到所述同相基带信号，所述第一模数转化器(4211)的输出端与所述基带控制装置(43)连接；
所述正交解调通道(422)包括：第二模数转化器(4221)及与所述第二模数转化器(4221)串联设置的第二滤波器(4222)和第二解调器(4223)，其中，所述第二解调器(4223)的第一端作为所述正交解调通道(422)的输入端，所述第二解调器(4223)的第二端与所述分频器(46)连接，所述分频器(46)还用于向所述第二解调器(4223)提供第二解调信号，所述第二解调器(4223)用于使用所述分频器(46)提供的所述第二解调信号，对所述分解器(423)得到的所述正交中频信号进行解调得到正交解调信号，其中，所述第二解调信号与所述第一解调信号的相位差为预设值，输入所述分频器(46)的信号是由至少一个锁相环(48)提供的；所述第二滤波器(4222)的输入端与所述第二解调器(4223)的输出端连接，所述第二滤波器(4222)用于对所述第二解调器(4223)得到的所述正交解调信号进行滤波得到第二滤波信号；所述第二模数转化器(4221)的输入端与所述第二滤波器(4222)的输出端连接，所述第二模数转化器(4221)用于对所述第二滤波器(4222)得到所述第二滤波信号进行模数转化得到所述正交基带信号，所述第二模数转化器(4221)的输出端与所述基带控制装置(43)连接。
11.根据权利要求8-10任一项所述的收信机，其特征在于，所述至少两个射频通道中至少一个为超外差结构链路(41-1)，所述超外差结构链路(41-1)包括：第三滤波器(411)、第一放大器(412)和第一混频器(413)；其中，
所述第三滤波器(411)和所述第一放大器(412)顺次连接，所述第三滤波器(411)的输入端作为所述至少一个射频通道(41)的输入端，所述第三滤波器(411)用于对所述第一天线(45)接收的所述射频信号中至少一个超外差结构链路(41-1)对应部分频段的射频信号进行滤波得到第三滤波信号；
所述第一放大器(412)的输入端与所述第三滤波器(411)的输出端连接，所述第一放大器(412)用于对所述第三滤波器(411)得到的所述第三滤波信号进行放大，得到第一放大信号；
所述第一混频器(413)的第一端与所述第一放大器(412)的输出端连接，所述第一混频器(413)的第二端通过第三开关(S8)和第四开关(S9)，与锁相环(48)连接，用于接收所述锁相环(48)提供第一本振信号，所述第一混频器(413)的输出端通过所述第二开关(S7)，与所述降频装置(42)的输入端连接，所述第一混频器(413)用于根据所述锁相环(48)提供的所述第一本振信号，对所述第一放大器(412)得到的所述第一放大信号进行变频，得到所述中频信号。
12.根据权利要求11所述的收信机，其特征在于，所述至少两个射频通道中至少一个为零中频结构链路(41-2)，所述零中频结构链路(41-2)包括：第四滤波器(414)和第二放大器(415)；其中，
所述第四滤波器(414)与所述第二放大器(415)顺次连接，所述第四滤波器(414)的输入端作为所述至少一个射频通道(41)的输入端，所述第四滤波器(414)用于对所述第一天线(45)接收的所述射频信号中至少一个零中频结构链路(41-2)对应部分频段的射频信号进行滤波得到第四滤波信号；
所述第二放大器(415)的输入端与所述第四滤波器(414)的输出端连接，所述第二放大器(415)用于对所述第四滤波器(414)得到的所述第四滤波信号进行放大，得到所述中频信号，所述第二放大器(415)的输出端通过所述第二开关(S7)，与所述降频装置(42)的输入端连接。
13.根据权利要求8所述的收信机，其特征在于，所述辅助通道(52)包括：接收辅助通道(521)，其中，所述接收辅助通道(521)包括：第三模数转化器(5211)及与所述第三模数转化器(5211)串联设置的第五滤波器(5212)、第二混频器(5213)、第三放大器(5214)和第六滤波器(5215)；
所述第三模数转化器(5211)的输出端与所述基带控制装置(43)连接，所述第三模数转化器(5211)的输入端与所述第五滤波器(5212)的输出端连接，所述第三模数转化器(5211)用于对所述第五滤波器(5212)得到的第五滤波信号进行模数转化得到转化后的信号，并传输给所述基带控制装置(43)；
所述第五滤波器(5212)的输入端与所述第二混频器(5213)的输出端连接，用于对所述第二混频器(5213)得到的变频后的信号进行滤波得到所述第五滤波信号；
所述第二混频器(5213)的第一端与所述第三放大器(5214)的输出端连接，所述第二混频器(5213)的第二端与辅助通道压控振荡器(5216)连接，所述辅助通道压控振荡器(5216)用于向所述第二混频器(5213)提供第二本振信号，所述第二混频器(5213)用于根据所述辅助通道压控振荡器(5216)提供的所述第二本振信号，对所述第三放大器(5214)放大得到的放大后的信号，进行变频，得到所述变频后的信号；
所述第三放大器(5214)的输入端与所述第六滤波器(5215)的输出端相连，用于对所述第六滤波器(5215)滤波得到的滤波后的信号，进行放大，得到所述放大后的信号；
所述第六滤波器(5215)的输入端作为所述接收辅助通道(521)的输入端，与第二天线(53)相连，用于对所述第二天线(53)所接收的所述射频信号，进行滤波，得到所述滤波后的信号。
14.根据权利要求13所述的收信机，其特征在于，所述辅助通道(52)还包括：发送辅助通道(522)，其中，所述发送辅助通道(522)包括：数模转换器(5221)及与所述数模转换器(5221)串联设置的第七滤波器(5222)、第三混频器(5223)、第四放大器(5224)和第八滤波器(5225)；
所述数模转换器(5221)的输入端与所述基带控制装置(43)连接，用于对基带控制装置(43)获取的预发送信号或控制信号进行数模转化，得到模拟信号，所述控制信号为所述基带控制装置(43)控制所述至少两个射频通道(41)的选择及其对应本振源的选择的控制信号；
所述第七滤波器(5222)的输入端与所述数模转换器(5221)的输出端连接，用于对所述数模转换器(5221)得到的所述模拟信号进行滤波，得到第六滤波信号；
所述第三混频器(5223)的第一端与所述第七滤波器(5222)的输出端连接，所述第三混频器(5223)的第二端与辅助通道压控振荡器(5216)连接，所述辅助通道压控振荡器(5216)用于向所述第三混频器(5223)提供第三本振信号，所述第三混频器(5223)用于对所述第七滤波器(5222)得到的所述第六滤波信号进行变频得到变频后的信号；
所述第四放大器(5224)的输入端与所述第三混频器(5223)的输出端相连，用于对所述第三混频器(5223)变频得到所述变频后的信号进行放大，得到放大后的信号；
所述第八滤波器(5225)的输入端与所述第四放大器(5224)的输出端相连，所述第八滤波器(5225)的输出端作为所述发送辅助通道(522)的输出端，与所述第二天线(53)相连，所述第八滤波器(5225)用于对所述第四放大器(5224)得到的所述放大后的信号进行滤波得到所述第二天线(53)将要发送出去的信号。
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