CN106899317B - 一种实现射频调制信号处理的方法、装置及接收机 - Google Patents

一种实现射频调制信号处理的方法、装置及接收机 Download PDF

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Abstract

一种实现射频调制信号处理的方法、装置及接收机，包括：通过第一低噪声放大器对接收到的射频调制信号进行放大处理；对完成放大处理的射频调制信号，通过对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关进行功率分配处理；将完成功率分配处理的射频调制信号，分别通过各信号通道和/或系统的射频相关电路进行相关处理；其中，第二低噪声放大器和射频开关集成在射频芯片中。本发明实施例通过集成在射频芯片中的对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关，在保证隔离度的前提下，实现了多路信号通道和/或系统的功率分配处理，降低了电路的尺寸，提升了电路的集成度。

Description

一种实现射频调制信号处理的方法、装置及接收机
技术领域
本文涉及但不限于射频通信技术，尤指一种实现射频调制信号处理的方法、装置及接收机。
背景技术
在射频接收机中，低噪声放大器和功分器是对接收的射频调制信号进行处理的两个主要元件；其中，低噪声放大器(LNA)是无线电接收机的第一级增益级电路，它必须同时满足多个性能要求，主要包括：1、天线接收到的射频信号一般非常微弱，LNA的后续级电路(如、混频器)无法做到高增益和低噪声，因此LNA必须满足一定的增益要求；2、为了提高信号解调的可靠性，接收到的信号需要有一定的信噪比(SNR)，这就要求LNA本身引入的噪声尽可能小。综上，LNA设计要在噪声系数(NF)、增益、线性、和功耗等性能之间折衷考虑，即在一定的功耗限制下，LNA需要得到最优的噪声性能和输入匹配的同时，能够满足增益和线性度要求。因此，LNA的设计是射频电路设计的一大难题。功率分配器(power splitter，简称功分器)是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件；相反的，将多路信号能量合成一路输出的电路称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。功分器按输出通常分为一分二(一个输入两个输出)、一分三(一个输入三个输出)等。
图1为相关技术中射频接收机的系统架构，如图1所示，射频调制信号由天线(未画出)通过射频输入口被接收到信号通道中；接收到的射频调制信号通过前端的低噪声放大器(LNA)放大后，经过片外的功分器再接回到片内的射频预放大器(RFA)作进一步放大后，通过RFA放大的信号传输到下变频器(MIXER)处理，经中频滤波器(IF Filter)对中频信号进行信道选择，过滤出在带宽内需要被解调的中频信号；过滤出的中频信号经可调增益放大器(VGA)放大后，提供放大的符合信号强度要求的中频信号给模数转换器(ADC)，ADC将中频信号由模拟信号转换成数字信号；转换获得的数字信号通过数字基带完成信号处理。
上述电路结构中，为了保证功分器的输出端口之间具有一定的隔离度，一般选择陶瓷材质的功分器，而陶瓷材质的功分器由于存在较大的增益衰减，因此无法同时处理多个通道或者多个系统的射频调制信号。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供一种实现射频调制信号处理的方法、装置及接收机，能够在保证隔离度的情况下，实现多个通道或系统的射频调制信号的处理。
本发明实施例提供了一种实现射频调制信号处理的方法，包括：
通过第一低噪声放大器对接收到的射频调制信号进行放大处理；
对完成放大处理的射频调制信号，通过对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关进行功率分配处理；
将完成功率分配处理的射频调制信号，分别通过各信号通道和/或系统的射频相关电路进行相关处理；
其中，所述第二低噪声放大器和射频开关集成在射频芯片中。
可选的，进行功率分配处理包括：
根据信号通道和/或系统参数，对完成放大处理的射频调制信号进行的增益分配和/或增益调整。
可选的，第一低噪声放大器集成在所述射频芯片中。
可选的，通过各信号通道和/或系统的射频相关电路进行相关处理包括：
将完成功率分配处理的射频调制信号，通过对应于各信号通道和/或系统的射频预放大器RFA、下变频器MIXER，中频滤波器、可调增益放大器VGA、和/或模数转换器ADC进行相关处理。
另一方面，本发明实施例还提供一种实现射频调制信号处理的装置，包括：第一低噪声放大器、功率分配单元、相关处理单元；其中，
第一低噪声放大器用于，对接收到的射频调制信号进行放大处理；
功率分配单元包括对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关，用于通过各组第二低噪声放大器和射频开关分别对完成放大处理的射频调制信号进行功率分配处理；其中，所述功率分配单元集成在射频芯片中；
相关处理单元用于，将完成功率分配处理的射频调制信号，分别通过各信号通道和/或系统的射频相关电路进行相关处理。
可选的，所述功率分配单元用于进行功率分配处理包括：
根据信号通道和/或系统参数，对完成放大处理的射频调制信号进行的增益分配和/或增益调整。
可选的，所述第一低噪声放大器集成在所述射频芯片中。
可选的，所述相关处理单元包括：对应于各信号通道和/或系统的射频预放大器RFA、下变频器MIXER，中频滤波器、可调增益放大器VGA、和/或模数转换器ADC。
可选的，所述相关处理单元具体用于：
将完成功率分配处理的射频调制信号，通过对应于各信号通道和/或系统的RFA、MIXER，中频滤波器、VGA、和/或ADC进行相关处理。
再一方面，本发明实施例还提供一种接收机，包括上述装置。
与相关技术相比，本申请技术方案包括：通过第一低噪声放大器对接收到的射频调制信号进行放大处理；对完成放大处理的射频调制信号，通过对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关进行功率分配处理；将完成功率分配处理的射频调制信号，分别通过各信号通道和/或系统的射频相关电路进行相关处理；其中，第二低噪声放大器和射频开关集成在射频芯片中。本发明实施例通过集成在射频芯片中的对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关，在保证隔离度的前提下，实现了多路信号通道和/或系统的功率分配处理，降低了电路的尺寸，提升了电路的集成度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为相关技术中射频接收机的系统架构；
图2为本发明实施例实现射频调制信号处理的方法的流程图；
图3为本发明实施例实现射频调制信号处理的装置的结构框图；
图4为本发明实施例功率分配单元的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2为本发明实施例实现射频调制信号处理的方法的流程图，如图2所示，包括：
步骤200、通过第一低噪声放大器对接收到的射频调制信号进行放大处理；
可选的，本发明实施例第一低噪声放大器集成在射频芯片中。
需要说明的是，由于相关技术中功率分配器存在增益衰减，因此对接收射频调制信号进行放大处理的低噪声放大器的增益要求较高，本发明实施例由集成在射频芯片内的第二低噪声放大器和射频开关进行功率分配处理，属于有源的功率分配电路结构，不存在增益衰减，因此，本发明实施例对第一低噪声放大器的增益要求相应降低。另外，本发明实施例将第一低噪声放大器集成在射频芯片中，进一步降低了电路设计的复杂度和电路噪声的影响，提升了射频芯片的集成度，降低了射频芯片的成本和尺寸。
步骤201、对完成放大处理的射频调制信号，通过对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关进行功率分配处理；
其中，第二低噪声放大器和射频开关集成在射频芯片中。
需要说明的是，本发明实施例通过对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关进行功率分配处理；第二低噪声放大器和射频开关的组数可以根据信号通道和/或系统数进行确定，即包含第一数量个信号通道时，采用本发明实施例可以设置第一数量组第二低噪声放大器和射频开关；包含第二数量个系统时，采用本发明实施例可以设置第二数量组第二低噪声放大器和射频开关；如果同时包含信号通道和系统，可以根据信号通道数和系统数进行累加确定第二低噪声放大器和射频开关的组数。本发明实施例集成在射频芯片中的第二低噪声放大器和射频开关作为有源的功率分配器，不存在额外的功率消耗；其中，射频开关保证各信号通道和/或系统之间隔离度，第二低噪声放大器实现了功率分配调整；另外，本发明实施例，第二低噪声放大器和射频开关集成在射频芯片中，降低了电路复杂程度、生产成本和尺寸，提升了电路的集成度；由于第二低噪声放大器和射频开关不存在增益衰减，因此可以实现多路的信号通道和/或系统的射频调制信号的功率分配处理。
可选的，本发明实施例进行功率分配处理包括：
根据信号通道和/或系统参数，对完成放大处理的射频调制信号进行的增益分配和/或增益调整。
步骤202、将完成功率分配处理的射频调制信号，分别通过各信号通道和/或系统的射频相关电路进行相关处理；
可选的，本发明实施例相关处理单元包括：对应于各信号通道和/或系统的射频预放大器(RFA)、下变频器(MIXER)，中频滤波器、可调增益放大器(VGA)、和/或模数转换器(ADC)。
可选的，相关处理单元具体用于：
将完成功率分配处理的射频调制信号，通过对应于各信号通道和/或系统的RFA、MIXER，中频滤波器、VGA、和/或ADC进行相关处理。
需要说明的是，本发明实施例完成功率分配之后的处理过程和相关技术中的接收机的处理过程相同，通过模数转换器将中频模拟信号转换成数字信号后，在数字基带中按照已有的信号处理方式进行信号处理。
图3为本发明实施例实现射频调制信号处理的装置的结构框图，如图3所示，包括：第一低噪声放大器、功率分配单元、相关处理单元；其中，
第一低噪声放大器用于，对接收到的射频调制信号进行放大处理；
可选的，本发明实施例第一低噪声放大器集成在射频芯片中。
需要说明的是，由于相关技术中功率分配器存在增益衰减，因此对接收射频调制信号进行放大处理的低噪声放大器的增益要求较高，本发明实施例由集成在射频芯片内的第二低噪声放大器和射频开关进行功率分配处理，属于有源的功率分配电路结构，不存在增益衰减，因此，本发明实施例对第一低噪声放大器的增益要求相应降低。另外，本发明实施例将第一低噪声放大器集成在射频芯片中，进一步降低了电路设计的复杂度和电路噪声的影响，提升了射频芯片的集成度，降低了射频芯片的成本和尺寸。
功率分配单元包括对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关，用于通过各组第二低噪声放大器和射频开关分别对完成放大处理的射频调制信号进行功率分配处理；其中，功率分配单元集成在射频芯片中；
需要说明的是，本发明实施例通过对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关进行功率分配处理；第二低噪声放大器和射频开关的组数可以根据信号通道和/或系统数进行确定，即包含第一数量个信号通道时，采用本发明实施例可以设置第一数量组第二低噪声放大器和射频开关；包含第二数量个系统时，采用本发明实施例可以设置第二数量组第二低噪声放大器和射频开关；如果同时包含信号通道和系统，可以根据信号通道数和系统数进行累加确定第二低噪声放大器和射频开关的组数。本发明实施例集成在射频芯片中的第二低噪声放大器和射频开关作为有源的功率分配器，不存在额外的功率消耗；其中，射频开关保证各信号通道和/或系统之间隔离度，第二低噪声放大器实现了功率分配调整；另外，本发明实施例，第二低噪声放大器和射频开关集成在射频芯片中，降低了电路复杂程度、生产成本和尺寸，提升了电路的集成度；由于第二低噪声放大器和射频开关不存在增益衰减，因此可以实现多路的信号通道和/或系统的射频调制信号的功率分配处理。
图4为本发明实施例功率分配单元的结构示意图，如图4所示，功率分配单元与第一低噪声放大器连接，每一个连接至信号通道或系统的第二低噪声放大器，在接入电路之前和电路之后均设置有射频开关，第二低噪声放大器的路数与信号通道或系统数成一一对应关系。射频开关保证了系统的隔离度，第二低噪声放大器可以实现增益分配和/或增益调整。
可选的，本发明实施例功率分配单元用于进行功率分配处理包括：
根据信号通道和/或系统参数，对完成放大处理的射频调制信号进行的增益分配和/或增益调整。
相关处理单元用于，将完成功率分配处理的射频调制信号，分别通过各信号通道和/或系统的射频相关电路进行相关处理。
可选的，本发明实施例相关处理单元包括：对应于各信号通道和/或系统的射频预放大器(RFA)、下变频器(MIXER)，中频滤波器、可调增益放大器(VGA)、和/或模数转换器(ADC)。
可选的，相关处理单元具体用于：
将完成功率分配处理的射频调制信号，通过对应于各信号通道和/或系统的RFA、MIXER，中频滤波器、VGA、和/或ADC进行相关处理。
需要说明的是，本发明实施例完成功率分配之后的处理过程和相关技术中的接收机的处理过程相同，通过模数转换器将中频模拟信号转换成数字信号后，在数字基带中按照已有的信号处理方式进行信号处理。
本发明实施例还提供一种接收机，包括：第一低噪声放大器、功率分配单元、相关处理单元；其中，
第一低噪声放大器用于，对接收到的射频调制信号进行放大处理；
可选的，本发明实施例第一低噪声放大器集成在射频芯片中。
需要说明的是，由于相关技术中功率分配器存在增益衰减，因此对接收射频调制信号进行放大处理的低噪声放大器的增益要求较高，本发明实施例由集成在射频芯片内的第二低噪声放大器和射频开关进行功率分配处理，属于有源的功率分配电路结构，不存在增益衰减，因此，本发明实施例对第一低噪声放大器的增益要求相应降低。另外，本发明实施例将第一低噪声放大器集成在射频芯片中，进一步降低了电路设计的复杂度和电路噪声的影响，提升了射频芯片的集成度，降低了射频芯片的成本和尺寸。
功率分配单元包括对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关，用于通过各组第二低噪声放大器和射频开关分别对完成放大处理的射频调制信号进行功率分配处理；其中，功率分配单元集成在射频芯片中；
需要说明的是，本发明实施例通过对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关进行功率分配处理；第二低噪声放大器和射频开关的组数可以根据信号通道和/或系统数进行确定，即包含第一数量个信号通道时，采用本发明实施例可以设置第一数量组第二低噪声放大器和射频开关；包含第二数量个系统时，采用本发明实施例可以设置第二数量组第二低噪声放大器和射频开关；如果同时包含信号通道和系统，可以根据信号通道数和系统数进行累加确定第二低噪声放大器和射频开关的组数。本发明实施例集成在射频芯片中的第二低噪声放大器和射频开关作为有源的功率分配器，不存在额外的功率消耗；其中，射频开关保证各信号通道和/或系统之间隔离度，第二低噪声放大器实现了功率分配调整；另外，本发明实施例，第二低噪声放大器和射频开关集成在射频芯片中，降低了电路复杂程度、生产成本和尺寸，提升了电路的集成度；由于第二低噪声放大器和射频开关不存在增益衰减，因此可以实现多路的信号通道和/或系统的射频调制信号的功率分配处理。
可选的，本发明实施例功率分配单元用于进行功率分配处理包括：
根据信号通道和/或系统参数，对完成放大处理的射频调制信号进行的增益分配和/或增益调整。
相关处理单元用于，将完成功率分配处理的射频调制信号，分别通过各信号通道和/或系统的射频相关电路进行相关处理。
可选的，本发明实施例相关处理单元包括：对应于各信号通道和/或系统的射频预放大器RFA、下变频器MIXER，中频滤波器、可调增益放大器VGA、和/或模数转换器ADC。
可选的，相关处理单元具体用于：
将完成功率分配处理的射频调制信号，通过对应于各信号通道和/或系统的RFA、MIXER，中频滤波器、VGA、和/或ADC进行相关处理。
需要说明的是，本发明实施例完成功率分配之后的处理过程和相关技术中的接收机的处理过程相同，通过模数转换器将中频模拟信号转换成数字信号后，在数字基带中按照已有的信号处理方式进行信号处理。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件(例如处理器)完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的每个模块/单元可以采用硬件的形式实现，例如通过集成电路来实现其相应功能，也可以采用软件功能模块的形式实现，例如通过处理器执行存储于存储器中的程序/指令来实现其相应功能。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种实现射频调制信号处理的方法，其特征在于，包括：
通过第一低噪声放大器对接收到的射频调制信号进行放大处理；
对完成放大处理的射频调制信号，通过对应于各信号通道和/或系统的预设组数的第二低噪声放大器和射频开关进行功率分配处理；
将完成功率分配处理的射频调制信号，分别通过各信号通道和/或系统的射频相关电路进行相关处理；
其中，所述第二低噪声放大器和射频开关集成在射频芯片中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行功率分配处理包括：
根据信号通道和/或系统参数，对完成放大处理的所述射频调制信号进行的增益分配和/或增益调整。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一低噪声放大器集成在所述射频芯片中。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述通过各信号通道和/或系统的射频相关电路进行相关处理包括：
将完成所述功率分配处理的射频调制信号，通过对应于各信号通道和/或系统的射频预放大器RFA、下变频器MIXER、中频滤波器、可调增益放大器VGA和模数转换器ADC进行相关处理。
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