CN107483375A - 信号的群延迟的补偿方法、信号处理电路及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供信号的群延迟的补偿方法、信号处理电路及移动终端，该方法包括：获取所述射频器件的输入信号和输出信号；将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号；基于所述多个频点的第一输入信号和所述多个频点的输出信号，计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到所述多个频点的相位差值；基于所述多个频点的相位差值，补偿所述调制解调单元接收到的输入信号。本发明提供的信号的群延迟的补偿方法，可以对信号进行负反馈调节，从而减小信号在传输过程中产生的群延迟，提高发射信号的性能。

Description

信号的群延迟的补偿方法、信号处理电路及移动终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及信号的群延迟的补偿方法、信号处理电路及移动终端。

背景技术

未来通信系统(例如：5G通信系统)为实现更高的上下行速率，需要更大的带宽和更高的频谱资源支持。然而，信号传输的带宽越大，信号在传输过程中的群延迟越显著。

对于目前的4G通信系统，其信号带宽不会超过40MHz，信号在传输过程中的群延迟很小，对输出信号影响可以忽略不计。但对于未来通信系统，以5G通信系统为例，根据5G白皮书，5G通信系统的带宽高达400MHz，相比于4G通信系统，带宽提高了很多，信号在传输过程中的群延迟更显著，导致发射信号的性能恶化，表现为EVM(Error Vector Magnitude，误差向量幅度)等性能指标急剧下降。

发明内容

本发明实施例提供信号的群延迟的补偿方法、信号处理电路及移动终端，以解决信号群延迟导致发射信号的性能恶化的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种信号的群延迟的补偿方法，该方法应用于移动终端，该移动终端包括信号处理电路，该信号处理电路包括调制解调单元、天线以及射频器件，该方法包括：

获取所述射频器件的输入信号和输出信号；

将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号；

基于所述多个频点的第一输入信号和所述多个频点的输出信号，计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到所述多个频点的相位差值；

基于所述多个频点的相位差值，补偿所述调制解调单元的输入信号。

第二方面，本发明实施例还提供一种信号处理电路，该信号处理电路应用于移动终端，包括：

调制解调单元、射频器件、天线、第一信号耦合单元和第二信号耦合单元；其中，所述调制解调单元、所述射频器件和所述天线沿信号的传输方向依次串接，所述调制解调单元的输出端还耦接所述第一信号耦合单元的输入端，所述射频器件的输出端还耦接所述第二信号耦合单元的输入端，所述第一信号耦合单元的输出端和所述第二信号耦合单元的输出端均耦接所述调制解调单元的输入端；

所述调制解调单元，用于通过所述第一信号耦合单元获取所述射频器件的输入信号，通过所述第二信号耦合单元获取所述射频器件的输出信号；将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号；基于所述多个频点的第一输入信号和所述多个频点的输出信号，计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到所述多个频点的相位差值；基于所述多个频点的相位差值，补偿所述调制解调单元的输入信号。

第三方面，本发明实施例还提供一种移动终端，该移动终端包括上述信号处理电路。

本发明实施例中，获取所述射频器件的输入信号和输出信号；将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号；基于所述多个频点的第一输入信号和所述多个频点的输出信号，计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到所述多个频点的相位差值；基于所述多个频点的相位差值，补偿接所述调制解调单元的输入信号。通过计算射频器件的多个频点中各个频点的输入信号和输出信号的相位差，并基于所述多个频点的相位差值，补偿接收到的输入信号，可以对信号进行负反馈调节，从而减小信号在传输过程中产生的群延迟，提高发射信号的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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是本发明实施例提供的一种信号的群延迟的补偿方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种信号的群延迟的补偿方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种信号处理电路的结构图；

图4是本发明实施例提供的另一种信号处理电路的结构图。

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。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种信号的群延迟的补偿方法的流程图，该方法可应用于移动终端，所述移动终端包括信号处理电路，所述信号处理电路包括调制解调单元、天线以及射频器件，如图1所示，包括以下步骤：

步骤101、获取所述射频器件的输入信号和输出信号。

本发明实施例中，信号处理电路中通过调制解调单元执行信号的接收，通过射频器件进行信号的传输与处理，通过天线进行信号的发射。因此，可以理解的，信号在传输过程中的群时延主要在射频器件中产生。

在该步骤中，将所述射频器件的输入信号和输出信号反馈至调制解调单元，其中，调制解调单元还可以用于执行信道编码，但不仅限于此。具体地，在本实施例中，信号处理电路可以分别通过一个信号耦合单元耦合该射频器件的输入信号和输出信号，并将该射频器件的输入信号和输出信号传输至调制解调单元的数字信号处理单元的模拟接口，以在该数字信号处理单元中完成射频器件的输入信号和输出信号的模数转换，进而使得该数字信号处理单元对完成模数转换后的射频器件的输入信号和输出信号进行处理。

需要说明的是，在本发明实施例中，射频器件可以为现有技术中信号处理电路中除调制解调单元和天线外的用于对信号进行传输与处理的器件，具体地，射频器件可以仅包括一个元器件，例如：滤波器或者功率放大器，当然，射频器件也可以包括两个或两个以上的元器件，例如：射频器件可以包括滤波器和射频匹配器，或者功率放大器和滤波器。

步骤102、将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号。

射频器件的输入信号和输出信号为带通信号，为实现射频器件的各频点的输入信号和输出信号相位差比较，在该步骤中，可以采用离散傅里叶变换或快速傅里叶变换，将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号。进一步地，该离散傅里叶变换和该快速傅里叶变换可以根据重叠保留变换方案或重叠相加变换方案来执行。当然，也可以采用信号的多相分解，将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号。但不仅限于此。

可以理解的，每个频点分别对应一个第一输入信号和输出信号。

步骤103、基于所述多个频点的第一输入信号和所述多个频点的输出信号，计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到所述多个频点的相位差值。

该步骤中，通过分别计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到所述多个频点的相位差值。

进一步地，在得到所述多个频点的相位差值之后，可进一步判断该多个频点的相位差值是否低于预设的相位差值，以判断传输信号的群时延是否低于预设阈值A，其中，阈值A趋近于0。具体地，若该多个频点的相位差值低于预设的相位差值，则可以判定传输信号的群时延低于预设阈值A，在该种情况下，信号的群延迟很小，可以忽略不计，基本不会影响发射信号的性能，例如：EVM性能，因此可以无需对移动终端接收到的输入信号进行调节；若该多个频点的相位差值高于或等于预设的相位差值，则可以判定传输信号的群时延高于或等于预设阈值A，在该种情况下，信号的群延迟较大，会明显影响发射信号的性能，因此可以通过执行步骤104对移动终端接收到的信号，即调制解调单元的输入信号进行调节。其中，EVM可用于全面衡量信号的幅度误差和相位误差的指标。

步骤104、基于所述多个频点的相位差值，补偿所述调制解调单元的输入信号。

该步骤中，可以基于所述多个频点的相位差值，通过数字预失真算法补偿所述调制解调单元的输入信号，以调整调制解调单元的数字信号处理单元的输出，进而调整天线的发射信号，提高发射信号的性能。

本发明实施例中，移动终端可以是手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等。

本实施例的信号的群延迟的补偿方法，获取所述射频器件的输入信号和输出信号；将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号；基于所述多个频点的第一输入信号和所述多个频点的输出信号，计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到所述多个频点的相位差值；基于所述多个频点的相位差值，补偿接收到的输入信号。通过计算射频器件的多个频点中各个频点的输入信号和输出信号的相位差，并基于所述多个频点的相位差值，补偿接收到的输入信号，可以对信号进行负反馈调节，从而减小信号在传输过程中产生的群延迟，提高发射信号的性能。

参见图2，图2是本发明实施例提供的另一种信号的群延迟的补偿方法的流程图，本实施例与上述实施例的主要区别在于，对所述基于所述多个频点的相位差值，补偿接收到的输入信号作了进一步的限定，具体为：将所述所述调制解调单元的输入信号变换为所述多个频点的第二输入信号；利用所述多个频点的相位差值中的各个频点的相位差值，补偿该频点的第二输入信号。

如图2所示，包括以下步骤：

步骤201、获取所述射频器件的输入信号和输出信号。

步骤202、将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号。

步骤203、基于所述多个频点的第一输入信号和所述多个频点的输出信号，计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到所述多个频点的相位差值。

其中，步骤201、步骤202和步骤203分别与上述实施例中的步骤101、步骤102和步骤103相同，具体可参考上述实施例中的描述，在此不再赘述。

步骤204、将所述调制解调单元接收到的输入信号变换为所述多个频点的第二输入信号。

为根据各频点的相位差值，对所述调制解调单元的输入信号的各频点的输入信号进行补偿，在该步骤中，可以采用离散傅里叶变换或快速傅里叶变换，将所述调制解调单元的输入信号变换为所述多个频点的第二输入信号。进一步地，该离散傅里叶变换和该快速傅里叶变换可以根据重叠保留变换方案或重叠相加变换方案来执行。当然，也可以采用信号的多相分解，将所述调制解调单元的输入信号变换为所述多个频点的第二输入信号。但不仅限于此。

步骤205、利用所述多个频点的相位差值中的各个频点的相位差值，补偿该频点的第二输入信号。

该步骤中，一个频点对应一个第二输入信号和相位差值，针对该多个频点，分别利用各频点对应的相位差值，补偿该频点对应的第二输入信号，从而实现对接收到的输入信号的补偿，进而减小信号在传输过程中的群时延，提高发射信号的性能。

可选的，步骤205之后，还包括：

将补偿后的所述多个频点的第二输入信号进行逆变换，得到所述信号处理电路的传输信号。

该步骤中，对应于步骤204，可以采用离散傅里叶逆变换或快速傅里叶逆变换，将所述接收到的输入信号变换为所述多个频点的第二输入信号。进一步地，该离散傅里叶逆变换和该快速傅里叶逆变换可以根据重叠保留逆变换方案或重叠相加逆变换方案来执行。当然，也可以采用信号的多相逆分解，将所述接收到的输入信号变换为所述多个频点的第二输入信号。但不仅限于此。

可选的，步骤202，包括：

采用离散傅里叶变换或快速傅里叶变换，将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号。

具体地，该离散傅里叶变换和该快速傅里叶变换可以根据重叠保留变换方案或重叠相加变换方案，将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号，但不仅限于此。此外，需要说明的是，该步骤同样可适用于上述实施例中，在此不作限定。

本实施例的信号的群延迟的补偿方法，通过计算射频器件的多个频点中各个频点的输入信号和输出信号的相位差，并将所述接收到的输入信号变换为所述多个频点的第二输入信号，利用所述多个频点的相位差值中的各个频点的相位差值，补偿该频点的第二输入信号，可以对信号进行负反馈调节，从而减小信号在传输过程中产生的群延迟，提高发射信号的性能。

参见图3，图3是本发明实施例提供的一种信号处理电路的结构图，该信号处理电路可应用于移动终端，如图3所示，信号处理电路300包括：调制解调单元301、射频器件302、天线303、第一信号耦合单元304和第二信号耦合单元305；其中，调制解调单元301、射频器件302和天线303沿信号的传输方向依次串接，调制解调单元301的输出端还连接第一信号耦合单元304的输入端，射频器件302的输出端还连接第二信号耦合单元305的输入端，第一信号耦合单元304的输出端和第二信号耦合单元305的输出端均连接调制解调单元301的输入端。

其中，调制解调单元301，用于通过第一信号耦合单元304获取射频器件302的输入信号，通过第二信号耦合单元305获取射频器件302的输出信号；将射频器件302的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，射频器件302的输出信号变换为多个频点的输出信号；基于多个频点的第一输入信号和多个频点的输出信号，计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到多个频点的相位差值；基于多个频点的相位差值，补偿调制解调单元301的输入信号。

可选的，调制解调单元301具体用于：

将调制解调单元301的输入信号变换为多个频点的第二输入信号；

利用多个频点的相位差值中的各个频点的相位差值，补偿该频点的第二输入信号。

可选的，调制解调单元301具体用于：

在利用多个频点的相位差值中的各个频点的相位差值，补偿该频点的第二输入信号之后，将补偿后的多个频点的第二输入信号进行逆变换，得到信号处理电路的传输信号。

可选的，调制解调单元301具体用于：

采用离散傅里叶变换或快速傅里叶变换，将射频器件302的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，射频器件302的输出信号变换为多个频点的输出信号。

可选的，射频器件302为滤波器和/或功率放大器。

需要说明的是，沿信号的传输方向依次串接的调制解调单元301、射频器件302和天线303，相邻两器件之间还可以通过其他器件进行连接，即调制解调单元301、射频器件302和天线303沿信号的传输方向依次耦接。类似地，调制解调单元301的输出端还可以通过其他器件连接第一信号耦合单元304的输入端，射频器件302的输出端还可以通过其他器件连接第二信号耦合单元305的输入端，第一信号耦合单元304的输出端和第二信号耦合单元305的输出端均可以通过其他器件连接调制解调单元301的输入端，即调制解调单元301的输出端还耦接第一信号耦合单元304的输入端，射频器件302的输出端还耦接第二信号耦合单元305的输入端，第一信号耦合单元304的输出端和第二信号耦合单元305的输出端均耦接调制解调单元301的输入端。

为方便理解，请一并参阅图4，调制解调单元301可进一步包括数字信号处理单元和模拟信号处理单元，如图4所示，第一信号耦合单元304的输出端和第二信号耦合单元305的输出端均连接该数字信号处理单元的输入端。在图4中，射频器件302为滤波器，调制解调单元301的输出端进一步通过功率放大器连接滤波器302的输入端，射频器件302的输出端进一步通过射频匹配器连接天线303。

其中，调制解调单元301的数字信号处理单元，用于通过第一信号耦合单元304获取射频器件302的输入信号，通过第二信号耦合单元305获取射频器件302的输出信号；将射频器件302的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，射频器件302的输出信号变换为多个频点的输出信号；基于多个频点的第一输入信号和多个频点的输出信号，计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到多个频点的相位差值；基于多个频点的相位差值，补偿调制解调单元301接收到的输入信号。调制解调单元301的模拟信号处理单元用于完成模拟信号的处理。功率放大器用于完成信号的放大处理。滤波器用于完成信号的滤波处理。射频匹配器用于完成对信号进行预处理，以使信号匹配天线303，并完成信号的发射。

需要说明的是，在其他实施例中，射频器件302可以为功率放大器、射频匹配器或者功率放大器和滤波器的组合，但不仅限于此。可以理解的，射频器件302可以为现有技术中信号处理电路中除调制解调单元和天线外的用于对信号进行传输与处理的一个元器件或多个元器件的组合。

另外，可以理解的，信号处理电路300中提及的单元在实际应用中，可以是对应各单元的功能的集成电路或集成芯片，在此不做限定。

信号处理电路300能够实现图1至图2的方法实施例中的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例的信号处理电路，调制解调单元、射频器件、第一信号耦合单元和第二信号耦合单元形成信号的负反馈调节电路，调制解调单元通过计算射频器件的多个频点中各个频点的输入信号和输出信号的相位差，并基于所述多个频点的相位差值，补偿接收到的输入信号，可以对信号进行负反馈调节，从而减小信号在传输过程中产生的群延迟，提高发射信号的性能。

本发明还提供一种移动终端，该移动终端包括上述的信号处理电路300。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种信号的群延迟的补偿方法，应用于移动终端，其特征在于，所述移动终端包括信号处理电路，所述信号处理电路包括调制解调单元、天线以及射频器件，所述方法包括：

获取所述射频器件的输入信号和输出信号；

将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号；

基于所述多个频点的第一输入信号和所述多个频点的输出信号，计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到所述多个频点的相位差值；

基于所述多个频点的相位差值，补偿所述调制解调单元的输入信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个频点的相位差值，补偿所述调制解调单元的输入信号，包括：

将所述调制解调单元的输入信号变换为所述多个频点的第二输入信号；

利用所述多个频点的相位差值中的各个频点的相位差值，补偿该频点的第二输入信号。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述多个频点的相位差值中的各个频点的相位差值，补偿该频点的第二输入信号之后，所述方法还包括：

将补偿后的所述多个频点的第二输入信号进行逆变换，得到所述信号处理电路的传输信号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号，包括：

采用离散傅里叶变换或快速傅里叶变换，将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号。

5.一种信号处理电路，应用于移动终端，其特征在于，包括：调制解调单元、射频器件、天线、第一信号耦合单元和第二信号耦合单元；其中，所述调制解调单元、所述射频器件和所述天线沿信号的传输方向依次串接，所述调制解调单元的输出端还耦接所述第一信号耦合单元的输入端，所述射频器件的输出端还耦接所述第二信号耦合单元的输入端，所述第一信号耦合单元的输出端和所述第二信号耦合单元的输出端均耦接所述调制解调单元的输入端；

所述调制解调单元，用于通过所述第一信号耦合单元获取所述射频器件的输入信号，通过所述第二信号耦合单元获取所述射频器件的输出信号；将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号；基于所述多个频点的第一输入信号和所述多个频点的输出信号，计算各频点的输入信号和输出信号的相位差，得到所述多个频点的相位差值；基于所述多个频点的相位差值，补偿所述调制解调单元的输入信号。

6.如权利要求5所述的信号处理电路，其特征在于，所述调制解调单元具体用于：

将所述调制解调单元的输入信号变换为所述多个频点的第二输入信号；

利用所述多个频点的相位差值中的各个频点的相位差值，补偿该频点的第二输入信号。

7.如权利要求6所述的信号处理电路，其特征在于，所述调制解调单元具体用于：

在所述利用所述多个频点的相位差值中的各个频点的相位差值，补偿该频点的第二输入信号之后，将补偿后的所述多个频点的第二输入信号进行逆变换，得到所述信号处理电路的传输信号。

8.如权利要求5所述的信号处理电路，其特征在于，所述调制解调单元具体用于：

采用离散傅里叶变换或快速傅里叶变换，将所述射频器件的输入信号变换为多个频点的第一输入信号，所述射频器件的输出信号变换为所述多个频点的输出信号。

9.如权利要求5至8中任一项所述的信号处理电路，所述射频器件为滤波器和/或功率放大器。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求5至9中任一项所述的信号处理电路。