CN108337078B - 用于软件定义无线电的多载波聚合的设备 - Google Patents

Abstract

一种设备用于动态地修改增量积分调制器的滤波器特性以在宽频率范围内接收和发射射频信号。该系统用于被设计为适应各种全球无线电标准的宽带无线电系统，并且更具体地涉及一种蜂窝无线电架构，其采用单个循环器、可编程带通采样射频(RF)前端和能够支持所有当前的蜂窝无线接入协议频段的优化数字基带的组合。

Description

用于软件定义无线电的多载波聚合的设备

发明背景

技术领域

本申请总体上涉及被设计为适应各种全球无线电标准的宽带无线电系统，并且更具体地涉及一种蜂窝无线电架构，其采用单个或多个循环器或n路复用器、可编程带通采样射频(RF)前端和能够支持所有当前的蜂窝无线接入协议频段的优化数字基带的组合。该系统和方法包括数据转换器，该数据转换器可通过将信道均衡器结合至增量积分数据转换器中来同时对传入信号进行均衡和噪声整形。

背景技术

传统的蜂窝电话采用在硬件中通过将多个不同的无线电前端和基带处理芯片集成至一个平台中(诸如支持全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线电服务(GPRS)等的三频或四频用户手机)被支持的不同模式和频带的操作。已知的蜂窝接收机已经集成了一些天线和基带数据路径，但是用于大规模移动和车辆无线电部署的现有技术仍然是多静态信道化方法。这种静态架构严格取决于窄带滤波器、双工器和标准特定的降频转换至中频(IF)级。这种静态的、信道化方法的主要缺点在于其缺乏改变操作标准和模式的灵活性。随着蜂窝通信行业从2G、3G、4G向更高级演变，每种新的波形和模式均需要对接收机的RF前端进行重新设计以及扩大基带芯片集功能，因此需要新的手机。对于汽车应用，支持新兴用途的这种不灵活性过于昂贵且对最终用户造成麻烦。

从汽车制造商的角度来看，提供可靠的汽车无线接入是具有挑战性的，因为全球各地的蜂窝连接方法和架构各不相同。另外，标准和技术不断变化，并且通常具有比车辆的平均使用寿命快几倍的演变周期。更具体地，用于车辆无线电的当前RF前端架构被设计用于特定的RF频段。需要在无线电平台上安装以适当频率调谐的专用硬件，以用于无线电所要操作的特定频段。因此，如果蜂窝提供商改变他们的特定频段，那么可能有15至20年寿命的特定车辆(先前频带进行了调谐)可能无法在新频带下有效地操作。因此，这要求汽车制造商维护无数的无线电平台、部件和供应商，以支持每个部署的标准，并且为蜂窝状态变化提供可升级性的途径，这是昂贵而又复杂的命题。

已知的软件定义无线电架构通常集中于无缝基带操作以支持多个波形，并且已经假设类似的降频转变至基带规范。类似地，对于发射机侧，用于不同频段的并行功率放大器链通常用于支持不同的波形标准。因此，接收机前端架构通常是简单直接的直接采样或具有适度性能规范的单级混频方法。具体地，因为这样的性能需求不能用互补金属氧化物半导体(CMOS)模拟技术实现，所以没有先前的应用需要大于110dB的动态范围以及相关联的IP3因子和功率处理要求。如何使用CMOS装置的现有架构实现这些指标并不明显，因此多位模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)两者的动态范围、灵敏度和多模交错是相当困难的问题。

增量积分调制器在数字接收机中变得越来越普遍，因为除了提供宽带高动态范围操作之外，调制器具有许多可调参数，使其成为可重新配置系统的良好候选。具体地，增量积分调制器包括软件可调谐滤波器用于对传入RF信号进行噪声整形。利用增量积分调制器的软件可编程本质来进一步降低系统数字信号处理器的处理负载将是合乎需要的。

发明内容

本公开描述了一种设备，该设备包括：天线，其用于接收第一RF信号、第二RF信号、第三RF信号和第四RF信号；第一组增量积分模数转换器，其具有用于生成第一数字信号的第一增量积分模数转换器和用于生成第二数字信号的第二增量积分模数转换器；第二组增量积分模数转换器，其具有用于生成第三数字信号的第三增量积分模数转换器和用于生成第四数字信号的第四增量积分模数转换器；第一多路复用器，其具有第一通带和第二通带，其中第一多路复用器可操作以将第一RF信号耦合至第一增量积分模数转换器，其中第一RF信号具有在第一通带内的第一中心频率，且其中第一多路复用器进一步可操作以将第二RF信号耦合至第二增量积分模数转换器，其中第二RF信号具有在第二通带内的第二中心频率；第二多路复用器，其具有第三通带和第四通带，其中第二多路复用器可操作以将第三RF信号耦合至第三增量积分模数转换器，其中第三RF信号具有在第三通带内的第三中心频率，且其中第一多路复用器进一步可操作以将第四RF信号耦合至第四增量积分模数转换器，其中第四RF信号具有在第四通带内的第四中心频率；第一开关，其用于将第一RF信号和第二RF信号耦合至第一多路复用器并且用于将第三RF信号和第四RF信号耦合至第二多路复用器；处理器，其用于响应于第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号和第四数字信号中的至少一者而向处理器生成通信数据；以及第二开关，其用于将第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号和第四数字信号中的至少一者耦合至处理器。如这里使用的多路复用器和n路复用器是将信号分成不同频段并且还分离或隔离发射和接收信号的装置的通用术语。

本公开的另一个方面描述了一种设备，该设备包括：输入，其用于接收第一RF信号、第二RF信号；功率放大器，其用于放大第一RF信号和第二RF信号；LO信号源；混频器，其用于响应于第一RF信号和LO信号而生成第一IF信号并且响应于第二RF信号和LO信号而生成第二IF信号；第一增量积分模数转换器，其用于响应于第一IF信号而生成第一数字信号；第二增量积分模数转换器，其用于响应于第二IF信号而生成第二数字信号；以及多路复用器，其具有第一通带和第二通带，其中第一多路复用器可操作以将第一IF信号耦合至第一增量积分模数转换器，其中第一IF信号具有在第一通带内的第一中心频率，且其中第一多路复用器进一步可操作以将第二IF信号耦合至第二增量积分模数转换器，其中第二IF信号在第二通带内具有第二中心频率。

本公开的另一个方面描述了一种设备，该设备包括：天线，其用于发射第一放大RF信号和第二放大RF信号；处理器，其用于响应于数据分组而生成第一数字信号；增量积分数模转换器，其用于将第一RF信号转换为响应于第一控制信号的第一RF信号和响应于第二控制信号的第二RF信号；第一放大器，其用于放大第一RF信号以生成第一放大RF信号；第二放大器，其用于放大第二RF信号以生成第二放大RF信号；第一多路复用器，其用于对第一放大RF信号进行滤波；第二多路复用器，其用于对第二放大RF信号进行滤波；RF开关，其用于将第一放大RF信号和第二放大RF信号耦合至天线。

结合附图，根据以下描述和所附权利要求书，本发明的附加特征将变得显而易见。

附图说明

图1示出了已知的多模式、多频带蜂窝通信手机架构的框图；

图2示出了可应用的软件可编程蜂窝无线电架构的框图；

图3示出了用于在软件定义无线电中实施多个接收路径的示例性系统。

图4示出了用于实施软件可编程蜂窝通信能力的示例性无线电发射架构。

图5示出了用于支持多信道MIMO的示例性无线电架构。

图6示出了用于处理较高频率波形载波频率的示例性无线电架构。

具体实施方式

针对蜂窝无线电架构的本发明的实施例的以下讨论本质上仅仅是示例性的，并且决不旨在限制本发明或其应用或用途。例如，本发明的无线电架构被描述为具有车辆的应用。然而，如本领域技术人员将明白，无线电架构可具有除了汽车应用之外的应用。

本文讨论的蜂窝无线电架构可不仅仅适用于蜂窝无线技术，例如WiFi(IEEE802.11)技术。另外，蜂窝无线电架构被呈现为全双工无线系统，即，既发射又接收的系统。对于只能接收的无线服务，诸如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GNSS)以及诸如AM/FM、数字音频广播(DAB)、SiriusXM等各种娱乐无线电，只有本文讨论的接收机设计将是必需的。而且，所描述的无线电架构设计将使得一种无线电硬件设计能够在全球范围内起作用，从而通过软件更新适应各种全球无线标准。其还将使得当新的无线标准部署在市场中时通过使得无线电能够适应这些无线标准来延长无线电硬件设计的使用寿命。例如，4G无线电技术的发展和频率分配是非常动态的。因此，部署在市场中的无线电硬件在一两年之后可能会过时。对于诸如汽车领域的应用，寿命可能会超过十年。本发明使得固定硬件平台能够通过软件更新来更新，因此延长了硬件的使用寿命和全局重复使用。

图1是用于典型蜂窝电话的已知多模式、多频带蜂窝通信用户手机架构10的框图。架构10包括天线结构12，其在感兴趣的频段下接收和发射RF信号。架构10还包括在架构10的最前端的开关14，其选择发射或接收信号目前用于哪个特定信道，并且引导信号通过用于该特定信道的一组专用滤波器和双工器(由框16表示)。模块18提供接收和发射信号的多模式和多频带模拟调制和解调，并且将信号分离成被发送至收发器20或从收发器20接收的同相和正交相位信号。收发器20还将模拟接收信号转换成数字信号，并且将数字发射信号转换成模拟信号。基带数字信号处理器22为特定应用提供发射或接收信号的数字处理。

图2是提供如将在下面详细讨论的软件可编程能力的蜂窝无线电前端架构30的示意框图。架构30包括能够接收和发射本文讨论(诸如在400MHz至3.6GHz的范围内)的蜂窝频率信号的天线结构32。由天线结构32接收和发射的信号通过包括三个信号路径的多路复用器34，其中每个路径被设计用于由每个路径中的频率选择性滤波器36确定的特定频段。在该实施例中，已经选择了三个信号路径，然而，架构30可被扩展至任意数量的信号路径。每个信号路径包括循环器38，其分离和引导接收和发射信号，并且提供隔离，使得所发射的大功率信号不进入接收机侧，并使这些频段中的接收信号饱和。

架构30还包括位于多路复用器34后面的前端收发器模块44，并且包括处理接收信号的接收机模块46以及处理发射信号的发射机模块48。如所示，接收机模块46包括三个接收机信道50，一个用于通过多路复用器34的每个信号路径，其中接收机信道50中的不同接收机信道连接至循环器38中的不同循环器。每个接收机信道50包括增量积分调制器52，其在特定频段下接收模拟信号，并且使用交错程序结合在极高时钟速率下操作的N位量化器电路来生成典型的数字数据流，这将在下面详细讨论。如将进一步讨论，增量积分调制器52比较接收信号与反馈信号之间的差值，以生成表示正在接收的数字数据的误差信号。数字数据位被提供给提取数字数据流的数字信号处理器(DSP)54。数字基带处理器(DBP)56以本领域技术人员充分理解的方式接收和操作数字数据流以进行进一步的信号处理。发射机模块48接收从处理器56发射的数字数据。模块48包括具有将来自数字基带处理器56的数字数据转换为模拟信号的增量积分调制器的发射机电路62。模拟信号由可调带通滤波器(BPF)60进行滤波，以除去带外发射并被发送至开关66，该开关将信号引导至为发射信号频段优化的选定功率放大器64。在该实施例中，已经选择了三个信号路径，然而，发射机模块48可使用任意数量的信号路径来实施。放大信号取决于正在发射哪个频率而被发送至多路复用器34中的特定循环器38。

从下面的讨论中可看出，架构30的配置通过高性能增量积分调制器来提供软件可编程能力，该高性能增量积分调制器在感兴趣的信号频带中提供优化的性能并且可在宽范围的载波频率中进行调谐。通过将频率范围分为三个非连续频带，架构30满足0.4GHz至2.6GHz频率范围内的当前蜂窝无线接入协议。然而，应注意的是，信号路径和带宽的其它组合当然是可能的。多路复用器34通过将在天线结构32处接收的RF载波传递至三个信号路径中的一者来实施频域解多路复用。相反地，发射信号通过多路复用器34被多路复用至天线结构32上。对于车辆无线接入应用，这种低成本的集成装置对于降低部件成本、复杂性、过时以及实现全球无缝部署是理想的。

增量积分调制器52可位于天线结构32附近，以便将RF接收信号直接转换成接收机模块46中的位，并将位直接转换成发射机模块48中的RF信号。在接收机信道50中使用增量积分调制器52的主要益处是允许可变的信号捕获带宽和可变的中心频率。这是可能的，因为架构30使得调制器滤波器系数的软件操纵能够改变信号带宽，并调谐整个RF频带内的滤波器特性，如下面将讨论的。

架构30允许改变信号捕获带宽的能力，其可被利用来使得能够在不需要附加硬件的情况下接收连续的载波聚合波形。载波聚合是一种技术，通过该技术将与用于通常独立信道的多个载波相关联的数据带宽进行组合用于单个用户以提供比单个载波更大的数据速率。该特征连同MIMO是现代4G标准中的要求，并且由允许有效频谱使用的正交频分复用(OFDM)的波形系列而实现。

架构30通过增量积分调制器52可通过带通带宽的软件调谐来处理精确的载波聚合场景和频带组合的情况，并且因此实现多段捕获能力。对于更多的噪声被允许进入采样带通的更宽带宽，动态范围降低。然而，假设当用户具有良好的信噪比时，载波聚合通常是有意义的，而当连接性本身可能勉强够格时，载波聚合并非小区边界边缘。注意，由架构30自动处理带间载波聚合，因为多路复用器34在信道50中对调制器进行馈送。

循环器38将发射信号从发射机模块48路由至天线结构32，并且还提供大功率发射信号与接收机模块46之间的隔离。虽然循环器38提供了显著的信号隔离，但是循环器38内存在一定的端口间泄漏，其提供发射机模块48与接收机模块46之间的信号路径。由于来自天线结构32以及收发机中的可能的其它部件的反射，发生第二非期望信号路径。结果，由于发射线阻抗与天线的输入阻抗之间的失配，发射信号的一部分将从天线结构32反射回来。这种反射的能量与传入期望信号跟随相同的信号路径返回至接收机模块46。

架构30也灵活地适应其它无线通信协议。例如，可提供一对开关40和42，其由DBP56控制以通过专用的固定RF装置58(诸如全球移动通信系统(GSM)RF前端模块或WiFi前端模块)来引导接收和发射信号。在该实施例中，一些选择信号路径是经由常规的RF装置来实施。图2仅示出了一个附加信号路径，然而，取决于使用情况和服务，该概念可扩展至任何数量的附加信号路径。

增量积分调制器是用于实施模数转换的公知类装置。所利用的基本性质是过采样和误差反馈(delta)，其经累加(sigma)以将期望信号转换成脉冲调制流，该脉冲调制流随后可进行滤波以读出数字值，同时经由塑形有效地降低噪声。已知增量积分调制器的关键限制是脉冲转换过程中的量化噪声。增量积分转换器需要大的过采样比，以便为给定输入生成足够数量的位流脉冲。在直接转换方案中，采样比大于RF载波频率的四倍以简化数字滤波。因此，所需的多GHz采样率限制了在较高频率应用中使用增量积分调制器。减少噪声的另一种方式是使用高阶增量积分调制器。然而，虽然第一阶规范的增量积分架构是稳定的，但是更高阶可能是不稳定的，尤其是在考虑较高频率下的公差时。由于这些原因，现有技术的更高阶增量积分调制器已经被限制在音频频率范围内，即，时间交错的增量积分调制器，其用于高频下的音频应用或专门交错。

可有效地修改增量积分调制器的滤波器特性以补偿多普勒频移。当信号的发射机相对于接收机移动时，发生多普勒频移。相对移动使信号的频率发生频移，从而使接收机处的频移与发射机处的频移不同。根据本公开的示例性系统利用软件定义无线电架构来在信号中断或降级之前快速估计载波频率的频移并且将滤波器重新居中。在正常操作中，调制滤波器的陷波以接收信号的预期载波频率为中心，其中信号频带信息以载波频率为中心且不超过调制滤波器的带宽。多普勒频移将使载波偏移Δf，导致信号内容的潜在降级和频带一侧的噪声增加。根据本文描述的方法和系统，无线蜂窝通信系统中的收发器可适于RF载波频率的变化，并且可通过使滤波器陷波偏移与载波频率相同的量来维持信号完整性。

对于本文所讨论的涵盖多个分配的频段的蜂窝应用，需要具有多模式和多频带覆盖的发射机。而且，许多当前的应用要求在单个通信链路的操作期间在频段之间快速切换的发射机，这对典型的基于本地振荡器(LO)的发射机解决方案构成了重大挑战。这是因为基于LO的发射机的切换时间通常由在频率合成器的约1MHz左右的环路带宽的控制下的LO信道切换时间决定。因此，可实现的信道切换时间大约为几微秒，不幸的是，对于敏捷无线电来说太长了。本领域中已知的基于全数字PWM的多标准发射机遭受高失真，且信道切换时间仍然由载波频率下的LO确定。DDS可用作用于提高切换速度的LO，然而，该设计消耗了显著的功率并且可能传递传送具有低杂散分量的高频LO。替代地，单边带混频器可用于使用公共锁相环(PLL)生成具有不同中心频率的多个LO，该公共锁相环的信道切换时间可能很快。然而，这种方法可仅支持有限数量的LO选项，并且覆盖广泛的预期4G频带的任何附加信道将需要额外的混频。如所讨论的，本领域中已经提出了积分增量调制器以用作RF发射机来克服这些问题。然而，在基本架构中，由于适度的时钟频率，积分增量调制器在宽带操作中不能提供非常高的动态范围。正是因为时钟频率受到不支持这种高频率操作模式的当前技术的约束。

现在转至图3，示出了用于实施软件可编程蜂窝通信能力的示例性无线电架构300。无线电架构330可包括天线305、多极开关315、第一多路复用器320、第二多路复用器325、第一组增量积分模数转换器330、第二组增量积分模数转换器335、交叉开关340以及处理器350，诸如基带处理器。无线电架构可操作以扩展当前无线电架构的能力，以便支持多输入多输出(MIMO)波形、大规模载波聚合(CA)配置以及高于3GHz的操作，诸如正在考虑用于商业长期演进(LTE)5G系统的那些操作。

无线电架构300采用交替级联和并行组装以及可调积分增量数据转换器与多路复用器、交叉开关和混合配置中的其它部件的集成。该系统提供了理想的灵活性来捕获用于并行处理的RF频谱的不同切片，且因此支持5G及以上的CA和MIMO波形的大组合，仅受系统功率和大小约束。该配置具有在非常宽的频率范围内可调的理想属性。采用使用并行组配置的许多这样的结构的这种架构与用于大于3GHz的基于混频器的解决方案耦合，使得感兴趣的RF频谱被一个或多个接收或发射路径覆盖。在示例性配置中，适当的RF路径可由于在数字域中随后处理的多个路径中捕获的数据而变得有效以组合MIMO/CA流。

示例性无线电架构300的另一个期望方面是数据捕获方法采用积分增量调制器。这简化了所需的滤波架构。另外，频域整形是经由以灵活配置布置的可编程部件来执行。这促进在相同的物理硬件内实现任意的CA和MIMO支持。

无线电架构300使用天线305来发射和接收期望的无线电信号。天线可为单个天线或多个天线，以便在整个期望的频率范围中覆盖和有效地发射和接收RF信号。无线电架构300进一步采用多极开关315，其可操作以响应于期望发射或接收的RF信号的频率而将来自天线305或多个天线的信号耦合至适当的多路复用器。

在示例性实施例中，第一多路复用器320和第二多路复用器325可作为一组双信器和/或作为一组双工器。因此，多路复用器320、325将传入信号分成覆盖不同频率范围的多个路径(这可使用带通滤波器来实施)，并且还将横越该装置的发射信号与接收信号分离以共享相同的天线305。在示例性配置中，多路复用器320、325中的每一者可具有不重叠的通带范围。例如，顶块可覆盖频率区块1、3、5、7、9，而底块可覆盖频率区块2、4、6、8、10。例如，频率区块1的频率范围可为700MHz至900MHz，频率区块2的频率范围可为900MHz至1100MHz，频率区块3的频率范围可为1000MHz至1300MHz等。多路复用器320、325将通过频率分区块的期望RF信号传递至一组相应的可调积分增量调制器330 335，每个多路复用器使用一个积分增量调制器。

可操作增量积分模数转换器330 335以路由和捕获正在通过多路复用器的每个分支的RF信号，并且转换成表示在该频率区块中由载波携带的波形信息的数字位流。每个积分增量调制器的可调谐性使得能够覆盖其所附接的特定多路复用器分支，且调制器和多路复用器分支的聚合组提供所有大规模载波聚合组合的覆盖。最后，将数字位流馈送至交叉开关340中，以确保每个载波聚合流适当地路由至基带中，以由适当的处理器350(诸如数字信号处理器)进行波形处理和信道拼接。开关机构的大小和结构是响应于系统正在被设计用于的载波聚合组合的数量来选择的。在示例性配置中，积分增量调制器可在400MHz频率跨度内调谐并且可被放置在低频带(700MHz至1.1GHz)、中频带(1700MHz至2100MHz)或高频带(2200MHz至2600MHz)中。多路复用器和开关可被配置为覆盖跨越该整个范围的3个、4个、5个或更多个独立的信号路径。应注意，与现有技术架构相比，不需要静态SAW/BAW滤波器，因为其是使用可调谐数据转换器的直接RF转数字SDR架构。

现在转至图4，示出了用于实施软件可编程蜂窝通信能力的示例性无线电发射架构400。无线电发射架构400是可操作用于上行链路大规模载波聚合的示例性实施例，并且包括天线405、RF开关415、第一多路复用器430、第二多路复用器435、第一宽带功率放大器440、第二宽带功率放大器445、第一组合器450、第二组合器455、具有带通滤波器460和基带处理器465的一组积分增量数模转换器(DAC)。可使用DSP实施的基带处理器465制备单独分量载波基带波形，其接下来通过多个可调积分增量DAC 460馈送以生成分量RF载波。然后波形通过FlexRF可调带通滤波器组460以减少带外发射。接下来，分量RF载波通过多频带功率放大器440445，以便提高大规模上行链路载波聚合波形的每个单独分量载波的功率。功率放大器440 445的带宽可能不一定匹配多路复用器架构430 435的频率中断。例如，功率放大器440 445可具有更宽的带宽，因此多路复用器430 435可能需要较少的频率中断。其可为可操作的使得来自可调带通滤波器460的输出在全部通过多个功率放大器440 445中的一者放大之前被组合。最后，携带所有载波聚合波形的放大RF信号在经由RF开关415传送至天线405进行发射之前通过(信号分离器，如果需要的话)以馈送单独的多路复用器组430435。RF开关可使用第三组合器等来实现。

现在转至图5，示出了用于支持多信道MIMO 500的示例性无线电架构。参考图3描述的基本架构的MIMO扩展可为复制馈入和馈出基带芯片的接收和发射路径，以便促进增加MIMO信道的数量。每个信道可具有天线505、N掷开关/分离器515、第一多路复用器520、第二多路复用器525、第一组增量积分模数转换器530、第二组增量积分模数转换器535、交叉开关540以及诸如基带处理器等处理器545。因此，“第N个”信道将由“第N个”天线555、“第N个”N掷开关/分离器565“、第N个“第一多路复用器570”、“第N个”第二多路复用器575、耦合至交叉开关540的“第N个”第一组增量积分模数转换器580、“第N个”第二组增量积分模数转换器585，以及处理器545。在该示例性实施例中，MIMO波形可使用单独的RF信道被独立地捕获或发射，且该架构可被扩展为覆盖与期望同样多的MIMO信道。基于功率、大小和实用性约束，可复制或优化交叉开关540以处理一种结构中的多个数据流。另外，该架构通过减少来自接收/发射链的直接复制的部件且相反地智能地分配多路复用器和积分增量分支以使得期望数量的MIMO信道经由独立的信号路径传递至基带进行处理来进一步提供进一步的系统优化的理想优点。一些MIMO组合可通过使大多数其它部件保持断电并且反而由于系统元件的可调谐本质而路由通过任一个活动分支来实现。

现在转至图6，示出了用于处理较高频率波形载波频率的无线电架构600。扩展范围无线电架构可包括第一滤波器610、低噪声放大器620、混频器625，固定带通滤波器630以及积分增量直接转换接收机650。例如，为了处理3GHz以上的较高输入频率的F_in波形载波频率，可扩展先前描述的架构以结合宽带混频器以使接收链根据需要涵盖扩展范围。例如，如果示例性的可调谐积分增量数据转换器在高达2.7GHZ下操作。对于超出该范围的载波波形，单级混频器625可用于降频转换至这些数据转换器的范围中，例如，降频转换至固定低频带(700MHz至1100MHz)范围中。可能只需要对LTE波形带宽进行降频转换，例如20MHz，但是对于连续的多信道载波聚合可扩展至100MHz。三工器或固定滤波器可选择感兴趣的频带，且可使用压控振荡器来生成适当的本地振荡器频率Flo，以便调谐适当的频率范围以覆盖整个2.7GHz至5GHz范围。对于信号传输，可使用积分增量DAC的二阶谐波在2.7GHz至5GHz范围内进行发射。可调带通滤波器可在高达并超出该范围操作，因此期望的二阶谐波可被滤除，并且被馈送至2.7GHz至5GHz范围内的适当的功率放大器中。

如本领域技术人员将充分理解的是，本文讨论为描述本发明的若干和各种步骤和程序可指代由计算机、处理器或使用电现象操控和/或变换数据的其它电子计算装置执行的操作。这些计算机和电子装置可采用各种易失性和/或非易失性存储器，其包括上面存储包括能够由计算机或处理器执行的各种代码或可执行指令的可执行程序的非暂时性计算机可读介质，其中存储器和/或计算机可读介质可包括所有形式和类型的存储器以及其它计算机可读介质。

前述讨论仅仅公开并且描述本发明的示例性实施例。本领域技术人员将容易从此讨论和附图以及权利要求书认识到，在不脱离如以下权利要求书中限定的本发明的精神和范围的情况下可在其中作出各种改变、修改和变动。

Claims (9)

1.一种用于软件定义无线电的多载波聚合的设备，包括：

-天线，其用于接收第一RF信号、第二RF信号、第三RF信号和第四RF信号；

-第一组增量积分模数转换器，其具有用于生成第一数字信号的第一增量积分模数转换器和用于生成第二数字信号的第二增量积分模数转换器；

-第二组增量积分模数转换器，其具有用于生成第三数字信号的第三增量积分模数转换器和用于生成第四数字信号的第四增量积分模数转换器；

-具有第一通带和第二通带的第一多路复用器，其中所述第一多路复用器可操作以将所述第一RF信号耦合至第一增量积分模数转换器，其中所述第一RF信号具有在所述第一通带内的第一中心频率，且其中所述第一多路复用器进一步可操作以将所述第二RF信号耦合至第二增量积分模数转换器，其中所述第二RF信号具有在所述第二通带内的第二中心频率；

-具有第三通带和第四通带的第二多路复用器，其中所述第二多路复用器用于将所述第三RF信号耦合至第三增量积分模数转换器，其中所述第三RF信号具有在所述第三通带内的第三中心频率，且其中所述第二多路复用器进一步可操作以将所述第四RF信号耦合至第四增量积分模数转换器，其中所述第四RF信号具有在所述第四通带内的第四中心频率；

-第一开关，其用于将所述第一RF信号和所述第二RF信号耦合至所述第一多路复用器，并且用于将所述第三RF信号和所述第四RF信号耦合至所述第二多路复用器；

-处理器，其用于响应于所述第一数字信号、所述第二数字信号、所述第三数字信号和所述第四数字信号中的至少一者而向所述处理器生成通信数据；以及

-第二开关，其用于将所述第一数字信号、所述第二数字信号、所述第三数字信号和所述第四数字信号中的至少一者耦合至所述处理器。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器是数字信号处理器。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述通信数据用于控制自主车辆。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述通信数据是互联网协议数据。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述通信数据是语音数据。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一组增量积分模数转换器可响应于控制信号而调谐。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二组增量积分模数转换器可响应于控制信号而调谐。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一通带、第二通带、第三通带及第四通带形成连续频段。

9.一种用于软件定义无线电的多载波聚合的设备，包括：

-输入，其用于接收第一RF信号和第二RF信号；

-功率放大器，其用于放大所述第一RF信号和所述第二RF信号；

-LO信号源；

-混频器，其用于响应于所述第一RF信号和所述LO信号而生成第一IF信号并且响应于所述第二RF信号和所述LO信号而生成第二IF信号；

-第一增量积分模数转换器，其用于响应于所述第一IF信号而生成第一数字信号；

-第二增量积分模数转换器，其用于响应于所述第二IF信号而生成第二数字信号；以及

-具有第一通带和第二通带的多路复用器，其中所述多路复用器可操作以将所述第一IF信号耦合至所述第一增量积分模数转换器，其中所述第一IF信号具有在所述第一通带内的第一中心频率，且其中所述多路复用器进一步可操作以将所述第二IF信号耦合至所述第二增量积分模数转换器，其中所述第二IF信号具有在所述第二通带内的第二中心频率。

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