CN111327338A - 一种宽带中频信号接收方法、发送方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽带中频信号接收方法、发送方法及装置。所述宽带中频信号的接收方法，包括：将接收的第一宽带中频信号传输至多工器，使所述多工器对所述第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号；将每一所述第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使所述模数转换器对所述第一子载波模拟信号进行模数转换，得到多个第一子载波数字信号；合成所有所述第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号。本发明能够对宽带中频信号进行模数转换得到宽带数字信号，实现接收宽带中频信号，有利于增加信道带宽，提高通信速率。

Description

一种宽带中频信号接收方法、发送方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种宽带中频信号接收方法、发送方法及装置。

背景技术

近年来，由于无线通信技术的迅速发展，用户对通信速率的要求越来越高。根据香农定理，当信噪比一定时，信道容量随信道带宽的增加而增加。

目前，5G等移动通信技术使用的频段大都集中在6GHz以下，导致6GHz以下频段的频谱资源基本被分配完。相比于6GHz以下频段，30GHz～300GHz(毫米波)频段的频谱资源丰富，电磁环境相对纯净，适合实现大带宽的无线通信。而使用30GHz～300GHz(毫米波)频段，信道带宽受限于模数/数模转换器(ADC/DAC)可处理信号的带宽。

在现有技术中，仅采用一个模数/数模转换器(ADC/DAC)处理中频信号，难以充分利用30GHz～300GHz(毫米波)频段大带宽的优势。因此，如何处理宽带中频信号，成为提高通信速率的关键性问题。

发明内容

本发明提供一种宽带中频信号接收和发送方法、装置及设备，以克服现有技术的缺陷，本发明能够对宽带中频信号进行模数转换得到宽带数字信号，实现接收宽带中频信号，有利于增加信道带宽，提高通信速率。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明一实施例提供一种宽带中频信号的接收方法，包括：

将接收的第一宽带中频信号传输至多工器，使所述多工器对所述第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号；

将每一所述第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使所述模数转换器对所述第一子载波模拟信号进行模数转换，得到多个第一子载波数字信号；

合成所有所述第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号。

进一步地，在所述合成所有所述第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号之后，还包括：

对所述第一宽带数字信号进行解调。

进一步地，所述第一子载波模拟信号的带宽小于对应的所述模数转换器可处理信号的最大带宽。

进一步地，所述模数转换器和其余所述模数转换器均连接同一时钟电路。

第二方面，本发明一实施例提供一种宽带中频信号的接收装置，包括：

第一信号分离模块，用于将接收的第一宽带中频信号传输至多工器，使所述多工器对所述第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号；

第一模数转换模块，用于将每一所述第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使所述模数转换器对所述第一子载波模拟信号进行模数转换，得到多个第一子载波数字信号；

第一信号合成模块，用于合成所有所述第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号。

第三方面，本发明一实施例提供一种宽带中频信号的发送方法，包括：

对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号；

将每一所述第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使所述数模转换器对所述第二子载波数字信号进行数模转换，得到多个第二子载波模拟信号；

将所有所述第二子载波模拟信号传输至合路器，使所述合路器合成所有所述第二子载波模拟信号，发送得到的第二宽带中频信号。

进一步地，在所述对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号之前，还包括：

对所述第二宽带数字信号进行调制。

进一步地，所述第二子载波数字信号的带宽小于对应的所述数模转换器可处理信号的最大带宽。

进一步地，所述数模转换器和其余所述数模转换器均连接同一时钟电路。

第四方面，本发明一实施例提供一种宽带中频信号的发送装置，包括：

第二信号分离模块，用于对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号；

第二数模转换模块，用于将每一所述第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使所述数模转换器对所述第二子载波数字信号进行数模转换，得到多个第二子载波模拟信号；

第二信号合成模块，用于将所有所述第二子载波模拟信号传输至合路器，使所述合路器合成所有所述第二子载波模拟信号，发送得到的第二宽带中频信号。

相比于现有技术，本发明的实施例，具有如下有益效果：

通过将接收的第一宽带中频信号传输至多工器，使多工器对第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号，进而将每一第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使模数转换器对第一子载波模拟信号进行模数转换，得到多个第一子载波数字信号，从而合成所有第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号。应用本发明提供的宽带中频信号的接收方法，能够对宽带中频信号进行模数转换得到宽带数字信号，实现接收宽带中频信号，有利于增加信道带宽，提高通信速率。

进一步地，通过对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号，进而将每一第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使数模转换器对第二子载波数字信号进行数模转换，得到多个第二子载波模拟信号，从而将所有第二子载波模拟信号传输至合路器，使合路器合成所有第二子载波模拟信号，发送得到的第二宽带中频信号。应用本发明提供的宽带中频信号的发送方法，能够对宽带数字信号进行数模转换得到宽带中频信号，实现发送宽带中频信号，有利于增加信道带宽，提高通信速率。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的一种宽带中频信号的接收方法的流程示意图；

图2为本发明第一实施例中的第一宽带中频信号的频谱图；

图3为本发明第一实施例中多工器的插入损耗特性图；

图4为本发明第二实施例中的一种宽带中频信号的接收装置的结构示意图；

图5为本发明第三实施例中的一种宽带中频信号的发送方法的流程示意图；

图6为本发明第四实施例中的一种宽带中频信号的发送装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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1-3。

如图1所示，第一实施例提供一种宽带中频信号的接收方法，包括步骤S11～S13：

S11、将接收的第一宽带中频信号传输至多工器，使多工器对第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号。

S12、将每一第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使模数转换器对第一子载波模拟信号进行模数转换，得到多个第一子载波数字信号。

S13、合成所有第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号。

在步骤S11中，当从射频前端接收第一宽带中频信号时，需要先配置第一宽带中频信号的最高频率和第一子载波模拟信号的最大个数，再根据第一子载波模拟信号的配置个数，将第一宽带中频信号传输至多工器，使多工器对第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号。例如，将第一宽带中频信号的最高频率配置在20GHz内，根据通信系统的处理能力配置第一子载波模拟信号的最大个数。其中，第一宽带中频信号的频谱图如图2所示。

多工器由多个带通滤波器组成，带通滤波器的个数根据第一子载波模拟信号的配置个数而确定，带通滤波器的通带带宽(-3dB带宽)为第一子载波模拟信号的带宽加上20％的保护带宽。利用多工器在不同频段范围的带通特性，对第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号。其中，多工器的插入损耗特性图如图3所示。

由于多工器是一组非叠加的滤波器，这些滤波器在组合方式上不相互加载，并且输出之间高度隔离，能够确保多个第一子载波模拟信号相互独立。

在步骤S12中，当多工器输出多个第一子载波模拟信号时，将每一第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使各个模数转换器对输入的第一子载波模拟信号进行模数转换，即射频采样处理，从而得到多个第一子载波数字信号。

在步骤S13中，当各个模数转换器均输出第一子载波数字信号时，通过高速串行接口将所有第一子载波数字信号传输至基带，根据第一子载波数字信号的序号，在基带合成所有第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号，完成接收第一宽带中频信号。

本实施例通过将接收的第一宽带中频信号传输至多工器，使多工器对第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号，进而将每一第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使模数转换器对第一子载波模拟信号进行模数转换，得到多个第一子载波数字信号，从而合成所有第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号。

应用本实施例提供的宽带中频信号的接收方法，能够对宽带中频信号进行模数转换得到宽带数字信号，实现接收宽带中频信号，有利于增加信道带宽，提高通信速率。

在优选的实施例当中，步骤S13在合成所有第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号之后，还包括：对第一宽带数字信号进行解调。

在优选的实施例当中，第一子载波模拟信号的带宽小于对应的模数转换器可处理信号的最大带宽。

本实施例通过将每一第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使模数转换器可处理信号的最大带宽大于第一子载波模拟信号的带宽，有利于确保后续模数转换器能够将第一子载波模拟信号转换为第一子载波数字信号。

在优选的实施例当中，模数转换器和其余模数转换器均连接同一时钟电路。

本实施例通过使各个模数转换器均连接同一时钟电路，能够确保各个模数转换器的采样时序一致。

请参阅图4。

如图4所示，第二实施例提供一种宽带中频信号的接收装置，包括：第一信号分离模块21，用于将接收的第一宽带中频信号传输至多工器，使多工器对第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号；第一模数转换模块22，用于将每一第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使模数转换器对第一子载波模拟信号进行模数转换，得到多个第一子载波数字信号；第一信号合成模块23，用于合成所有第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号。

通过第一信号分离模块21，当从射频前端接收第一宽带中频信号时，需要先配置第一宽带中频信号的最高频率和第一子载波模拟信号的最大个数，再根据第一子载波模拟信号的配置个数，将第一宽带中频信号传输至多工器，使多工器对第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号。例如，将第一宽带中频信号的最高频率配置在20GHz内，根据通信系统的处理能力配置第一子载波模拟信号的最大个数。

多工器由多个带通滤波器组成，带通滤波器的个数根据第一子载波模拟信号的配置个数而确定，带通滤波器的通带带宽(-3dB带宽)为第一子载波模拟信号的带宽加上20％的保护带宽。利用多工器在不同频段范围的带通特性，对第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号。

由于多工器是一组非叠加的滤波器，这些滤波器在组合方式上不相互加载，并且输出之间高度隔离，能够确保多个第一子载波模拟信号相互独立。

通过第一模数转换模块22，当多工器输出多个第一子载波模拟信号时，将每一第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使各个模数转换器对输入的第一子载波模拟信号进行模数转换，即射频采样处理，从而得到多个第一子载波数字信号。

通过第一信号合成模块23，当各个模数转换器均输出第一子载波数字信号时，通过高速串行接口将所有第一子载波数字信号传输至基带，根据第一子载波数字信号的序号，在基带合成所有第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号，完成接收第一宽带中频信号。

本实施例通过第一信号分离模块21，将接收的第一宽带中频信号传输至多工器，使多工器对第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号，进而通过第一模数转换模块22，将每一第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使模数转换器对第一子载波模拟信号进行模数转换，得到多个第一子载波数字信号，从而通过第一信号合成模块23，合成所有第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号。

应用本实施例提供的宽带中频信号的接收装置，能够对宽带中频信号进行模数转换得到宽带数字信号，实现接收宽带中频信号，有利于增加信道带宽，提高通信速率。

在优选的实施例当中，第一信号合成模块23在合成所有第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号之后，还包括：对第一宽带数字信号进行解调。

在优选的实施例当中，第一子载波模拟信号的带宽小于对应的模数转换器可处理信号的最大带宽。

本实施例通过第一模数转换模块22，将每一第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使模数转换器可处理信号的最大带宽大于第一子载波模拟信号的带宽，有利于确保后续模数转换器能够将第一子载波模拟信号转换为第一子载波数字信号。

在优选的实施例当中，模数转换器和其余模数转换器均连接同一时钟电路。

本实施例通过使各个模数转换器均连接同一时钟电路，能够确保各个模数转换器的采样时序一致。

请参阅图5。

如图5所示，本发明第三实施例提供一种宽带中频信号的发送方法，包括步骤S31～S33：

S31、对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号。

S32、将每一第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使数模转换器对第二子载波数字信号进行数模转换，得到多个第二子载波模拟信号。

S33、将所有第二子载波模拟信号传输至合路器，使合路器合成所有第二子载波模拟信号，发送得到的第二宽带中频信号。

在步骤S31中，在对第二宽带数字信号进行信号分离之前，配置第二子载波数字信号的最大个数。例如，根据通信系统的处理能力配置第二子载波数字信号的最大个数。根据第二子载波数字信号的配置个数，在基带对宽带数字信号进行信号分离，得到多路子载波数字信号，

在步骤S32中，当得到多个第二子载波数字信号时，通过高速串行接口将每一第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使各个数模转换器对输入的第二子载波数字信号进行数模转换，从而得到多个第二子载波模拟信号。

在步骤S33中，当各个数模转换器均输出第二子载波模拟信号时，将所有第二子载波模拟信号传输至合路器，使合路器合成所有第二子载波模拟信号，得到第二宽带中频信号，从而向射频前端发送第二宽带中频信号。

本实施例通过对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号，进而将每一第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使数模转换器对第二子载波数字信号进行数模转换，得到多个第二子载波模拟信号，从而将所有第二子载波模拟信号传输至合路器，使合路器合成所有第二子载波模拟信号，发送得到的第二宽带中频信号。

应用本实施例提供的宽带中频信号的发送方法，能够对宽带数字信号进行数模转换得到宽带中频信号，实现发送宽带中频信号，有利于增加信道带宽，提高通信速率。

在优选的实施例当中，步骤S31在对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号之前，还包括：对第二宽带数字信号进行调制。

在优选的实施例当中，第二子载波数字信号的带宽小于对应的数模转换器可处理信号的最大带宽。

本实施例通过将每一第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使数模转换器可处理信号的最大带宽大于第二子载波数字信号的带宽，有利于确保后续数模转换器能够将第二子载波数字信号转换为第二子载波模拟信号。

在优选的实施例当中，数模转换器和其余数模转换器均连接同一时钟电路。

本实施例通过使各个数模转换器均连接同一时钟电路，能够确保各个数模转换器的采样时序一致。

请参阅图6。

如图6所示，本发明第四实施例提供一种宽带中频信号的发送装置，包括：第二信号分离模块41，用于对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号；第二数模转换模块42，用于将每一第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使数模转换器对第二子载波数字信号进行数模转换，得到多个第二子载波模拟信号；第二信号合成模块43，用于将所有第二子载波模拟信号传输至合路器，使合路器合成所有第二子载波模拟信号，发送得到的第二宽带中频信号。

通过第二信号分离模块41，在对第二宽带数字信号进行信号分离之前，配置第二子载波数字信号的最大个数。例如，根据通信系统的处理能力配置第二子载波数字信号的最大个数。根据第二子载波数字信号的配置个数，在基带对宽带数字信号进行信号分离，得到多路子载波数字信号，

通过第二数模转换模块42，当得到多个第二子载波数字信号时，通过高速串行接口将每一第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使各个数模转换器对输入的第二子载波数字信号进行数模转换，从而得到多个第二子载波模拟信号。

通过第二信号合成模块43，当各个数模转换器均输出第二子载波模拟信号时，将所有第二子载波模拟信号传输至合路器，使合路器合成所有第二子载波模拟信号，得到第二宽带中频信号，从而向射频前端发送第二宽带中频信号。

本实施例通过第二信号分离模块41，对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号，进而通过第二数模转换模块42，将每一第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使数模转换器对第二子载波数字信号进行数模转换，得到多个第二子载波模拟信号，从而通过第二信号合成模块43，将所有第二子载波模拟信号传输至合路器，使合路器合成所有第二子载波模拟信号，发送得到的第二宽带中频信号。

应用本实施例提供的宽带中频信号的发送方法，能够对宽带数字信号进行数模转换得到宽带中频信号，实现发送宽带中频信号，有利于增加信道带宽，提高通信速率。

在优选的实施例当中，第二信号分离模块41在对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号之前，还包括：对第二宽带数字信号进行调制。

在优选的实施例当中，第二子载波数字信号的带宽小于对应的数模转换器可处理信号的最大带宽。

本实施例通过第二数模转换模块42，将每一第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使数模转换器可处理信号的最大带宽大于第二子载波数字信号的带宽，有利于确保后续数模转换器能够将第二子载波数字信号转换为第二子载波模拟信号。

在优选的实施例当中，数模转换器和其余数模转换器均连接同一时钟电路。

本实施例通过使各个数模转换器均连接同一时钟电路，能够确保各个数模转换器的采样时序一致。

综上所述，实施本发明的实施例，具有如下有益效果：

通过将接收的第一宽带中频信号传输至多工器，使多工器对第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号，进而将每一第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使模数转换器对第一子载波模拟信号进行模数转换，得到多个第一子载波数字信号，从而合成所有第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号。应用本实施例提供的宽带中频信号的接收方法，能够对宽带中频信号进行模数转换得到宽带数字信号，实现接收宽带中频信号，有利于增加信道带宽，提高通信速率。

进一步地，通过对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号，进而将每一第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使数模转换器对第二子载波数字信号进行数模转换，得到多个第二子载波模拟信号，从而将所有第二子载波模拟信号传输至合路器，使合路器合成所有第二子载波模拟信号，发送得到的第二宽带中频信号。应用本实施例提供的宽带中频信号的发送方法，能够对宽带数字信号进行数模转换得到宽带中频信号，实现发送宽带中频信号，有利于增加信道带宽，提高通信速率。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

Claims (10)

1.一种宽带中频信号的接收方法，其特征在于，包括：

将接收的第一宽带中频信号传输至多工器，使所述多工器对所述第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号；

将每一所述第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使所述模数转换器对所述第一子载波模拟信号进行模数转换，得到多个第一子载波数字信号；

合成所有所述第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号。

2.如权利要求1所述的宽带中频信号的接收方法，其特征在于，在所述合成所有所述第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号之后，还包括：

对所述第一宽带数字信号进行解调。

3.如权利要求1所述的宽带中频信号的接收方法，其特征在于，所述第一子载波模拟信号的带宽小于对应的所述模数转换器可处理信号的最大带宽。

4.如权利要求1所述的宽带中频信号的接收方法，其特征在于，所述模数转换器和其余所述模数转换器均连接同一时钟电路。

5.一种宽带中频信号的接收装置，其特征在于，包括：

第一信号分离模块，用于将接收的第一宽带中频信号传输至多工器，使所述多工器对所述第一宽带中频信号进行信号分离，得到多个第一子载波模拟信号；

第一模数转换模块，用于将每一所述第一子载波模拟信号传输至对应的模数转换器，使所述模数转换器对所述第一子载波模拟信号进行模数转换，得到多个第一子载波数字信号；

第一信号合成模块，用于合成所有所述第一子载波数字信号，得到第一宽带数字信号。

6.一种宽带中频信号的发送方法，其特征在于，包括：

对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号；

将每一所述第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使所述数模转换器对所述第二子载波数字信号进行数模转换，得到多个第二子载波模拟信号；

将所有所述第二子载波模拟信号传输至合路器，使所述合路器合成所有所述第二子载波模拟信号，发送得到的第二宽带中频信号。

7.如权利要求6所述的宽带中频信号的发送方法，其特征在于，在所述对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号之前，还包括：

对所述第二宽带数字信号进行调制。

8.如权利要求6所述的宽带中频信号的发送方法，其特征在于，所述第二子载波数字信号的带宽小于对应的所述数模转换器可处理信号的最大带宽。

9.如权利要求6所述的宽带中频信号的发送方法，其特征在于，所述数模转换器和其余所述数模转换器均连接同一时钟电路。

10.一种宽带中频信号的发送装置，其特征在于，包括：

第二信号分离模块，用于对第二宽带数字信号进行信号分离，得到多个第二子载波数字信号；

第二数模转换模块，用于将每一所述第二子载波数字信号传输至对应的数模转换器，使所述数模转换器对所述第二子载波数字信号进行数模转换，得到多个第二子载波模拟信号；

第二信号合成模块，用于将所有所述第二子载波模拟信号传输至合路器，使所述合路器合成所有所述第二子载波模拟信号，发送得到的第二宽带中频信号。

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