CN111865382A - 信号发送电路、信号接收电路、电子装置及基站 - Google Patents

信号发送电路、信号接收电路、电子装置及基站 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种信号发送电路、信号接收电路、电子装置及基站，其中，电路包括信号预处理子电路、数模转换子电路、中频功分器、K个变频移相子电路和K个天线单元，信号预处理子电路的输出端与数模转换子电路的输入端相连接，数模转换子电路的输出端与中频功分器的输入端相连接，中频功分器的输出端与K个变频移相子电路的输入端相连接，K个变频移相子电路的输出端与K个天线单元的输入端一一对应连接。本申请实施例中，能够通过提升独立波束的数量来提升通信系统的容量时，无需增加中射频通道数量，从而可以一定程度上降低通信系统的成本。

Description

信号发送电路、信号接收电路、电子装置及基站
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种信号发送电路、信号接收电路、电子装置及基站。
背景技术
阵列波束成形技术，是利用多个天线单元收发信号的相关性实现期望的信号叠加特性，可实现发射信号功率汇聚、收发干扰抑制及接收信号信噪比提升，进而提升通信系统的整体容量。因而，阵列波束成形技术已经成为第五代(5G)移动通信的关键技术之一，并适用于低频(sub 6GHz)及毫米波两种频段，分别主要改善低频干扰及提升毫米波覆盖。
采用波束成形技术的通信系统，除干扰、波束增益、波束功率等限制因素外，其容量还受限于给定通信系统的独立波束数量，独立波束即同一时刻波束方向及宽度均可独立调控的波束数量。通信系统具有的独立波束数量越多，同一时刻可服务的用户数量就越大，系统的总体容量就越大。因此，仅从独立波束数量维度对比，多波束通信系统容量高于单波束通信系统。
然而，现有的多波束架构，如数字波束成形(Digital Beam Forming,DBF)及混合波束成形(Hybrid Beam Forming)等，其独立波束的数量不超过其中射频通道的数量，可以理解为独立波束的数量不超过发送天线阵元的个数。现有方案中通过提升独立波束数量来提升通信系统的容量，必须等比例地提高中射频通道数量，则会导致通信系统的成本增加。
发明内容
本申请实施例提供一种信号发送电路、信号接收电路、电子装置及基站，能够在通过提升独立波束的数量来提升通信系统的容量时，无需增加中射频通道，从而可以一定程度上降低通信系统的成本。
第一方面，本申请实施例提供信号发送电路，其中，信号发送电路包括信号预处理子电路、数模转换子电路、中频功分器、K个变频移相子电路和K个天线单元，所述信号预处理子电路的输出端与所述数模转换子电路的输入端相连接，所述数模转换子电路的输出端与所述中频功分器的输入端相连接，所述中频功分器的输出端与所述K个变频移相子电路的输入端相连接，所述K个变频移相子电路的输出端与所述K个天线单元的输入端一一对应连接，K为正整数；
所述信号预处理子电路，用于将N路待发送信号进行变频处理，得到N路数字中频信号，以及将所述N路数字中频信号发送至所述数模转换子电路，N为正整数；
所述数模转换子电路，用于将所述N路数字中频信号进行转换处理，得到1路第一模拟中频信号，以及将所述1路第一模拟中频信号发送至所述中频功分器；
所述中频功分器，用于将所述1路第一模拟中频信号功分为K路第二模拟中频信号，以及将所述K路第二模拟中频信号分别发送至所述K个变频移相子电路；
所述K个变频移相子电路中的变频移相子电路i，用于接收本振信号组，并通过目标相位加权值集合和所述本振信号组，对接收到的第二模拟中频信号进行变频移相处理，得到N路射频信号，以及将所述N路射频信号发送至天线单元i，所述变频移相子电路i为所述K个变频移相子电路中的任一个，所述天线单元i为与所述变频移相子电路i对应连接的天线单元，i为正整数；
所述天线单元i，用于发送接收到的所述N路射频信号。
在发送N路信号时，通过K个中射频通道实现对独立波束的发送，其中N可以为任意的正整数，则可包括N可以大于K情况，从而可以实现独立波束的个数大于中射频通道的个数，由于K在通信系统设计完成后便为固定值，则相对于现有方案中，N只能小于或等于K，能够在增加独立波束的数量的同时，无需增加中射频通道的数量，从而可以一定程度上降低通信系统的成本。
进一步的，所述信号预处理子电路具体用于：
采用频分法，将所述N路待发送信号进行变频，得到所述N路数字中频信号；
或者，采用正交法，将所述N路待发送信号进行变频，得到所述N路数字中频信号，所述N为2；
或者，采用正交法和频分法，将所述N路待发送信号进行变频，得到所述N路数字中频信号。
一个可能的实施例中，所述目标相位加权值集合包括N个相位加权值，所述本振信号组包括N路本振信号，所述变频移相子电路具体用于：
通过所述N个相位加权值对所述本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，所述N个相位加权值与所述N路本振信号一一对应；
采用所述加权本振信号组与所述接收到的第二模拟中频信号进行混频，得到所述N路射频信号。
一个可能的实施例中，数模转换子电路包括1个DAC；
或者，所述数模转换子电路包括M个DAC和合路器，所述M个DAC的输入端均与所述数模转换子电路的输入端相连接，所述M个DAC的输出端均与所述合路器的输入端相连接，所述合路器的输出端为所述数模转换子电路的输出端，M为大于1且小于或等于N的正整数。
采用1个或M个DAC来构成数模转换子电路，即，DAC的数量可以小于独立波束的数量N，相对于现有方案中，DAC的数量仅能大于或等于独立波束的数量，能够一定程度上减少通信系统的成本，若采用1个DAC时，则通信系统中会至少减少N-1个DAC，从而节约的成本为至少N-1个DAC的成本，从而在减少成本方面的效果会达到最佳。
一个可能的实施例中，所述目标相位加权值集合包括2个相位加权值，所述本振信号组包括2路本振信号，变频移相子电路具体用于：
通过所述2个相位加权值对所述本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，所述2个相位加权值与所述2路本振信号一一对应；
采用所述加权本振信号组与所述接收到的第二模拟中频信号进行混频，得到所述2路射频信号。
可以实现2个独立波束的发送，同时在进行独立波束发送时，无需进行多路中频信号频分的方式进行发送，能够降低中频电路的带宽，以及降低了电路中各类滤波器带外抑制需求
一个可能的实施例中，所述N为正偶数，在所述采用正交法和频分法，对所述N路待发送信号进行变频，得到所述N路数字中频信号方面，所述信号预处理子电路具体用于：
采用所述频分法将所述N路待发送信号进行变频，得到N路参考数字中频信号；
将所述N路参考数字中频信号进行两两分组，得到N/2个信号组；
采用所述正交法，将所述N/2个信号组进行处理，得到所述N路数字中频信号。
进一步的，所述目标相位加权值集合包括N个相位加权值，所述本振信号组包括N路本振信号，所述变频移相子电路具体用于：
通过所述N个相位加权值对所述本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，所述N个相位加权值与所述N路本振信号一一对应；
采用所述加权本振信号组与所述接收到的第二模拟中频信号进行混频，得到所述N路射频信号。
基于正交维度和频分维度的组合，可以实现多个独立波束的发射，同时在进行中频变频时，可以极大的减少在调制时的带宽，从而可以一定程度上节省频谱资源，进而可以一定程度上提升信号发送电路所在的通信系统的容量。
一个可能的实施例中，所述变频移相子电路包括混频器和开关电路，所述开关电路用于控制所述混频器的输入端口的通断。
通过控制每路本振信号的通断，可以实现待发送/接收信号与天线阵元之间的动态映射，从而可以提升信号发送电路的灵活性。
第二方面，本申请实施例提供了一种信号接收电路，其中，所述电路包括信号后处理子电路、模数转换子电路、中频合路器、K个变频移相子电路和K个天线单元，其中，所述K个天线单元的输出端与所述K个变频移相子电路的输入端一一对应连接，所述K个变频移相子电路的输出端均与所述中频合路器的输入端相连接，所述中频合路器的输出端与所述模数转换子电路的输入端相连接，所述模数转换子电路的输出端与所述信号后处理子电路的输入端相连接，K为正整数；
所述K个天线单元中的天线单元i，用于接收N路射频信号，以及将所述N路射频信号发送至变频移相子电路i，所述天线单元i为所述K个天线单元中的任一个，所述变频移相子电路i为与所述天线单元i对应连接的变频移相子电路，N、i为正整数；
所述变频移相子电路i，用于接收本振信号组，采用预设的变频移相方法，通过目标相位加权值集合和所述本振信号组，对接收到的N路射频信号进行变频处理，得到N路第三模拟中频信号，以及将所述N路第三模拟中频信号发送至所述中频合路器；
所述中频合路器，用于将所述每个变频移相子电路发送的N路第三模拟中频信号进行合路处理，得到1路第四模拟中频信号，以及将所述1路第四模拟中频信号发送至所述模数转换子电路；
所述模数转换子电路，用于将所述1路第四模拟中频信号进行模数转换处理，得到1路第一数字中频信号，以及将所述1路第一数字中频信号发送至所述信号后处理子电路；
所述信号后处理子电路，用于将所述1路第一数字中频信号进行滤波，得到N路第二数字中频信号，并将所述N路第二数字中频信号进行变频，得到N路低频信号，以及输出所述N路低频信号。
一个可能的实施例中，所述目标相位加权值集合包括N个相位加权值，所述本振信号组包括N个本振信号，所述变频移相子电路具体用于：
通过所述N个相位加权值对所述本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，所述N个相位加权值与所述N路本振信号一一对应；
采用所述加权本振信号组，对所述N路射频信号进行下变频处理，得到N路第三模拟中频信号。
一个可能的实施例中，所述模数转换子电路包括1个ADC；
或者，所述模数转换子电路包括H个ADC和分路器，所述H个ADC的输入端均与所述模数转换子电路的输入端相连接，所述H个ADC的输出端均与所述分路器的输入端相连接，所述分路器的输出端为所述模数转换子电路的输出端，其中，H为大于1且小于或等于N的正整数。
一个可能的实施例中，所述变频移相子电路包括混频器和开关电路，所述开关电路用于控制所述混频器的输入端口的通断。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括上述第一方面和第二方面中所述的电路。
第四方面，本申请实施例提供了一种基站，其特征在于，所述基站包括如上述第一方面和第二方面中所述的电路。
本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A为本申请实施例提供了一种信号发送电路的结构示意图；
图1B为本申请实施例提供了一种变频移相子电路的结构示意图；
图2为本申请实施例提供了另一种信号发送电路的结构示意图；
图3为本申请实施例提供了另一种信号发送电路的结构示意图；
图4为本申请实施例提供了另一种信号发送电路的结构示意图；
图5为本申请实施例提供了一种信号接收电路的结构示意图；
图6为本申请实施例提供了另一种信号接收电路的结构示意图；
图7为本申请实施例提供了一种通信系统的结构示意图；
图8为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图；
图9为本申请实施例提供了一种基站的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的实施例进行描述。
下面具体介绍信号发送电路和信号接收电路的具体结构。本申请的信号发送电路主要可以在增加独立波束的个数时，无需相应的增加中射频通道的数量，从而可以达到提升通信系统的容量，而无需增加通信系统的成本和体积。
请参阅图1A，图1A为本申请实施例提供了一种信号发送电路的结构示意图。如图1A所示，信号发送电路包括信号预处理子电路101、数模转换子电路102、中频功分器103、K个变频移相子电路104和K个天线单元105，信号预处理子电路101的输出端与数模转换子电路102的输入端相连接，数模转换子电路102的输出端与中频功分器103的输入端相连接，中频功分器103的输出端与K个变频移相子电路104的输入端相连接，K个变频移相子电路104的输出端与K个天线单元105的输入端一一对应连接，K为正整数；
信号预处理子电路101，用于将N路待发送信号进行变频处理，得到N路数字中频信号，以及将N路数字中频信号发送至数模转换子电路102，N为正整数；
数模转换子电路102，用于将N路数字中频信号进行转换处理，得到1路第一模拟中频信号，以及将上述1路第一模拟中频信号发送至中频功分器103；
中频功分器103，用于将上述1路第一模拟中频信号功分为K路第二模拟中频信号，以及将K路第二模拟中频信号分别发送至K个变频移相子电路104；
K个变频移相子电路104中的变频移相子电路i，用于接收本振信号组，并通过目标相位加权值集合和本振信号组，对接收到的第二模拟中频信号进行变频移相处理，得到N路射频信号，以及将N路射频信号发送至天线单元i，变频移相子电路i为K个变频移相子电路104中的任一个，天线单元i为与变频移相子电路i对应连接的天线单元，i为正整数；
天线单元i，用于发送接收到的N路射频信号。
其中，信号预处理子电路101对N路待发送信号进行变频处理的方法可以为以下中的一种：频分法、正交法、正交法和频分法。
可选的，信号预处理子电路101对N路待发送信号进行变频处理时，具体可以为：
采用频分法，将N路待发送信号进行变频，得到N路数字中频信号；
或者，采用正交法，将N路待发送信号进行变频，得到N路数字中频信号，N为2；
或者，采用正交法和频分法，将N路待发送信号进行变频，得到N路数字中频信号。
可选的，信号预处理子电路101采用频分法对N路待发送信号进行变频处理时，具体可以通过如下方法进行变频：
记N路待发送信号为S1，S2，…，SN，则对信号S1，S2至SN进行变频时，将S1，S2至SN分别乘以对应的中频信号，并进行滤波后得到N数字中频信号，记N路数字中频信号为SIF1、SIF2、…SIFN。其中，与N路待发送信号对应的中频频率可以表示为fIF1、fIF2…fIFN，可通过如下对应规则将待发送信号与中频频率进行对应：fIF1与S1相对应，fIF2与S2相对应，…，fIFN与SN相对应；N路数字中频信号与N路待发送信号之间的一种可能的对应方法为：SIF1为S1变频后的数字中频信号，SIF2为S2变频后的数字中频信号，…，SIFN为SN变频后的数字中频信号。此处仅为举例说明，不作具体限定。
可选的，信号预处理子电路201采用正交法对2路待发送信号进行变频时，具体可以通过如下方法进行变频：
记待发送信号为S1和S2，将S1和S2变频至中频频率fIF1和fIF1+Δf，得到参考数字中频信号SIF1和SIF2，其中，Δf可为一个极小值趋近于0，且不等于0，将参考数字中频信号SIF1和SIF2按照如下规则进行组合，得到I路信号和Q路信号：
SIF1位于实轴/虚轴，则SIF2位于虚轴/实轴，两路I/Q信号中，SIF1符号相同/相反，SIF2符号相反/相同，即SIF1符号相同，则SIF2符号相反，或者，SIF1符号相反，则SIF2符号相通。其中，一种可能的组合方式为：I＝S1-j×S2；Q＝S1+j×S2。其中，I路信号和Q路信号为通过正交法进行处理后的信号。
可选的，中频功分器103将1路第一模拟中频信号功分为K路第二模拟中频信号时，第二模拟中频信号的功率与第一模拟中频信号为的相同的功率，第二模拟中频信号的功率与第一模拟中频信号的也可以为不同的功率相同。
可选的，本振信号组中可以包括N个本振信号，N为大于2的任意整数，也可以包括2个本振信号。
可选的，变频移相子电路104包括混频器和开关电路，该开关电路用于控制混频器的输入端口的通断。
一个可能的实施例中，数模转换子电路包括1个数字模拟转换器(Digital toanalog converter，DAC)，数模转换子电路也可以包括M个DAC和合路器，M个DAC的输入端均与数模转换子电路的输入端相连接，M个DAC的输出端均与合路器的输入端相连接，合路器的输出端为数模转换子电路的输出端，M为大于1且小于或等于N的正整数。
本示例中，采用1个或M个DAC来构成数模转换子电路，即，DAC的数量可以小于独立波束的数量N，相对于现有方案中，DAC的数量仅能大于或等于独立波束的数量，能够一定程度上减少通信系统的成本，若采用1个DAC时，则通信系统中会至少减少N-1个DAC，从而节约的成本为至少N-1个DAC的成本，从而在减少成本方面的效果会达到最佳。
一个可能的实施例中，在信号预处理子电路101采用频分法对N路待发送信号进行变频处理后，目标相位加权值集合包括N个相位加权值，变频移相子电路104在对第二模拟中频信号进行变频移相处理时，可以包括步骤A1-A2，具体如下：
A1、通过N个相位加权值对本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，N个相位加权值与N路本振信号一一对应；
A2、采用加权本振信号组与接收到的第二模拟中频信号进行混频，得到N路射频信号。
可选的，记本振信号组中的本振信号为：LO1，LO2…LON，记目标相位加权值集合中的相位加权值为：φ1，φ2，…，φN，其中，可以通过角标进行一一对应，角标相同的为相对应的本振信号和相位加权值，例如LO1与φ1相对应。相位加权可以理解为，采用相位加权值，对与其对应的本振信号进相位偏移，偏移量为相位加权值。当然也可以采用其它的对应方式，此处不作具体限定。
可选的，采用加权本振信号组对第二模拟中频信号进行混频时，采用混频器将加权本振信号组中的本振信号均与第二模拟中频信号进行混频，得到混频后的信号，然后根据混频器的选频特性，对混频后的信号进行选频处理，得到N路射频信号。混频时需要满足公式：fIF1+/-LO1＝fC，fIF2+/-LO2＝fC，…，fIFN+/-LON＝fC，其中，fC为载波信号的频率，LO1，LO2，…，LON，为本振信号的频率。
一个可能的实施例中，变频移相子电路包括1个混频器，或者，变频移相子电路包括N个混频器。具体可参见图1B所示，图1B中的(a)为1个混频器的变频移相子电路的示意图，图1B中的(b)为N个混频器的变频移相子电路的示意图。
本实施例中，在发送N路信号时，通过K个中射频通道实现对独立波束的发送，其中N可以为任意的正整数，则可包括N可以大于K情况，从而可以实现独立波束的个数大于中射频通道的个数，由于K在通信系统设计完成后便为固定值，则相对于现有方案中，N只能小于或等于K，能够在增加独立波束的数量的同时，无需增加中射频通道的数量，从而可以一定程度上降低通信系统的成本，同时，由于可以对N的数量增加，则可以实现增加独立波束的数量，但此时无需增加中射频通道的数量，从而可以一定程度上提升信号发送电路所在的通信系统的系统容量，由于采用全连接的方式，每一路待发射信号均可获得整个天线阵面的波束增益。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供了另一种信号发送电路的结构示意图。如图2所示，信号发送电路的具体设置方式可参照图1A所示的信号发送电路。
一个可能的实施例中，在信号预处理子电路201采用正交法对N路待发送信号进行变频处理后，目标相位加权值集合包括2个相位加权值，本振信号组包括2路本振信号，变频移相子电路202对第二模拟中频信号进行变频移相处理时，可用于执行如下步骤B1-B2，具体如下：
B1、通过2个相位加权值对本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，2个相位加权值与2路本振信号一一对应；
B2、采用加权本振信号组与接收到的第二模拟中频信号进行混频，得到2路射频信号。
可选的，步骤B1的具体实现方法可以参照上述步骤A1所述的方法，步骤B2具体的实现方法可以参照上述步骤A2所述的方法，此处不再赘述。
本实施例中，采用正交法，可以实现2个独立波束的发送，同时在进行独立波束发送时，无需进行多路中频信号频分的方式进行发送，能够降低中频电路的带宽，以及降低了电路中各类滤波器带外抑制需求。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供了另一种信号发送电路的结构示意图。如图3所示，信号预处理子电路301采用正交法和频分法对N路待发送信号进行变频处理时，可以通过如下方法进行变频处理，可包括步骤C1-C3，具体如下：
C1、采用频分法将N路待发送信号进行变频，得到N路参考数字中频信号；
C2、将N路参考数字中频信号进行两两分组，得到N/2个信号组；
C3、采用正交法，将N/2个信号组进行处理，得到N路数字中频信号。
其中，采用频分法将N路待发送信号进行变频处理时，采用的中频频率可以为：fIF1、fIF1+Δf、fIF2、…fIFN/2和fIFN/2+Δf，Δf为一个极小值趋近于0，且不等于0。在进行信号处理时，可以将：fIF1和fIF1+Δf进行等同，即视为相同的频率，以此，将所有的带有Δf的频率等同为对应的中频频率。
可选的，对N路参考数字中频信号进行分组时，记N路待发送信号为S1，S2，…，SN，记N录参考数字中频信号为：SIF1、SIF2、…SIFN，一种可能的分组可以为：(SIF1，SIF2)，(SIF3，SIF4)，…，(SIFN-1，SIFN)。
需要说明的是，上述步骤C1与C2和C3之间无执行上的先后顺序，C1可以先于C2和C3执行，C1也可以后于C2和C3执行。
可选的，步骤C1的具体实现方法可参见上述频分法的具体实现方法，步骤C3的具体的实现方法可以参照上述的正交法的具体实现方法。
进一步的，在信号预处理子电路301采用正交法和频分法对N路待发送信号进行变频处理后，目标相位加权值集合包括N个相位加权值，本振信号组包括N路本振信号，变频移相子电路302对第二模拟中频信号进行变频移相处理时，可用于执行如下步骤，具体为D1-D2：
D1、通过N个相位加权值对本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，N个相位加权值与N路本振信号一一对应；
D2、采用加权本振信号组与接收到的第二模拟中频信号进行混频，得到N路射频信号。
可选的，步骤D1的具体实现方法可以参照上述步骤A1所述的方法，步骤D2具体的实现方法可以参照上述步骤A2所述的方法，此处不再赘述。
本实施例中，基于正交维度和频分维度的组合，可以通过两路DAC实现多个独立波束的发射，同时在进行中频变频时，由于Δf趋近于0，则在带宽需求时，可以极大的减少在调制时的带宽，从而可以一定程度上节省频谱资源，进而可以一定程度上提升信号发送电路所在的通信系统的容量。
请参阅图4，图4为本申请实施例提供了另一种信号发送电路的结构示意图。如图4所示，信号发送电路中的每个变频移相子电路接收的本振信号组中的本振信号均可以进行独立控制其通断。
可选的，具体可以为：关闭任意一个变频移相子电路接收的本振信号组中的任意一路本振信号，例如，通过开关单元402，关闭变频移相子单元401的LON，则发射方向上，天线单元K不会发送信号SN对应的射频信号，接收方向上第K路射频通道不会输出中频频率为fIFN的信号。通过控制每路本振信号的通断，可以实现待发送/接收信号与天线阵元之间的动态映射，从而可以提升信号发送电路的灵活性。
请参阅图5，图5为本申请实施例提供了一种信号接收电路的结构示意图。如图5所示，信号接收电路包括：信号后处理子电路505、模数转换子电路504、中频合路器503、K个变频移相子电路502和K个天线单元501，其中，K个天线单元501的输出端与K个变频移相子电路502的输入端一一对应连接，K个变频移相子电路502的输出端均与中频合路器503的输入端相连接，中频合路器503的输出端与模数转换子电路504的输入端相连接，模数转换子电路504的输出端与信号后处理子电路505的输入端相连接，K为正整数；
K个天线单元501中的天线单元i，用于接收N路射频信号，以及将N路射频信号发送至变频移相子电路i，天线单元i为K个天线单元中的任一个，变频移相子电路i为与天线单元i对应连接的变频移相子电路，N、i为正整数；
变频移相子电路i，用于接收本振信号组，采用预设的变频移相方法，通过目标相位加权值集合和本振信号组，对接收到的N路射频信号进行变频处理，得到N路第三模拟中频信号，以及将N路第三模拟中频信号发送至中频合路器503；
中频合路器503，用于将每个变频移相子电路发送的N路第三模拟中频信号进行合路处理，得到1路第四模拟中频信号，以及将1路第四模拟中频信号发送至模数转换子电路504；
模数转换子电路504，用于将1路第四模拟中频信号进行模数转换处理，得到1路第一数字中频信号，以及将1路第一数字中频信号发送至信号后处理子电路505；
信号后处理子电路505，用于将1路第一数字中频信号进行滤波，得到N路第二数字中频信号，并将N路第二数字中频信号进行变频，得到N路低频信号，以及输出N路低频信号。
一个可能的实施例中，模数转换子电路504包括1个数模转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)；
或者，模数转换子电路包括H个ADC和分路器，H个ADC的输入端均与模数转换子电路的输入端相连接，H个ADC的输出端均与分路器的输入端相连接，分路器的输出端为模数转换子电路的输出端，其中，H为大于1且小于或等于N的正整数。
本示例中，采用1个或H个ADC来构成数模转换子电路，即，ADC的数量可以小于独立波束的数量N，相对于现有方案中，ADC的数量仅能大于或等于独立波束的数量，能够一定程度上减少通信系统的成本，若采用1个ADC时，则通信系统中会至少减少N-1个ADC，从而节约的成本为至少N-1个ADC的成本，从而在减少成本方面的效果会达到最佳。
一个可能的实施例中，目标相位加权值集合包括N个相位加权值，本振信号组包括N个本振信号，变频移相子电路502对接收到的N路射频信号进行变频处理时，可以采用如下方法进行处理，该方法包括步骤E1-E2，具体如下：
E1、通过所述N个相位加权值对所述本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，所述N个相位加权值与所述N路本振信号一一对应；
E2、采用加权本振信号组，对N路射频信号进行下变频处理，得到N路第三模拟中频信号。
其中，目标相位加权值集合中包括N个相位加权值，N个相位加权值与N路本振信号一一对应。加权方法参见上述电路中的相位加权方法，此处不再赘述。
对N路射频信号进行下变频处理时，需满足如下公式：第三模拟中频信号的频率+/-加权本振信号频率＝第二中频信号的频率。下变频的过程可以理解为，对接收到的信号进行降频，得到基带信号的过程。
一个可能的实施例中，变频移相子电路502包括混频器和开关电路，开关电路用于控制混频器的输入端口的通断。
请参阅图6，图6为本申请实施例提供了另一种信号接收电路的结构示意图。如图6所示，信号接收电路中的每个变频移相子电路接收的本振信号组中的本振信号均可以进行独立控制其通断。
可选的，具体可以为：关闭任意一个变频移相子电路接收的本振信号组中的任意一路本振信号，例如通过开关单元602关闭变频移相子电路601中的LON，则变频移相子电路601不会输出与LON对应的模拟中频信号SN(fIFN)，通过控制每路本振信号的通断，可以实现待发送/接收信号与天线阵元之间的动态映射，从而可以提升信号发送电路的灵活性。
请参阅图7，图7为本申请实施例提供了一种通信系统的结构示意图。如图7所示，通信系统可以包括信号发送装置和多个信号接收装置，一种可能信号发送装置和信号接收装置之间的信号发送和就收流程如下：此处以信号发送装置和信号接收装置1为例进行说明，信号预处理子电路701接收N路待发送信号S1，S2，…，SN，对信号S1，S2，…，SN进行变频处理，得到N路数字中频信号SIF1、SIF2、…SIFN，并将信号SIF1、SIF2、…SIFN发送到数模转换子电路702，模数转换子电路702将SIF1、SIF2、…SIFN进行转换处理，得到1路第一模拟中频信号s1，并将该1路第一模拟中频信号s1发送至中频功分器703，中频功分器703将第一模拟中频信号s1进行功分，得到K路第二模拟中频信号s2，并将该K路第二模拟中频信号s2发送至K个变频移相子电路704中，K个变频移相子电路704中的每个变频移相子电路，接收本振信号组，并根据相位加权值集合，对接收到的s2进行变频移相处理，得到N路射频信号SRF1，SRF2，…，SRFN，并将信号SRF1，SRF2，…，SRFN发送至对应的天线单元705，K个天线单元705中的每个天线单元，将接收到的信号SRF1，SRF2，…，SRFN进行发送。K个天线单元706中的每个天线单元，接收N路射频信号SRF1，SRF2，…，SRFN，并将信号发送至对应连接的变频移相子电路707，K个变频移相子子电路707中的每个变频移相子电路，接收本振信号组，并根据相位加权值集合和本振信号组，对接收到的信号SRF1，SRF2，…，SRFN进行变频处理，得到N路第三模拟中频信号SRFO1，SRFO2，…，SRFON，并将信号SRFO1，SRFO2，…，SRFON发送至中频合路器708，中频合路器708将信号SRFO1，SRFO2，…，SRFON进行合路处理，得到1路第四模拟中频信号s4，并将信号s4发送至模数转换子电路709中，模数转换子电路709第四模拟中频信号s4进行模数转换处理，得到1路第一数字中频信号s5，以及将信号s5发送至信号后处理子电路710，信号后处理子电路710对第一数字中频信号s5进行滤波，得到N路第二数字中频信号，并将N路第二数字中频信号进行变频，得到N路低频信号S1，S2，…，SN，以及输出信号S1，S2，…，SN。本实施例中信号发射装置中的信号发送电路部分可参见图如1至图4所述的信号发送电路，在信号接收装置中的信号接收电路，可以参见如图5至图6所述的信号接收电路，此处不再赘述。
本通信系统中，可以对N路待发送信号采用K个天线阵元进行发送，N可以为大于K的正整数，则相对于现有方案中，独立波束的数量必须小于或等于中射频通道的数量，能够发送高于中射频通道数量的独立波束，因此，可以一定程度上提升通信系统的容量。
请参阅图8，图8为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图8所示，电子设备800可包括信号发送电路810和信号接收电路820，其中，信号发送电路810可以为上述实施例中图1A至图4中任一个所述信号发送电路，信号接收电路820可以为上述实施例中图5或图6所述的信号接收电路。
请参阅图9，图9为本申请实施例提供了一种基站的结构示意图。如图9所示，基站900可包括信号发送电路910和信号接收电路920，其中，信号发送电路910可以为上述实施例中图1A至图4中任一个所述信号发送电路，信号接收电路920可以为上述实施例中图5或图6所述的信号接收电路。
需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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器中。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全部或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器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、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。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上上述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种信号发送电路，其特征在于，所述电路包括信号预处理子电路、数模转换子电路、中频功分器、K个变频移相子电路和K个天线单元，所述信号预处理子电路的输出端与所述数模转换子电路的输入端相连接，所述数模转换子电路的输出端与所述中频功分器的输入端相连接，所述中频功分器的输出端与所述K个变频移相子电路的输入端相连接，所述K个变频移相子电路的输出端与所述K个天线单元的输入端一一对应连接，K为正整数；
所述信号预处理子电路，用于将N路待发送信号进行变频处理，得到N路数字中频信号，以及将所述N路数字中频信号发送至所述数模转换子电路，N为正整数；
所述数模转换子电路，用于将所述N路数字中频信号进行转换处理，得到1路第一模拟中频信号，以及将所述1路第一模拟中频信号发送至所述中频功分器；
所述中频功分器，用于将所述1路第一模拟中频信号功分为K路第二模拟中频信号，以及将所述K路第二模拟中频信号分别发送至所述K个变频移相子电路；
所述K个变频移相子电路中的变频移相子电路i，用于接收本振信号组，并通过目标相位加权值集合和所述本振信号组，对接收到的第二模拟中频信号进行变频移相处理，得到N路射频信号，以及将所述N路射频信号发送至天线单元i，所述变频移相子电路i为所述K个变频移相子电路中的任一个，所述天线单元i为与所述变频移相子电路i对应连接的天线单元，i为正整数；
所述天线单元i，用于发送接收到的所述N路射频信号。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述信号预处理子电路具体用于：
采用频分法，将所述N路待发送信号进行变频，得到所述N路数字中频信号；
或者，采用正交法，将所述N路待发送信号进行变频，得到所述N路数字中频信号，所述N为2；
或者，采用正交法和频分法，将所述N路待发送信号进行变频，得到所述N路数字中频信号。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述目标相位加权值集合包括N个相位加权值，所述本振信号组包括N路本振信号，所述变频移相子电路具体用于：
通过所述N个相位加权值对所述本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，所述N个相位加权值与所述N路本振信号一一对应；
采用所述加权本振信号组与所述接收到的第二模拟中频信号进行混频，得到所述N路射频信号。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述数模转换子电路包括1个DAC；
或者，所述数模转换子电路包括M个DAC和合路器，所述M个DAC的输入端均与所述数模转换子电路的输入端相连接，所述M个DAC的输出端均与所述合路器的输入端相连接，所述合路器的输出端为所述数模转换子电路的输出端，M为大于1且小于或等于N的正整数。
5.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述目标相位加权值集合包括2个相位加权值，所述本振信号组包括2路本振信号，变频移相子电路具体用于：
通过所述2个相位加权值对所述本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，所述2个相位加权值与所述2路本振信号一一对应；
采用所述加权本振信号组与所述接收到的第二模拟中频信号进行混频，得到所述2路射频信号。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述N为正偶数，在所述采用正交法和频分法，对所述N路待发送信号进行变频，得到N路数字中频信号方面，所述信号预处理子电路具体用于：
采用所述频分法将所述N路待发送信号进行变频，得到N路参考数字中频信号；
将所述N路参考数字中频信号进行两两分组，得到N/2个信号组；
采用所述正交法，将所述N/2个信号组进行处理，得到所述N路数字中频信号。
7.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述目标相位加权值集合包括N个相位加权值，所述本振信号组包括N路本振信号，所述变频移相子电路具体用于：
通过所述N个相位加权值对所述本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，所述N个相位加权值与所述N路本振信号一一对应；
采用所述加权本振信号组与所述接收到的第二模拟中频信号进行混频，得到所述N路射频信号。
8.根据权利要求1至7任一项所述的电路，其特征在于，所述变频移相子电路包括混频器和开关电路，所述开关电路用于控制所述混频器的输入端口的通断。
9.一种信号接收电路，其特征在于，所述电路包括信号后处理子电路、模数转换子电路、中频合路器、K个变频移相子电路和K个天线单元，其中，所述K个天线单元的输出端与所述K个变频移相子电路的输入端一一对应连接，所述K个变频移相子电路的输出端均与所述中频合路器的输入端相连接，所述中频合路器的输出端与所述模数转换子电路的输入端相连接，所述模数转换子电路的输出端与所述信号后处理子电路的输入端相连接，K为正整数；
所述K个天线单元中的天线单元i，用于接收N路射频信号，以及将所述N路射频信号发送至变频移相子电路i，所述天线单元i为所述K个天线单元中的任一个，所述变频移相子电路i为与所述天线单元i对应连接的变频移相子电路，N、i为正整数；
所述变频移相子电路i，用于接收本振信号组，采用预设的变频移相方法，通过目标相位加权值集合和所述本振信号组，对接收到的N路射频信号进行变频处理，得到N路第三模拟中频信号，以及将所述N路第三模拟中频信号发送至所述中频合路器；
所述中频合路器，用于将所述每个变频移相子电路发送的N路第三模拟中频信号进行合路处理，得到1路第四模拟中频信号，以及将所述1路第四模拟中频信号发送至所述模数转换子电路；
所述模数转换子电路，用于将所述1路第四模拟中频信号进行模数转换处理，得到1路第一数字中频信号，以及将所述1路第一数字中频信号发送至所述信号后处理子电路；
所述信号后处理子电路，用于将所述1路第一数字中频信号进行滤波，得到N路第二数字中频信号，并将所述N路第二数字中频信号进行变频，得到N路低频信号，以及输出所述N路低频信号。
10.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，所述目标相位加权值集合包括N个相位加权值，所述本振信号组包括N个本振信号，所述变频移相子电路具体用于：
通过所述N个相位加权值对所述本振信号组中的N路本振信号进行相位加权，得到加权本振信号组，所述N个相位加权值与所述N路本振信号一一对应；
采用所述加权本振信号组，对所述N路射频信号进行下变频处理，得到所述N路第三模拟中频信号。
11.根据权利要求9或10所述的电路，其特征在于，所述模数转换子电路包括1个ADC；
或者，所述模数转换子电路包括H个ADC和分路器，所述H个ADC的输入端均与所述模数转换子电路的输入端相连接，所述H个ADC的输出端均与所述分路器的输入端相连接，所述分路器的输出端为所述模数转换子电路的输出端，其中，H为大于1且小于或等于N的正整数。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的电路，其特征在于，所述变频移相子电路包括混频器和开关电路，所述开关电路用于控制所述混频器的输入端口的通断。
13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至8中任一项所述的信号发送电路和/或如权利要求9至11中任一项所述的信号接收电路。
14.一种基站，其特征在于，所述基站包括如权利要求1至8中任一项所述的信号发送电路和/或如权利要求9至11中任一项所述的信号接收电路。
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