CN112019221B - 一种信号处理方法、装置和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种信号处理方法、装置和存储介质，所述方法包括：生成第一训练信号，调整第一训练信号的功率，将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号；采集功放输出的或后级电路反射的第二合路信号，从第二合路信号中提取出第二训练信号，根据所述第二训练信号实现信号处理。本申请实施例将训练信号添加到业务信号中来实现信号处理，克服了空闲时隙发送特定信号的局限性，从而提升了系统的稳定性和性能。

Description

一种信号处理方法、装置和存储介质
技术领域
本申请实施例涉及但不限于信号处理领域，例如一种信号处理方法、装置和存储介质。
背景技术
无线通信系统中功放的非线性特性与功率、温度、带宽等因素强相关，因此，需要数字预失真(Digital Pre-Distortion，DPD)系统实时提取功放特性，并对提取的功放特性进行补偿，确保功放无失真输出。但是无线通信系统常常工作在动态源场景，即业务信号许多时候都是突发性变化的，这会导致功放特性也随之发生突变。在突变过程中数字失真特性与实际功放特性会存在不适应现象，从而影响系统稳定性。相关技术中的数字预失真技术补偿效果强烈依赖于实际系统中的业务信号特性，很难补偿突变性的功放特性。因此，在空闲时隙发送序列信号的技术应运而生，该序列信号功率、带宽等特性预先确定且包含功放特性，可在突变业务信号特性下修正DPD补偿效果。
通信设备的运行状态检测技术也越来越多，例如电压驻波比(Voltage StandingWave Ratio，VSWR)检测、功率检测、通道性能检测(例如相邻信道泄漏比(AdjacentChannel Leakage Ratio，ACPR)等技术。当系统运行过程中检测到VSWR过大、天线口功率异常或通道性能发生恶化时，系统能够及时进行相应调整并发出告警，从而提升系统稳定性，便于系统维护和故障排查。但是在实际系统中这些检测技术采集信号样本点有限，且都强依赖于业务信号特性，当业务信号发生突变时会导致误告警等问题。
目前，5G新一代无线接入技术(New Radio Access Technology，NR)系统中业务信号具有更大的带宽，调度上也更加灵活多变，导致业务信号的功率、频点、带宽等特性频繁变化。相关技术中的DPD技术和检测技术面临以下几个问题：
(1)由于功放状态随外界环境、业务信号功率和带宽变化，且提取的DPD模型的数据样本点有限不能反映整个数据流的信号特征，DPD补偿效果和相关检测技术的准确度都强烈依赖于业务信号特性，更容易出现系统稳定性和性能问题。
(2)空闲时隙发送辅助序列信号的技术具有很大局限性。一、部分运营商要求空闲时隙不能发送信号；二、从系统组网性能等方面考虑，空闲时隙尽量不发信号；三、不是所有信号制式都有空闲时隙。
相关技术在空闲时隙发送指定的信号修正DPD模型，但存在很大局限性。
发明内容
本申请实施例提供了一种信号处理方法和装置，能够克服空闲时隙发送指定信号的局限性，实现信号处理，从而提升系统的稳定性和性能。
本申请实施例提供了一种信号处理方法，包括：
生成第一训练信号，调整第一训练信号的功率，将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号；
采集功放输出的或后级电路反射的第二合路信号，从第二合路信号中提取出第二训练信号，根据所述第二训练信号实现信号处理。
本申请实施例提供了一种信号处理装置，包括：
信号发送模块，用于生成第一训练信号，调整第一训练信号的功率，将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号；
信号采集模块，用于采集功放输出的或后级电路反射的第二合路信号；
信号处理模块，用于从第二合路信号中提取出第二训练信号，根据所述第二训练信号实现信号处理。
本申请实施例提供了一种信号处理装置，包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被所述处理器执行时，实现上述任一种信号处理方法。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种信号处理方法的步骤。
本申请实施例包括：生成第一训练信号，调整第一训练信号的功率，将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号；采集功放输出或后级电路反射的第二合路信号，从第二合路信号中提取出第二训练信号，根据所述第二训练信号实现信号处理。本申请实施例将训练信号添加到业务信号中来实现信号处理，克服了空闲时隙发送特定信号的局限性，从而提升了系统的稳定性和性能。
本申请实施例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，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例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
附图用来提供对本申请实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例的实施例一起用于解释本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例技术方案的限制。
图1为本申请一个实施例提出的信号处理方法的流程图；
图2为本申请实施例从第二合路信号中提取出第二训练信号的方法的示意图；
图3为本申请另一个实施例提出的信号处理方法的流程图；
图4为本申请另一个实施例提出的信号处理方法的流程图；
图5为本申请另一个实施例提出的信号处理装置的结构组成示意图；
图6为本申请实施例信号处理装置的示意图一；
图7为本申请实施例信号处理装置的示意图二；
图8为本申请实施例的TD-LTE帧结构示意图。
具体实施方式
下文中将结合附图对本申请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。
在介绍本申请实施例的信号处理方法之前，首先介绍发送业务信号之前的处理过程，如图6和图7所示，对于没有进行数字预失真模型修正的系统，基带信号经过速率变换、成型滤波、削峰等处理模块进行速率变换、成型滤波、削峰等处理后，通过DAC模块将速率变换、成型滤波、削峰等处理后的信号转换为模拟信号，然后进入射频模块将模拟信号混频至射频，并进行初步放大，然后进入功放模块(即功率放大器)进行功率放大，最后经过滤波器和天线将射频信号转换为电磁波形式发射出去。
对应进行数字预失真模型修正的系统，基带信号经过速率变换、成型滤波、削峰等处理模块进行速率变换、成型滤波、削峰等处理后进入预失真模块进行数字预失真处理，通过DAC模块将数字预失真处理后的信号转换为模拟信号，然后进入射频模块将模拟信号混频至射频，并进行初步放大，然后进入功放模块(即功率放大器)进行功率放大，最后经过滤波器和天线将射频信号转换为电磁波形式发射出去。
采集功率放大后的信号，根据功率放大后的信号和功率放大前的信号提取失真特征，根据失真特征修正数字预失真模型。
参见图1，本申请一个实施例提出了一种信号处理方法，包括：
步骤110、生成第一训练信号Ts，调整第一训练信号Ts的功率，将调整功率后的第一训练信号Ts添加到第一业务信号Sin中得到第一合路信号Sout。
在本申请实施例中，第一业务信号Sin包括以下任意一个：基带业务信号、数字预失真处理之前的业务信号、数字预失真处理之后的业务信号。
也就是说，调整功率后的第一训练信号Ts可以添加到基带业务信号中；或者，调整功率后的第一训练信号Ts也可以添加到数字预失真处理之前的业务信号中；或者，调整功率后的第一训练信号Ts也可以添加到数字预失真处理之后的业务信号中。
在本申请实施例中，生成第一训练信号Ts包括：
从预先存储的不同带宽的训练信号中选择带宽等于硬件配置信息中的滤波器高低频点对应的带宽的训练信号；
根据硬件配置信息对选择的训练信号进行处理得到所述第一训练信号Ts。
在本申请实施例中，预先存储的不同带宽的训练信号的带宽在系统所要求的最小带宽要求和最大带宽之间，功率为系统配置的额定功率(即硬件配置信息中每个载波的载波功率)，峰均比为额定功率下系统要求的最大峰均比。
在本申请实施例中，硬件配置信息包括：载波个数、每个载波的载波功率、每个载波的载波带宽、数字控制振荡器(Numerically Controlled Oscillator，NCO)频率、本振、滤波器高低频点。
根据载波个数对选择的训练信号进行复制和频移，使得每一个载波对应的频率均对应有训练信号，每一个载波对应的训练信号的带宽由硬件配置信息中的载波的载波带宽确定，第一训练信号Ts的中心频点由硬件配置信息中的本振和NCO频率确定，NCO频率为本振的偏移量，第一训练信号的总带宽由滤波器高低频点对应的带宽确定。
在本申请实施例中，调整第一训练信号Ts的功率包括：将所述第一训练信号Ts的功率调整为小于所述第一业务信号Sin的平均功率。
第一业务信号Sin的平均功率按照公式
Figure GDA0002547837340000051
进行计算。
其中，n为第一业务信号Sin对应的信号窗的采样序号，N为信号窗的窗长，Sin(i)为信号窗内第i个第一业务信号值。
在进行功率调整时，可以根据第一训练信号的当前功率和第一业务信号的平均功率计算调整比例，即调整比例为第一业务信号的平均功率和第一训练信号的当前功率的比值，然后将第一训练信号的当前功率乘以调整比例即可得到第一训练信号调整后的功率。
在本申请实施例中，将调整功率后的第一训练信号Ts添加到第一业务信号Sin中得到第一合路信号Sout包括：确定第一预设时间内所有信号窗内的第一业务信号Sin的平均功率中最大平均功率和最大平均功率对应的信号窗的峰值功率；其中，所述信号窗的长度大于或等于所述第一训练信号Ts的长度；将所述调整功率后的第一训练信号Ts添加到所述第一业务信号Sin中满足预设条件的信号窗内得到所述第一合路信号Sout；其中，所述预设条件包括：所述信号窗内的第一业务信号Sin的平均功率大于或等于所述最大平均功率和β的乘积，且所述信号窗内的第一业务信号Sin的峰值功率大于或等于所述最大平均功率对应的信号窗的峰值功率和β的乘积。β为功率调整因子，可以为预设值。
在本申请另一个实施例中，在β大于预设门限，且连续M次寻找不到所述第一业务信号Sin中满足预设条件的信号窗的情况下，该方法还包括：降低β，并继续执行所述将所述调整功率后的第一训练信号Ts添加到所述第一业务信号Sin中满足预设条件的信号窗内得到所述第一合路信号Sout的步骤；其中，M为大于或等于1的整数。
在本申请另一个实施例中，在β小于或等于预设门限，且连续M次寻找不到所述第一业务信号Sin中满足预设条件的信号窗的情况下，该方法还包括：继续执行确定第二预设时间内所有信号窗内的第一业务信号Sin的平均功率中最大平均功率和最大平均功率对应的信号窗的峰值功率的步骤；其中，M为大于或等于1的整数。
在本申请实施例中，可以采用以下方法确定第一预设时间或第二预设时间内所有信号窗内的第一业务信号Sin的平均功率中最大平均功率和最大平均功率对应的信号窗的峰值功率：统计第一预设时间或第二预设时间内所有信号窗内的第一业务信号Sin的平均功率和峰值功率；根据所有信号窗内的第一业务信号Sin的平均功率和峰值功率确定最大平均功率和最大平均功率对应的信号窗的峰值功率。
信号窗内的第一业务信号Sin的平均功率按照公式
Figure GDA0002547837340000061
进行计算；其中，n为第一业务信号Sin对应的信号窗的采样序号，N为信号窗的窗长，Sin(i)为信号窗内第i个第一业务信号值。其中，最大平均功率即为所有信号窗内的第一业务信号Sin的平均功率的最大值。
在本申请实施例中，调整功率后的第一训练信号可以按照一定权重或者指定的正交方式添加到第一业务信号中，确保不影响业务信号的解调。
步骤120、采集功放输出的或后级电路反射的第二合路信号Yout，从第二合路信号中提取出第二训练信号Ts_out，并根据所述第二训练信号Ts_out实现信号处理。
在本申请实施例中，如图2所示，从第二合路信号Yout中提取出第二训练信号Ts_out包括：将第二合路信号Yout分离为不包括第二训练信号的第二业务信号Sout_n和包括第二训练信号的第三合路信号Wout；在分离的情况下，可以通过控制链路采数时延来实现；根据所述第一业务信号Sin和所述第二业务信号Sout_n提取预定模型；其中，预定模型包括：功放模型；或者，数字预失真模型和功放模型；根据所述第一业务信号Sin和预定模型计算第三合路信号Wout中的第三业务信号Sout_norm；根据第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm计算第三合路信号Wout中的第二训练信号Ts_out；第二训练信号Ts_out为第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm之差。
下面分为三种情况分别说明每一种情况的提取过程。
(一)、当所述第一业务信号Sin为基带业务信号时，采用以下任意一种方式来实现。
方法一
将第二合路信号Yout分离为不包括第二训练信号的第二业务信号Sout_n和包括第二训练信号的第三合路信号Wout；在分离的情况下，可以通过控制链路采数时延来实现。
将所述第一业务信号Sin转换成数字预失真处理之前的第四业务信号；在一实施例中，将第一业务信号进行速率变换、成型滤波、削峰等处理得到数字预失真处理之前的第四业务信号。
根据所述第四业务信号中与所述第二业务信号Sout_n对应的部分和所述第二业务信号Sout_n提取所述数字预失真模型和功放模型。
根据所述第四业务信号中与所述第三合路信号Wout对应的部分Snorm和所述数字预失真模型和功放模型计算所述第三业务信号Sout_norm。
根据第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm计算第三合路信号Wout中的第二训练信号Ts_out；在一实施例中，第二训练信号Ts_out为第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm之差。
方法二
将第二合路信号Yout分离为不包括第二训练信号的第二业务信号Sout_n和包括第二训练信号的第三合路信号Wout；在分离的情况下，可以通过控制链路采数时延来实现。
将所述第一业务信号Sin转换成数字预失真处理之后的第五业务信号；在一实施例中，将第一业务信号进行速率变换、成型滤波、削峰等处理和数字预失真处理得到数字预失真处理之后的第五业务信号。
根据所述第五业务信号中与所述第二业务信号对应的部分和所述第二业务信号提取所述功放模型。
根据所述第五业务信号中与所述第三合路信号Wout对应的部分Snorm和所述功放模型计算所述第三业务信号Sout_norm。
根据第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm计算第三合路信号Wout中的第二训练信号Ts_out；在一实施例中，第二训练信号Ts_out为第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm之差。
(二)、在所述第一业务信号Sin为预失真处理之前的业务信号的情况下，采用以下任意一种方式来实现。
方法一
将第二合路信号Yout分离为不包括第二训练信号的第二业务信号Sout_n和包括第二训练信号的第三合路信号Wout；在分离的情况下，可以通过控制链路采数时延来实现。
根据第一业务信号Sin中与第二业务信号Sout_n对应的部分和第二业务信号Sout_n提取数字预失真模型和功放模型。
根据第一业务信号Sin中与第三合路信号Wout对应的部分Snorm和数字预失真模型和功放模型计算第三业务信号Sout_norm。
根据第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm计算第三合路信号Wout中的第二训练信号Ts_out；在一实施例中，第二训练信号Ts_out为第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm之差。
方法二、
将第二合路信号Yout分离为不包括第二训练信号的第二业务信号Sout_n和包括第二训练信号的第三合路信号Wout；在分离的情况下，可以通过控制链路采数时延来实现。
将所述第一业务信号Sin转换成数字预失真处理之后的第五业务信号。
根据所述第五业务信号中与所述第二业务信号Sout_n对应的部分和所述第二业务信号Sout_n提取所述功放模型。
根据所述第五业务信号中与所述第三合路信号Wout对应的部分Snorm和所述功放模型计算所述第三业务信号Sout_norm。
根据第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm计算第三合路信号Wout中的第二训练信号Ts_out；在一实施例中，第二训练信号Ts_out为第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm之差。
(三)、在所述第一业务信号Sin为预失真处理之后的业务信号的情况下，可以采用以下方法来实现。
将第二合路信号Yout分离为不包括第二训练信号的第二业务信号Sout_n和包括第二训练信号的第三合路信号Wout；在分离的情况下，可以通过控制链路采数时延来实现。
根据所述第一业务信号Sin中与所述第二业务信号Sout_n对应的部分和所述第二业务信号Sout_n提取所述功放模型。
根据所述第一业务信号Sin中与所述第三合路信号Wout对应的部分Snorm和所述功放模型计算所述第三业务信号Sout_norm。
根据第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm计算第三合路信号Wout中的第二训练信号Ts_out；在一实施例中，第二训练信号Ts_out为第三合路信号Wout和第三业务信号Sout_norm之差。
在本申请实施例中，信号处理包括以下至少之一：修正数字预失真DPD模型、进行运行状态检测。
在一实施例中，运行状态检测包括以下至少之一：VSWR检测、功率检测、通道新年检测(例如邻信道功率比(Adjacent Channel Protection Ratio，ACPR)性能)等技术。
在本申请实施例中，在所述第一业务信号Sin为基带业务信号或数字预失真处理之前的业务信号的情况下，所述根据第二训练信号Ts_out实现信号处理之前，该方法还包括：将所述调整功率后的第一训练信号Ts转换成数字预失真处理之后的第四训练信号；
所述根据第二训练信号Ts_out实现信号处理包括：
根据所述第二训练信号Ts_out和所述第四训练信号实现信号处理。例如，根据第二训练信号Ts_out和第四训练信号获取失真特征，根据失真特征修正DPD模型。
当调整功率后的第一训练信号Ts添加到基带业务信号中时，需要对调整功率后的第一训练信号Ts进行速率变换、成型滤波、削峰等处理和数字预失真处理得到第四训练信号；
当调整功率后的第一训练信号Ts添加到数字预失真处理之前的业务信号中时，需要对调整功率后的第一训练信号Ts进行数字预失真处理得到第四训练信号。
在本申请实施例中，当所述第一业务信号Sin为数字预失真处理之后的业务信号时，所述根据第二训练信号Ts_out实现信号处理包括：根据所述第二训练信号Ts_out和所述调整功率后的第一训练信号Ts实现信号处理。例如，根据第二训练信号Ts_out和调整功率后的第一训练信号Ts获取失真特征，根据失真特征修正DPD模型。
本申请实施例将训练信号添加到业务信号中来实现信号处理(例如，DPD模型的修正、运行状态的检测等)，克服了空闲时隙发送指定信号的局限性，从而提升了系统的稳定性和性能。
参见图3，本申请另一个实施例提出了一种信号处理方法，包括：
步骤310、生成第一训练信号，在信号制式不存在空闲时隙；或者，信号制式存在空闲时隙，且不允许在所述空闲时隙发送训练信号的情况下，调整第一训练信号的功率，将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号。
本步骤中，生成第一训练信号，调整第一训练信号的功率，将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号的实现过程与前述实施例步骤110的具体实现过程相同，这里不再赘述。
步骤320、采集功放输出的或后级电路反射的第二合路信号，从第二合路信号中提取出第二训练信号，根据所述第二训练信号实现信号处理。
步骤320与前述实施例步骤120的具体实现过程相同，这里不再赘述。
在本申请另一个实施例中，在所述信号制式存在所述空闲时隙；或者，所述信号制式存在所述空闲时隙，且允许在所述空闲时隙发送训练信号的情况下，该方法还包括：
将生成的第一训练信号添加到空闲时隙中；采集功放输出的或后级电路反射的所述空闲时隙中的第三训练信号；根据所述第三训练信号实现信号处理。实现过程与后述实施例步骤410和步骤420的具体实现过程相同，这里不再赘述。
参见图4，本申请另一个实施例提出了一种信号处理方法，包括：
步骤410、生成第一训练信号，在所述信号制式存在所述空闲时隙；或者，所述信号制式存在所述空闲时隙，且允许在所述空闲时隙发送训练信号的情况下，将生成的第一训练信号添加到空闲时隙中。
本步骤中，生成第一训练信号的实现过程与前述实施例步骤110中生成第一训练信号的具体实现过程相同，这里不再赘述。
将第一训练信号添加到空闲时隙中时，不需要对生成的第一训练信号的功率进行调整，直接添加到空闲时隙中即可。
例如，图8为本申请实施例一种分时长期演进(Time Division Long TermEvolution，TD-LTE)帧结构图。一个帧长为10ms，包含有两个半帧，总共有10个子帧，每个子帧长为1ms。第0个子帧是下行，第1个子帧是特殊子帧，特殊子帧中有一个GP(空闲时隙)位置，第2、3、4子帧是上行子帧，第5-9子帧是下行子帧。那么，第一训练信号即可发送在空闲时隙GP中，也可发送在下行业务信号的子帧中。
步骤420、采集功放输出的或后级电路反射的所述空闲时隙中的第三训练信号；根据所述第三训练信号实现信号处理。
在本申请实施例中，信号处理包括以下至少之一：修正数字预失真DPD模型、进行运行状态检测。
运行状态检测包括以下至少之一：VSWR检测、功率检测、通道新年检测(例如ACPR性能)等技术。
在本申请实施例中，在所述第一业务信号Sin为基带业务信号或数字预失真处理之前的业务信号的情况下，所述根据第三训练信号实现信号处理之前，该方法还包括：将所述调整功率后的第一训练信号Ts转换成数字预失真处理之后的第四训练信号；所述根据第三训练信号实现信号处理包括：根据所述第三训练信号和所述第四训练信号实现信号处理。例如，根据第三训练信号和第四训练信号获取失真特征，根据失真特征修正DPD模型。
在调整功率后的第一训练信号Ts添加到基带业务信号中的情况下，需要对调整功率后的第一训练信号Ts进行速率变换、成型滤波、削峰等处理和数字预失真处理得到第四训练信号；在调整功率后的第一训练信号Ts添加到数字预失真处理之前的业务信号中的情况下，需要对调整功率后的第一训练信号Ts进行数字预失真处理得到第四训练信号。
在本申请实施例中，在所述第一业务信号Sin为数字预失真处理之后的业务信号的情况下，所述根据第三训练信号实现信号处理包括：根据所述第三训练信号和第一训练信号Ts实现信号处理。例如，根据第三训练信号和第一训练信号Ts获取失真特征，根据失真特征修正DPD模型。
本申请实施例在所述信号制式存在所述空闲时隙；或者，所述信号制式存在所述空闲时隙，且允许在所述空闲时隙发送训练信号时，才将训练信号添加到空闲时隙中来实现信号处理，克服了空闲时隙发送指定信号的局限性，从而提升了系统的稳定性和性能。
也就是说，本申请实施例能够在数据流的任何位置(包括空闲时隙和业务信号)中发送训练信号，训练信号的功率、带宽等特性是固定的，具备更宽的带宽特性，可包含更丰富的功放失真特性或反射特性，从而提升了DPD模型的修正和运行状态检测技术的稳定性及性能，适用于时分双工(Time Division Duplexing，TDD)和频分双工(FrequencyDivision Duplexing，FDD)所有信号制式系统。
另外，本申请实施例的信号处理方法可扩展性强，包括DPD模型的修正、电压驻波比的检测，功率检测、以及ACPR检测等等，可以大幅度减少与业务信号的耦合程度，提升了通信系统整体的稳定性和性能指标。
参见图5，本申请另一个实施例提出了一种信号处理装置，包括：
信号发送模块501，用于生成第一训练信号，调整第一训练信号的功率，将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号；
信号采集模块502，用于采集功放输出的或后级电路反射的第二合路信号；
信号处理模块503，用于从第二合路信号中提取出第二训练信号，并根据所述第二训练信号实现信号处理。
在本申请另一个实施例中，信号发送模块501具体用于：生成第一训练信号，在信号制式不存在空闲时隙；或者，信号制式存在空闲时隙，且不允许在所述空闲时隙发送训练信号的情况下，调整第一训练信号的功率，将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号。
在本申请另一个实施例中，信号发送模块501还用于：在所述信号制式存在所述空闲时隙；或者，所述信号制式存在所述空闲时隙，且允许在所述空闲时隙发送训练信号的情况下，将生成的第一训练信号添加到空闲时隙中；信号采集模块502还用于：采集功放输出或后级电路反射的所述空闲时隙中的第三训练信号；信号处理模块503还用于：根据所述第三训练信号实现信号处理。
在本申请实施例中，信号发送模块501具体用于采用以下方式实现所述调整第一训练信号的功率：将所述第一训练信号的功率调整为小于所述第一业务信号的平均功率。
在本申请实施例中，信号发送模块501具体用于采用以下方式实现所述生成第一训练信号：从预先存储的不同带宽的训练信号中选择带宽等于硬件配置信息中的滤波器高低频点对应的带宽的训练信号；根据硬件配置信息对选择的训练信号进行处理得到所述第一训练信号。
在本申请实施例中，信号发送模块501具体用于采用以下方式实现所述将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号：确定第一预设时间内所有信号窗内的第一业务信号的最大平均功率和最大平均功率对应的信号窗的峰值功率；其中，所述信号窗的长度大于或等于所述第一训练信号的长度；将所述调整功率后的第一训练信号添加到所述第一业务信号中满足预设条件的信号窗内得到所述第一合路信号；其中，所述预设条件包括：所述信号窗内的第一业务信号的平均功率大于或等于所述最大平均功率和β的乘积，且所述信号窗内的第一业务信号的峰值功率大于或等于所述最大平均功率对应的信号窗的峰值功率和β的乘积。
在本申请实施例中，信号发送模块501还用于：在β大于预设门限，且连续M次寻找不到所述第一业务信号中满足预设条件的信号窗的情况下，降低β，并继续执行所述将所述调整功率后的第一训练信号添加到所述第一业务信号中满足预设条件的信号窗内得到所述第一合路信号的步骤；其中，M为大于或等于1的整数。
在本申请实施例中，信号发送模块501还用于：在β小于或等于预设门限，且连续M次寻找不到所述第一业务信号中满足预设条件的信号窗的情况下，继续执行所述确定第二预设时间内所有信号窗内的第一业务信号的最大平均功率和最大平均功率对应的信号窗的峰值功率的步骤；其中，M为大于或等于1的整数。
在本申请实施例中，所述第一业务信号包括以下任意一个：基带业务信号、数字预失真处理之前的业务信号、数字预失真处理之后的业务信号。
在本申请实施例中，信号处理模块503具体用于：从第二合路信号中提取出第二训练信号，在所述第一业务信号为基带业务信号或数字预失真处理之前的业务信号的情况下时，将所述调整功率后的第一训练信号转换成数字预失真处理之后的第四训练信号；根据所述第二训练信号和所述第四训练信号实现信号处理。
在本申请实施例中，信号处理模块503具体用于：从第二合路信号中提取出第二训练信号，在所述第一业务信号为基带业务信号的情况下，根据所述第二训练信号和所述调整功率后的第一训练信号实现信号处理。
在本申请实施例中，信号处理模块503具体用于采用以下方式实现所述从第二合路信号中提取出第二训练信号：将第二合路信号分离为不包括第二训练信号的第二业务信号和包括第二训练信号的第三合路信号；根据所述第一业务信号和所述第二业务信号提取预定模型；其中，预定模型包括：功放模型；或者，数字预失真模型和功放模型；根据所述第一业务信号和预定模型计算第三合路信号中的第三业务信号；根据第三合路信号和第三业务信号计算第三合路信号中的第二训练信号。
在本申请实施例中，信号处理模块503还用于：在所述第一业务信号为基带业务信号或数字预失真处理之前的业务信号的情况下，将所述第一业务信号转换成数字预失真处理之前的第四业务信号或数字预失真处理之后的第五业务信号；根据所述第四业务信号中与所述第二业务信号对应的部分和所述第二业务信号提取所述数字预失真模型和功放模型；或者，根据所述第五业务信号中与所述第二业务信号对应的部分和所述第二业务信号提取所述功放模型；根据所述第四业务信号中与所述第三合路信号对应的部分和所述数字预失真模型和功放模型计算所述第三业务信号；或者，根据所述第五业务信号中与所述第三合路信号对应的部分和所述功放模型计算所述第三业务信号。
在本申请实施例中，信号处理模块503还用于：在所述第一业务信号为预失真处理之前的业务信号的情况下，根据所述第一业务信号中与所述第二业务信号对应的部分和所述第二业务信号提取所述数字预失真模型和功放模型；根据所述第一业务信号中与所述第三合路信号对应的部分和所述数字预失真模型和功放模型计算所述第三业务信号。
在本申请实施例中，信号处理模块503还用于：在所述第一业务信号为预失真处理之后的业务信号的情况下，根据所述第一业务信号中与所述第二业务信号对应的部分和所述第二业务信号提取所述功放模型；根据所述第一业务信号中与所述第三合路信号对应的部分和所述功放模型计算所述第三业务信号。
在本申请实施例中，所述信号处理包括以下至少之一：修正数字预失真DPD模型、进行运行状态检测。
上述信号处理装置的实现过程与前述实施例信号处理方法的实现过程相同，这里不再赘述。
图6为本申请实施例信号处理装置的一个示意图。如图6所示，信号处理装置将训练信号添加在业务信号中，然后经过预失真模块和功放后输出，从功放输出信号中提取训练信号，此时训练信号中包含功放失真特性。可以帮助系统修正数字预失真模型，提升不同业务信号场景下的DPD稳定性和性能。
该信号处理装置包括：预失真模块、功放模块(即功率放大器)、信号选择模块、修正预失真模块。
在一实施例中，预失真模块，用于校正功放非线性，保证功放线性输出。
功率放大器，用于主要对射频信号进一步功率放大，最终经过滤波器和天线以电磁波形式发射到空间中。
所述信号选择模块：主要包括开关(可选，包括数字开关和/或射频开关)、环行器(可选)和耦合器。环行器用于隔离发射信号和反射信号，利用耦合器耦合部分发射或者反射信号进入ADC模块采集。系统会根据每个功能具体需求去设置和控制数字和射频开关，从而保证整个系统正常有序工作。
修正预失真模块，用于利用无失真的第一训练信号与功放口耦合回的第二训练信号分别提取训练信号的功放失真特性，用于预失真模型修正。
图7为本申请实施例信号处理装置的另一个示意图。如图7所示，信号处理装置将训练信号添加在业务信号中，然后经过预失真模块和功放后输出，从功放输出的信号或者后级电路的反射信号中提取训练信号，此时训练信号中包含功放失真、反射等特性。可以帮助系统进行：(1)修正数字预失真模型，提升不同业务信号场景下的DPD稳定性和性能；(2)提升不同业务信号场景下的驻波比检测稳定性；(3)提升多个各业务场景下系统功率检测稳定性；(4)ACPR在线检测等等。
该信号处理装置主要包含八个模块：训练信号生成模块、训练信号检测模块、训练信号处理模块、功率检测模块、预失真模块、射频模块、功放模块(即功率放大器)、信号选择模块、数字模拟转换器(DAC，Digital to Analog Converter)模块和模拟数字转换器(ADC，Analog to Digital Converter)模块。
所述功率检测模块，用于实时统计当前数字信号的平均功率大小和峰值功率大小，并发送给训练信号生成模块来确定第一训练信号的相关参数，例如功率、峰均比等。
所述训练信号生成模块，用于生成第一训练信号Ts，调整第一训练信号Ts的功率，确定调整功率后的第一训练信号Ts添加到第一业务信号Sin中的位置。
所述预失真模块，用于校正功放非线性，保证功放线性输出。
DAC模块，用于将数字信号转换为模拟信号。
ADC模块，用于将模拟信号转换为数字信号。
射频模块，用于对模拟信号进行频谱搬移和小信号放大。
功率放大器，用于主要对射频信号进一步功率放大，最终经过滤波器和天线(即后级电路)以电磁波形式发射到空间中。
所述信号选择模块：主要包括开关(可选，包括数字开关和/或射频开关)、环行器(可选)和耦合器。环行器用于隔离发射信号和反射信号，利用耦合器耦合部分发射或者反射信号进入ADC模块采集。系统会根据每个功能具体需求去设置和控制数字和射频开关，从而保证整个系统正常有序工作。
所述训练信号检测模块：在第一训练信号添加到第一业务信号中发送的情况下，根据预先发送的第一训练信号和所在位置的第一业务信号特征，建立业务信号功放模型，从功放输出口或者反射口耦合信号中提取出第二训练信号。
所述训练信号处理模块：利用无失真的第一训练信号与功放口或者反射口耦合回的第二训练信号分别提取训练信号的功放失真特性或者反射特性等，分别用于预失真模型修正、驻波比计算修正等。
本申请另一个实施例提出了一种信号处理装置，包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被所述处理器执行时，实现上述任一种信号处理方法。
本申请另一个实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种信号处理方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由多个物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于随机访问存储器(RandomAccess Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、带电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM)、闪存或其他存储器技术、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、数字多功能盘(Digital Video Disc，DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
虽然本申请实施例所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请实施例而采用的实施方式，并非用以限定本申请实施例。任何本申请实施例所属领域内的技术人员，在不脱离本申请实施例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，但本申请实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (18)

1.一种信号处理方法，包括：
生成第一训练信号，调整所述第一训练信号的功率，将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号；
采集功放输出的或后级电路反射的第二合路信号，从第二合路信号中提取出第二训练信号，并根据所述第二训练信号实现信号处理；
所述从第二合路信号中提取出第二训练信号包括：
将所述第二合路信号分离为不包括第二训练信号的第二业务信号和包括第二训练信号的第三合路信号；
根据所述第一业务信号和所述第二业务信号提取预定模型；其中，预定模型包括：功放模型；或者，数字预失真模型和功放模型；
根据所述第一业务信号和预定模型计算第三合路信号中的第三业务信号；
根据第三合路信号和第三业务信号计算第三合路信号中的第二训练信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
在信号制式不存在空闲时隙；或者，信号制式存在空闲时隙，且不允许在所述空闲时隙发送训练信号的情况下，继续执行所述调整第一训练信号的功率的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信号制式存在所述空闲时隙，且允许在所述空闲时隙发送训练信号的情况下，还包括：
将生成的所述第一训练信号添加到所述空闲时隙中；
采集所述功放输出的或所述后级电路反射的所述空闲时隙中的第三训练信号；
根据所述第三训练信号实现信号处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述调整第一训练信号的功率包括：将所述第一训练信号的功率调整为小于所述第一业务信号的平均功率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述生成第一训练信号包括：
从预先存储的不同带宽的训练信号中选择带宽等于硬件配置信息中的滤波器高低频点对应的带宽的训练信号；
根据所述硬件配置信息对选择的训练信号进行处理得到所述第一训练信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号包括：
确定第一预设时间内所有信号窗内的第一业务信号的平均功率中最大平均功率和所述最大平均功率对应的信号窗的峰值功率；其中，所述信号窗的长度大于或等于所述第一训练信号的长度；
将所述调整功率后的第一训练信号添加到所述第一业务信号中满足预设条件的信号窗内得到所述第一合路信号；其中，所述预设条件包括：所述信号窗内的第一业务信号的平均功率大于或等于所述最大平均功率和β的乘积，且所述信号窗内的第一业务信号的峰值功率大于或等于所述最大平均功率对应的信号窗的峰值功率和β的乘积，其中，所述β为预设的功率调整因子。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述β大于预设门限，且连续M次寻找不到所述第一业务信号中满足预设条件的信号窗的情况下，还包括：
降低所述β，并继续执行所述将所述调整功率后的第一训练信号添加到所述第一业务信号中满足预设条件的信号窗内得到所述第一合路信号的步骤；
其中，M为大于或等于1的整数。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述β小于或等于预设门限，且连续M次寻找不到所述第一业务信号中满足预设条件的信号窗的情况下，还包括：
继续执行确定第二预设时间内所有信号窗内的第一业务信号的平均功率中最大平均功率和最大平均功率对应的信号窗的峰值功率的步骤；
其中，M为大于或等于1的整数。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述第一业务信号包括以下任意一个：基带业务信号、数字预失真处理之前的业务信号、数字预失真处理之后的业务信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第一业务信号为基带业务信号或数字预失真处理之前的业务信号的情况下，所述根据第二训练信号实现信号处理之前，还包括：将所述调整功率后的第一训练信号转换成数字预失真处理之后的第四训练信号；
所述根据第二训练信号实现信号处理包括：
根据所述第二训练信号和所述第四训练信号实现信号处理。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其中，在所述第一业务信号为基带业务信号的情况下，所述根据第二训练信号实现信号处理包括：
根据所述第二训练信号和所述调整功率后的第一训练信号实现信号处理。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，在所述第一业务信号为基带业务信号或数字预失真处理之前的业务信号的情况下，所述根据第一业务信号和所述第二业务信号提取预定模型之前，还包括：
将所述第一业务信号转换成数字预失真处理之前的第四业务信号或数字预失真处理之后的第五业务信号；
所述根据第一业务信号和所述第二业务信号提取预定模型包括：
根据所述第四业务信号中与所述第二业务信号对应的部分和所述第二业务信号提取所述数字预失真模型和功放模型；
或者，根据所述第五业务信号中与所述第二业务信号对应的部分和所述第二业务信号提取所述功放模型；
所述根据第一业务信号和预定模型计算第三合路信号中的第三业务信号包括：
根据所述第四业务信号中与所述第三合路信号对应的部分和所述数字预失真模型和功放模型计算所述第三业务信号；
或者，根据所述第五业务信号中与所述第三合路信号对应的部分和所述功放模型计算所述第三业务信号。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，在所述第一业务信号为预失真处理之前的业务信号的情况下，所述根据第一业务信号和所述第二业务信号提取预定模型包括：
根据所述第一业务信号中与所述第二业务信号对应的部分和所述第二业务信号提取所述数字预失真模型和功放模型；
所述根据第一业务信号和预定模型计算第三合路信号中的第三业务信号包括：
根据所述第一业务信号中与所述第三合路信号对应的部分和所述数字预失真模型和功放模型计算所述第三业务信号。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，在所述第一业务信号为预失真处理之后的业务信号的情况下，所述根据第一业务信号和所述第二业务信号提取预定模型包括：
根据所述第一业务信号中与所述第二业务信号对应的部分和所述第二业务信号提取所述功放模型；
所述根据第一业务信号和预定模型计算第三合路信号中的第三业务信号包括：
根据所述第一业务信号中与所述第三合路信号对应的部分和所述功放模型计算所述第三业务信号。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述信号处理包括以下至少之一：修正数字预失真DPD模型、进行运行状态检测。
16.一种信号处理装置，包括：
信号发送模块，用于生成第一训练信号，调整第一训练信号的功率，将调整功率后的第一训练信号添加到第一业务信号中得到第一合路信号；
信号采集模块，用于采集功放输出的或后级电路反射的第二合路信号；
信号处理模块，用于从第二合路信号中提取出第二训练信号，并根据所述第二训练信号实现信号处理；
所述信号处理模块，还用于：将所述第二合路信号分离为不包括第二训练信号的第二业务信号和包括第二训练信号的第三合路信号；根据所述第一业务信号和所述第二业务信号提取预定模型；其中，预定模型包括：功放模型；或者，数字预失真模型和功放模型；根据所述第一业务信号和预定模型计算第三合路信号中的第三业务信号；根据第三合路信号和第三业务信号计算第三合路信号中的第二训练信号。
17.一种信号处理装置，包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，在所述指令被所述处理器执行的情况下，实现如权利要求1~15任一项所述的信号处理方法。
18.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，在所述计算机程序被处理器执行的情况下，实现如权利要求1~15任一项所述的信号处理方法。
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