CN112166581B - 射频发射机和信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种射频发射机和信号处理方法，有利于减少失真信号对其他用户或系统的通信干扰。该射频发射机包括：数模转换器(210)、模拟基带处理器(220)和调制器(230)。其中，数据转换器(210)，用于将数字变频信号转换为第一模拟信号，该数字变频信号基于第一频率信号对数字基带信号进行数字变频得到；模拟基带处理器(220)，用于对该第一模拟信号进行滤波以及增益调节，得到第二模拟信号；调制器(230)，用于基于第二频率信号和该第二模拟信号进行上变频，得到射频信号，其中，该第二频率信号根据本振信号与第一频率信号确定。

Description

射频发射机和信号处理方法
技术领域
本申请涉及通信领域，并且更具体地，涉及射频发射机和信号处理方法。
背景技术
在无线通信技术中，通信设备可通过射频收发机收发信号。在发送信号的过程中，通信设备可以依次对待发送的信号进行基带数字信号处理、数模转换处理、上变频处理等，生成待发射的射频信号。
然而，信号在射频收发机中进行处理时，由于器件特性限制，如噪声、非线性等，会产生一些非线性失真。例如，由于数模转换器和模拟基带处理器的三阶非线性失真，在信号进行上变频之前，会产生新的三阶谐波。三阶谐波随信号一同经过上变频后，被搬移到射频频段。若被搬移到射频频段的三阶谐波落入系统定义的保护频带内，就有可能对其他用户或系统产生干扰，或者超出杂散辐射的标准限值。
在某些通信系统中，例如，长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统以及第五代(5th generation，5G)移动通信系统，网络设备可以动态地调度物理上行资源给终端设备使用。例如，当业务量较大时，可调度较大的带宽资源；当业务量较小时，可调度较小的带宽资源。当网络设备调度给终端设备使用的物理上行资源的带宽发生变化时，如，由全带切换到单个资源块(resource block，RB)，由于发射功率不变，带宽变小，能量在频谱上就会更加集中。此时，落入保护频带的三阶谐波带来的干扰就会非常大，严重影响其他用户或系统的信号接收质量。
发明内容
本申请提供一种射频发射机和信号处理方法，以避免失真信号落入保护频带，有利于减少对其他用户或系统的通信干扰。
第一方面，提供了一种射频发射机。该射频发射机包括：数模转换器、模拟基带处理器和调制器。其中，数模转换器用于将数字变频信号转换为第一模拟信号，该数字变频信号是基于第一频率信号对数字基带信号进行数字变频得到的；该模拟基带处理器用于对第一模拟信号进行滤波以及增益调节等处理，得到第二模拟信号；该调制器用于基于第二频率信号对第二模拟信号进行上变频，得到射频信号，第二频率信号根据本振信号与第一频率信号确定。
基于上述设计，本申请提供的射频发射机能够通过在数字信号处理过程中对数字基带信号进行变频处理来补偿一部分模拟域的变频，使得模拟域的调制频率发生了变化。从而可以将原本落在保护频带内的失真信号移出保护频带，有利于减少失真信号可能产生的对其他用户或系统的干扰。
其中，该第二频率信号可以与本振信号和第一频率信号相关，具体地说，若该数字变频信号是基于第一频率信号对数字基带信号进行上变频得到，则该第二频率信号为本振信号与第一频率信号的频率之差；若该数字变频信号是基于第一频率信号对数字基带进行下变频得到，则该第二频率信号为本振信号与第一频率信号的频率之和。
需要说明的是，由于各器件的精度不同，这里所说的“该第二频率信号为本振信号与第一频率信号的频率之差”或“该第二频率信号为本振信号与第一频率信号的频率之和”可以存在一定的误差范围。本领域的技术人员可以理解，该误差范围是可以忽略的，或者说，是可允许的。即，第二频率信号近似等于本振信号与第一频率信号的频率之差，或者，第二频率信号近似等于本振信号与第一频率信号的频率之和。后文中为了简洁，省略对相同或相似情况的说明。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，该第一频率信号是根据被调度的第一频域资源对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点设定的。
其中，该被调度的第一频域资源可以是通信系统中被调度的频域资源，例如可以是网络设备调度给终端设备使用的频域资源。第一频域资源所处的频段不同，所对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点都有可能不同。
因此，该第一频率信号可以随被调度的第一频域资源而变化，由该第一频域信号和本振信号确定的第二频率信号也可以与随被调度的第一频域资源而变化，即，在对第二模拟信号做上变频所使用的调制频率可以是随被调度的频域资源动态变化的。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，该射频发射机还包括控制器，该控制器用于确定并输出第一频率信号。
具体地，该控制器可根据上文所列举的被调度的第一频域资源对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点确定第一频率信号。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，该控制器在用于确定第一频率信号时，具体用于在第一失真信号的中心频点落入保护频带内、且第一失真信号的发射功率大于或等于预设门限的情况下，确定第一频率信号，以使得第二失真信号不干扰保护频带。
这里，第一失真信号可以为数模转换器及模拟基带处理器直接对数字基带信号进行处理后造成的非线性失真，第二失真信号可以为上述数字变频信号经数模转换器及模拟基带处理器处理后造成的非线性失真。
因此，控制器在需要对数字基带信号做数字变频的情况下确定第一频率信号。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，第二失真信号包括由三阶谐波产生的累计三阶交调CIM3失真信号，第一频率信号的中心频点f1满足：f1＞(fRF-fa)/4-fBB，或者，f1＜(fRF-fb)/4-fBB。其中，fa为保护频带的最小频率，fb为保护频带的最大频率，fRF为射频信号的期望频点，fBB为数字基带信号的中心频点。
应理解，上述第一失真信号和第二失真信号都可以是三阶交调失真信号。本申请实施例仅以三阶交调失真信号为例，说明了第一频率信号和保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点的关系，但这不应对本申请构成任何限定。当该失真信号为其他高阶交调失真信号时，可以基于上述同样的方法确定第一频率信号。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，该射频发射机还包括数字基带处理器和数字变频器。其中，该数字基带处理器用于产生数字基带信号；该数字变频器用于基于第一频率信号对数字基带信号进行数字变频，得到上述数字变频信号。
其中，该数字变频器可接收来自上述控制器输出的第一频率信号的值，基于第一频率信号对数字基带信号进行数字变频，该数字变频可以为上变频，也可以为下变频，本申请对此不做限定。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，上述本振信号包括第一本振信号和第二本振信号，上述调制器包括：第一混频器和第二混频器。其中，第一混频器用于基于第一本振信号对第二模拟信号进行上变频，得到第一上变频信号；第二混频器用于基于第二频率信号对第一上变频信号进行上变频，得到射频信号。这里，第一本振信号与第一混频器对应，第二本振信号与第二混频器对应，第二频率信号根据第二本振信号和第一频率信号的频率确定。具体地，若数字变频为上变频，则第二频率信号可以为第二本振信号与第一频率信号的频率之差；若数字变频为下变频，则第二频率信号可以为第二本振信号与第一频率信号的频率之和。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，上述本振信号包括第一本振信号和第二本振信号，上述调制器包括：第一混频器和第二混频器。其中，第一混频器用于基于第二频率信号对第二模拟信号进行上变频，得到第二上变频信号；第二混频器用于基于第二本振信号对第二上变频信号进行上变频，得到射频信号。这里，第一本振信号与第一混频器对应，第二本振信号与第二混频器对应，第二频率信号根据第一本振信号和第一频率信号的频率确定。具体地，若数字变频为上变频，则第二频率信号可以为第一本振信号与第一频率信号的频率之差；若数字变频为下变频，则第二频率信号可以为第一本振信号与第一频率信号的频率之和。
本申请实施例提供的射频发射机可以是零中频架构的发射机，也可以是超外差或低中频架构的发射机，本申请对此不做限定。当该射频发射机为超外差或低中频架构的发射机时，在中频和射频可分别进行一次模拟变频，则上文所述的基于第二频率信号进行的上变频可以发生在中频段，也可以发生在射频段，本申请对此不做限定。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，该射频发射机还包括快速跳频锁相环，该快速跳频锁相环用于从第三频率信号跳频到第二频率信号，并将该第二频率信号输出至调制器。其中，该第三频率信号为该调制器上一时间单元上变频的频率信号或本振信号。
在本申请实施例中，该快速跳频锁相环可以在较短的时间内实现快速跳频，使得用于调制器进行上变频的调制频率能够快速切换，适用于LTE或5G中频谱资源的调度动态变化的场景。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，上述控制器还用于确定并输出频率控制字，所述频率控制字用于控制所述快速跳频锁相环生成所述第二频率信号。
因此，控制器可通过频率控制字控制快速跳频锁相环生成与第一频域资源相对应的第二频率信号。由于第二频率信号与第一频率信号相关，该频率控制字也与第一频率信号相关。
结合第一方面，在某些可能的实现方式中，该频率控制字与第一频率信号的值呈线性关系。
在一种可能的设计中，该频率控制字FCW与第一频率信号的值f1的关系满足：FCW＝αf1/fREF。其中，α为大于0的系数，fREF为预定义值。
第二方面，提供了一种射频发射机，该射频发射机包括：数模转换器、模拟基带处理器、调制器和快速跳频锁相环。其中，该数模转换器用于将数字变频信号转换为第一模拟信号；模拟基带处理器用于对该第一模拟信号进行滤波及增益调节等，得到第二模拟信号；调制器用于基于第二频率信号对第二模拟信号进行上变频，得到射频信号；快速跳频锁相环用于从第三频率信号跳频到第二频率信号，该第三频率信号为上一时间单元用于上变频的频率信号或本振信号。
基于上述设计，在通信系统频谱资源动态调度的场景下，通过使用快速跳频锁相环可以保证在相邻的两个时间单元间，实现快速跳频。因此在不同的时间单元调度的频谱资源不同的情况下，可以采用不同的调制频率进行上变频，使得失真信号在频谱资源动态变化的情况下都不会落入保护频带，有利于减少对其他用户或系统的干扰。
结合第二方面，在某些可能的实现方式中，该射频发射机还包括数字基带处理器和数字变频器。其中，该数字基带处理器用于产生数字基带信号；数字变频器用于基于第一频率信号对该数字基带信号进行数字变频，生成上述数字变频信号。
由于在模拟域的调制频率可能会随频谱资源的变化而发生变化，为了保证发射的射频信号保持在期望的频点，可以通过在数字域进行变频来补偿用于模拟域变频的调制频率的变化值。
结合第二方面，在某些可能的实现方式中，所述射频发射机还包括控制器。该控制器用于根据被调度的第一频域资源对应的保护频带、所述射频信号的期望频点以及所述数字基带信号的中心频点，确定所述第一频率信号，并控制所述数字变频器基于所述第一频率信号对所述数字基带信号进行数字变频。
因此，该第一频率信号可以随被调度的第一频域资源而变化。
结合第二方面，在某些可能的实现方式中，该快速跳频锁相环包括：鉴相器，环路滤波器，受控振荡器，反馈分频器以及跳频控制器。其中，该跳频控制器用于产生第一信号，所述第一信号用于调整反馈分频器的分频比；反馈分频器于从受控振荡器输出的振荡信号中获取反馈信号，并在第一信号的控制下对该反馈信号进行分频处理，得到分频信号；鉴相器用于将该分频信号与参考信号进行比较，输出控制信号；环路滤波器用于对该控制信号进行滤波处理，输出滤波处理后的控制信号；跳频控制器还用于产生第二信号，该第二信号用于控制受控振荡器进行跳频；该受控振荡器用于在第二信号以及滤波处理后的控制信号的控制下，产生第二频率信号。
进一步可选地，所述跳频控制器包括：希格玛-德尔塔(sigma-delta)调制器，用于根据频率控制字产生所述第一信号；以及增益补偿电路，用于根据期望的跳频值和所述受控振荡器的增益，产生所述第二信号，所述跳频值为所述第二频率信号与所述第三频率信号的频率差值。
其中，Sigma-Delta调制器、增益补偿电路和受控振荡器可理解为一个前馈系统，鉴相器、环路滤波器、受控振荡器、反馈分频器和Sigma-Delta调制器可理解为一个反馈系统，通过前馈系统和反馈系统的共同作用，可以使得该快速跳频锁相环能够实现快速跳频，例如，在几个微秒的时间内完成频率切换，并且能够保证输出的时钟信号的频率不变。
结合第二方面，在某些可能的实现方式中，频率控制字与第一频率信号呈线性关系。
由于第二频率信号与第一频率信号相关，该频率控制字也与第一频率信号相关。在一种可能的设计中，该频率控制字FCW与第一频率信号的值f1的关系满足：FCW＝αf1/fREF。其中，α为大于0的系数，fREF为预定义值。
结合第二方面，在某些可能的实现方式中，上述控制器还用于确定并输出频率控制字，该频率控制字用于控制快速跳频锁相环生成第二频率信号。
结合第二方面，在某些可能的实现方式中，上述本振信号包括第一本振信号和第二本振信号，上述调制器包括：第一混频器和第二混频器。其中，第一混频器用于基于第一本振信号对第二模拟信号进行上变频，得到第一上变频信号；第二混频器用于基于第二频率信号对第一上变频信号进行上变频，得到射频信号。这里，第一本振信号与第一混频器对应，第二本振信号与第二混频器对应，第二频率信号根据第二本振信号和第一频率信号的频率确定。
结合第二方面，在某些可能的实现方式中，上述本振信号包括第一本振信号和第二本振信号，上述调制器包括：第一混频器和第二混频器。其中，第一混频器用于基于第二频率信号对第二模拟信号进行上变频，得到第二上变频信号；第二混频器用于基于第二本振信号对第二上变频信号进行上变频，得到射频信号。这里，第一本振信号与第一混频器对应，第二本振信号与第二混频器对应，第二频率信号根据第一本振信号和第一频率信号的频率确定。
本申请实施例提供的射频发射机可以是零中频架构的发射机，也可以是超外差或低中频架构的发射机，本申请对此不做限定。当该射频发射机为超外差或低中频架构的发射机时，在中频和射频可分别进行一次模拟变频，则上文所述的基于第二频率信号进行的上变频可以发生在中频段，也可以发生在射频段，本申请对此不做限定。
第三方面，提供了一种无线通信装置。该无线通信装置包括如第一方面或第二方面所述的射频发射机以及天线。其中，该射频发射机用于将数字基带信号转换为射频信号，并通过天线发射出去。
第四方面，提供了一种信号处理方法。该方法包括：在第一时间单元接收资源调度信息，该资源调度信息用于指示第二时间单元被调度的第一频域资源，第二时间单元为第一时间单元的下一个时间单元；根据第一频域资源对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点，确定并向快速跳频锁相环发送频率控制字，该频率控制字用于控制快速跳频锁相环从第三频率信号跳频到第二频率信号。其中，第二频率信号用于在第二时间单元对模拟信号进行上变频，第三频率信号为用于在第一时间单元对模拟信号进行上变频的信号，或者，该第三频率信号为本振信号。
应理解，该信号处理方法可以上述第一方面或第二方面中的控制器执行。
通过根据第一时间单元接收的资源调度信息确定第二时间单元被调度的第一频域资源，进而确定用于第二时间单元进行上变频的调制频率，并通过快速跳频锁相环实现快速跳频。因此，在通信系统频率资源动态调度的情况下，保证在相邻的两个时间单元间实现频率的快速切换。从而可以避免失真信号在频谱资源动态调度的场景下落入保护频带，有利于减少对其他用户或系统的干扰。
结合第四方面，在某些可能的实现方式中，该方法还包括：根据第一频域资源对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点确定第一频率信号；根据该第一频率信号确定并向快速跳频锁相环发送频率控制字。
因此，该频率控制字时域被调度的第一频域资源相对应的，随着被调度的频域资源的变化，该频率控制字也会相应地调整。
结合第四方面，在某些可能的实现方式中，该方法还包括：控制数字变频器基于第一频率信号在第二时间单元对数字基带信号进行数字变频。
即，通过在数字域进行变频来补偿用于模拟域变频的调制频率的变化值，从而可以保证发射的射频信号保持在期望的频点。
第五方面，提供了一种可读存储介质，包括程序或指令，当程序或指令在计算机上运行时，上述第四方面或第四方面任一种可能实现方式中的方法被执行。
第六方面，提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括：计算机程序代码，当计算机程序代码在计算机上运行时，上述第四方面或第四方面任一种可能实现方式中的方法被执行。
第七方面，提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持射频发射机实现上述第四方面或第四方面任一种可能实现方式中所涉及的功能。在一种可能的设计中，该芯片系统还包括存储器，存储器，用于保存程序指令。该芯片系统可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种可能的射频发射机的架构示意图；
图2是本申请实施例提供的基带通道输出的有用信号和失真信号的示意图；
图3是本申请实施例提供的射频通道输出的有用信号和失真信号的示意图；
图4是本申请实施例提供的射频发射机的示意性结构图；
图5是本申请实施例提供的射频发射机的另一示意性结构图；
图6是网络设备在不同周期为终端设备调度资源的示意图；
图7是本申请实施例提供的依次基于第一频率值和第二频率值进行数字变频和模拟变频后得到的有用信号和失真信号的示意图；
图8是本申请实施例提供的依次基于第一频率值和第二频率值进行数字变频和模拟变频后得到的有用信号和失真信号的另一示意图；
图9是本申请实施例提供的快速跳频锁相环的示意性结构图；
图10是本申请另一实施例提供的射频发射机的示意性结构图；
图11是本申请实施例提供的信号处理方法的示意性流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
首先结合图1详细说明本申请实施例所适用的场景。图1是一种可能的射频发射机10的架构示意图。具体地，图1示出了一种零中频架构的射频发射机。如图1所示，该射频发射机10可包括：数字基带处理器(digital baseband processor，DBP)11、数模转换器(digital-to-analog converter，DAC)12、模拟基带(analog baseband，ABB)处理器13、调制器(modulation，MOD)14和射频放大器(amplifier，AMP)15等。
其中，数字基带处理器11从应用处理器接收到待发送的信号后，经过数字基带处理可得到正交的数字基带同相/正交(Inphase/Quadrature，I/Q)信号，数字基带I/Q信号经数模转换器12进行数模转换后可得到模拟基带I/Q信号。
数模转换器12可用于将数字基带I/Q信号转换为模拟基带I/Q信号。
模拟基带处理器13可进一步对模拟基带I/Q信号进行滤波以及增益调节等处理。
调制器14可用于基于本振信号对模拟基带处理器13输出的模拟基带I/Q信号进行混频操作(或者称，变频处理)。具体地，调制器14可通过I/Q产生器(I/Q generator)产生I路本振信号和Q路本振信号，对输入的I路模拟信号和Q路模拟信号做上变频。通过上变频，可以将模拟基带信号搬移到射频频段，得到射频信号。
射频放大器15可用于对射频信号进行放大处理，达到设计需要的发射功率，最后基于该发射功率将射频信号通过发射天线发射出去。
可选地，该射频发射机10还包括锁相环(phase lock loop，PLL)17，该锁相环可用于向射频调制器14输出用于变频处理的频率信号，并将该频率信号锁定在本振频率，且具有较高精度。换句话说，锁相环可提供一个本振信号。
应理解，图中仅为便于理解，示出了零中频架构的射频发射机，但这不应对本申请构成任何限定，本申请提供的射频发射机还可适用于超外差或低中频架构的射频发射机。例如，该调制器14可以包括第一混频器和第二混频器，第一混频器可基于第一本振信号对模拟基带处理器13输出的模拟基带I/Q信号进行上变频，得到上变频信号；第二混频器可基于第二本振信号对该上变频信号进行上变频，得到射频信号。应当知道，在上述2次变频的发射机架构中，第一混频器和第二混频器分别有对应的本振信号，即第一混频器对应第一本振信号，第二混频器对应第二本振信号。该射频发射机10可包括与每个混频器对应的锁相环，用于向各混频器输出用于变频处理的频率信号。
下文中为方便说明，仍以零中频架构为例详细说明本申请实施例提供的射频发射机和信号方法。
由于模拟转换器、模拟基带处理器以及射频调制器、射频放大器等器件本身的特性限制，往往存在各种非理想特性，例如，噪声、非线性等。因此，射频放大器输出的信号可能包含有用信号和失真信号。
其中，有用信号可理解为实际上需要发送的信号，失真信号即信号传输过程中与原有信号或标准相比发生了偏差的信号，可以是由器件的非理想特性等原因产生。在本申请实施例中，可将由于器件的非线性等原因造成的失真而产生的新的频率分量称为高阶谐波。这些新的频率分量对有用信号可能形成干扰。由于在高阶谐波中，三阶谐波的影响较大，例如，在射频通道中，三阶谐波仅比基波小10dB左右，因此，下文中以三阶谐波为例对失真信号做详细说明。但应理解，高阶谐波并不仅限于三阶谐波，例如还可以包括五阶谐波等，本申请对此不做限定。
一方面，由于数模转换器以及模拟基带处理器器件本身的特性限制，往往存在各类非理想特性，例如，噪声、非线性等。因此，经模拟基带处理器处理后输出的信号可能包含三次谐波失真信号。该三次谐波失真信号与本振信号进行混频操作后，被搬移到射频频段，成为累计三阶交调(counter inter modulation 3，CIM3)失真信号，简称，SCIM3。由此带来的失真信号可视为基带通道产生的失真信号，为便于区分和说明，可记作第一类失真信号。
另一方面，由于本振信号存在谐波成分，本振信号的三阶谐波参与到混频操作后，在射频调制器的输出端输出三次谐波失真信号。该三次谐波失真信号与有用信号一起进入射频放大器后，由于射频放大器的非线性作用，这两个信号的三阶交调(inter modulation3，IM3)成分产生了CIM3信号。由此带来的失真信号可视为射频通道产生的失真信号，为便于区分和说明，可记作第二类失真信号。
为便于理解，下面结合图2和图3，以三阶谐波为例说明失真信号在基带频段和射频频段的频率变化。假设由数字基带处理器输出的信号为SBB，可以理解，该信号SBB为数字信号，其中，BB表示基带(baseband)。在本实施例中，为便于与上述失真信号区分开，本申请中将该数字信号SBB以及由数字信号SBB经混频操作得到的射频信号SRF称为有用信号。
图2是本申请实施例提供的基带通道输出的有用信号和第一类失真信号的示意图。图中A、C和D分别示意的信号的中心频点可分别对应于图1中在A、C和D处输出的信号。如图所示，数字基带信号SBB的中心频点例如可以记作fBB(fBB＞0)，可参见图2中的A；经模拟基带信号处理器处理后，由于器件的三阶非线性，在模拟基带信号处理器的出口，可能会产生新的三阶谐波信号SBBHD3。其中，BBHD表示基带谐波失真(baseband harmonic distortion)，3表示三阶谐波。该三阶谐波信号的中心频点fBBHD3与数字信号SBB的中心频点fBB满足：fBBHD3＝-3fBB，可参见图2中的C。该三阶谐波信号SBBHD3可视为数字信号SBB在基带通道产生的一个失真信号。经过调制器的混频操作后，数字基带信号SBB的中心频率被搬移到射频频段，得到射频信号SRF。假设本振频率为fLO(fLO＞0)，则数字信号SBB被搬移到射频频段后的中心频率fRF满足：fRF＝fLO+fBB。该fRF也可以称为射频信号SRF的期望频点。第一类失真信号(即，图2中示出的SCIM3)的中心频率可以表示为：fLO+fBBHD3，进一步变形可表示为：fLO-3fBB，可参见图2中的D。
图3是本申请实施例提供的射频通道输出的有用信号和第二类失真信号的示意图。图中A、D和E分别示意的信号的中心频点可分别对应于图1中在A、D和E处输出的信号。如图所示，数字基带信号SBB的中心频点例如可以记作fBB(fBB＞0)，可参见图3中的A；经模拟基带处理器处理可得到相应的模拟信号，其中心频点不变。此后，调制器可对该模拟信号进行混频操作，得到射频信号SRF和三阶谐波失真信号HD3，其中，HD表示三阶交调失真，3表示三阶。该射频信号的期望频点fRF满足：fLO+fBB，该三阶谐波失真信号SHD3的中心频率满足：fHD3＝3fLO-fBB，可参见图3中的D；该三阶谐波失真信号SHD3可视为射频通道产生的一个失真信号。在射频放大器的非线性作用下，该第二类失真信号(即，图3中示出的SCIM3)的中心频点可以表示为：2fRF-fHD3，进一步变形可表示为：-(fLO-3fBB)，可参见图3中的E。
由于上述推导过程是基于复信号的，因此可以推导出负频率。而复信号一般是用于数学推导，实际系统中都是实数信号，而实信号的频谱是共轭对称的，从功率上看是对等的。
综上，在基带通道和射频通道分别产生的累计三阶交调失真信号SCIM3的中心频点fCIM3与数字基带信号SBB的中心频点fBB均满足：fCIM3＝fLO-3fBB。
在某些情况下，该累计三阶交调失真信号SCIM3被搬移到射频频段后，其对应的累计三阶交调失真信号SCIM3有可能落入系统定义的保护频带内，可参见图2中的D或图3中的E。假设保护频带的频率范围为[fa，fb]，则落入保护频带的累计三阶交调失真信号SCIM3的中心频率fCIM3满足：fa≤fCIM3≤fb。
需要说明的是，保护频带，可以理解为频带与频带之间的间隔，因不具有传输功能，故称其为保护频带。保护频带是频分多路复用中的一个概念。这里，频分多路复用是一种将信道带宽分割为多种不同频带的子信道的技术，划分后的每个子信道可以并行传送一路信号。其次，频分复用的实现是通过将需要传输的每路信号调制到不同的载波频率上，并且各个载频之间保留足够宽的距离(即一定的保护间隔)，使得相邻的频带不会相互重叠，这样传输过程中不同频率的各路信号便不会相互干扰，而且在接收端可以很容易的利用带通滤波器把各路信号再分割开来，恢复到多路复用前的分路情况。保证了互不干扰的最重要的原因就是载频之间保留了一定的保护间隔，这一保护间隔就是保护频带。
还需要说明的是，保护频带可以是在无线通信系统中多个用户设备(userequipment，UE)共存(UE coexistence)场景下定义的频带，可对应系统带宽中的一部分带宽资源，或者说，频谱资源。在无线发射机工作的过程中，通常会在其工作带宽之外产生噪声、杂散等干扰信号。由于频谱资源包含了分配给多家运营商的频段，当各家运营商的用户同时进行该通信时，就有可能相互干扰。为了避免在这种UE共存场景下不同运营商的用户之间可能产生的相互干扰，目前的通信协议中，例如，3GPP TS36.101中，定义了不同频段对应的保护频带，以及在相应的保护频带内信号发射功率的预设门限。也就是说，在被调度给某一UE的频域资源确定的情况下，所对应的保护频带以及保护频带内的信号发射功率的预设门限是可以根据协议中预先定义的映射关系确定的。当信号落入保护频带且发射功率大于或等于该预设门限时，则可能会对其他UE或系统的通信造成干扰。
另一方面，在某些通信系统中，例如，LTE以及5G中，网络设备可以动态地调度物理上行资源给终端设备使用。例如，当业务量较大时，可以调度较大的带宽资源，如，全带宽；当业务量较小时，可以调度较小的带宽资源，如，单个或多个资源块(resource block，RB)。若上述失真信号，如累计三阶交调失真信号，落入系统定义的保护频带，当被调度的带宽由全带宽切换到单个RB时，因发射功率不变，带宽变小，该失真信号的能量在频谱上就会更加集中，所带来的干扰较大，可能超出了保护频带内的干扰功率的预设门限。因此，失真信号就有可能成为干扰信号，严重影响其他用户或系统的信号接收质量，从而影响了其他用户或系统的正常通信。
本申请中，可将调度较小的带宽资源的场景称为部分资源块模式(partial RBmode)。应理解，RB可理解为资源的计量单位。一个RB在频域上可占用N个连续的子载波，且在时域上可占用M个连续的符号。比如，在LTE中，N可以等于12，M可以等于7；在NR中，N可以等于12，M可以等于14。应理解，在本申请实施例中，RB可理解为频域资源的单位的一例，不应对本申请构成任何限定。例如，频域资源的单位还可以是资源粒子(resource element，RE)、资源块组(RB group，RBG)、预定义的子带(subband)等，本申请对此不做限定。
需要说明的是，图1仅为便于理解和说明，以零中频的射频发射机的架构为例详细说明了失真信号可能带来的干扰问题。但这不应对本申请构成任何限定，在传统的射频发射机架构中，例如，超外差射频发射机架构，失真信号也可能会在模拟信号处理器的处理过程中产生，或在射频调制阶段产生，经过射频放大器的非线性作用，产生的失真信号也有可能落入保护频带，在发射功率较高的情况下，产生对其他用户或系统的干扰。
有鉴于此，本申请提供一种射频发射机和信号处理方法，以避免失真信号落入保护频带，从而减小对其他用户或系统的通信干扰。
应理解，本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通讯(Global System of Mobile communication，GSM)系统、码分多址(Code DivisionMultiple Access，CDMA)系统、宽带码分多址(Wideband Code Division MultipleAccess，WCDMA)系统、通用分组无线业务(General Packet Radio Service，GPRS)、LTE系统、LTE频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)系统、LTE时分双工(Time DivisionDuplex，TDD)、通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)、全球互联微波接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)通信系统、未来的5G系统等。
本申请实施例中的终端设备可以指用户设备(UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session InitiationProtocol，SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制调制器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，未来5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(Public Land Mobile Network，PLMN)中的终端设备等，本申请实施例对此并不限定。
本申请实施例中的网络设备可以是用于与终端设备通信的设备，该网络设备可以是全球移动通讯(Global System of Mobile communication，GSM)系统或码分多址(CodeDivision Multiple Access，CDMA)中的基站(Base Transceiver Station，BTS)，也可以是宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)系统中的基站(NodeB，NB)，还可以是LTE系统中的演进型基站(Evolutional NodeB，eNB或eNodeB)，还可以是云无线接入网络(Cloud Radio Access Network，CRAN)场景下的无线控制器，或者该网络设备可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络设备或者未来演进的PLMN网络中的网络设备等，本申请实施例并不限定。
下面将结合附图详细说明本申请实施例提供的射频发射机和信号处理方法。
图4是本申请实施例提供的射频发射机的示意性结构图。如图4所示，该射频发射机200包括：数模转换器210、模拟信号处理器220以及调制器230。
其中，数模转换器210的输出端可连接于模拟信号处理器220的输入端，模拟信号处理器220的输出端可连接于调制器230的输入端。
具体地，数模转换器210可用于接收数字变频信号，并对该数字变频信号进行数模转换，得到模拟信号。该数字变频信号例如可以是基于一频率信号对数字基带信号进行数字变频得到的。为便于区分，可将数模转换后得到的模拟信号记作第一模拟信号，将用于对数字基带信号做数字变频基于的频率信号记作第一频率信号，该第一频率信号的频率可记作第一频率值。
模拟基带处理器220可用于对上述第一模拟信号进行滤波以及增益调节等处理。为便于区分和说明，将模拟信号处理器220对第一模拟信号进行处理后得到的模拟信号记作第二模拟信号。
调制器230可用于基于一频率信号和模拟信号处理器220输出的第二模拟信号进行上变频，将该第二模拟信号搬移到射频段，得到射频信号。为便于区分和说明，将用于对第二模拟信号做上变频基于的频率信号记作第二频率信号，该第二频率信号的频率可记作第二频率值。
在本申请实施例中，该第二频率信号可以根据本振频率与第一频率信号确定。具体地，若上述数字变频信号是基于第一频率信号对数字基带信号进行下变频得到，则该第二频率信号可以为本振信号与第一频率信号的频率之和；若上述数字变频信号是基于第一频率信号对数字基带信号进行上变频得到，则该第二频率信号可以为本振信号与第一频率信号的频率之差。
例如，假设第一频率值为f1，本振频率为fLO，则第二频率值f2可满足f2＝fLO+f1或f2＝fLO-f1。其中，fLO、f1和f2均为正数。
需要说明的是，由于各器件的精度不同，这里所说的“该第二频率信号为本振信号与第一频率信号的频率之差”或“该第二频率信号为本振信号与第一频率信号的频率之和”可以存在一定的误差范围。本领域的技术人员可以理解，该误差范围是可以忽略的，或者说，是可允许的。即，第二频率信号近似等于本振信号与第一频率信号的频率之差，或者，第二频率信号近似等于本振信号与第一频率信号的频率之和。
还需要说明的是，上文所述“基于一频率信号和模拟信号处理器220输出的第二模拟信号进行上变频”，可以是直接基于第二频率信号对第二模拟信号进行上变频，也可以是先基于一频率信号对第二模拟信号进行上变频，得到上变频信号，然后基于另一频率信号对上变频信号进行上变频，得到射频信号。这可以分别对应于不同架构的发射机。前者可对应于零中频架构的发射机，后者可对应于超外差或低中频架构的发射机。
基于上述设计，本申请实施例的射频发射机能够通过在数字信号处理过程中对数字基带信号进行数字变频，来补偿一部分模拟域的变频，使得模拟域的调制频率发生了变化。从而可以达到将原本落在保护频带内的失真信号移出保护频带的效果，有利于减少失真信号可能对其他用户或系统的干扰。
图5是本申请实施例提供的射频发射机的另一示意性结构图。
可选地，如图5所示，该射频发射机200还包括：数字基带处理器240和数字变频器250。
其中，数字基带处理器240的输出端可连接于数字变频器250的输入端，数字变频器250的输出端可连接于上述数模转换器210的输入端。
具体地，数字基带处理器240可用于接收数字基带信号，例如，从应用处理器接收待发送的信号，并对该信号进行数字基带处理，以得到数字基带信号，例如，数字基带I/Q信号。
数字变频器250可用于可基于上述第一频率信号对该数字基带处理器240输出的数字基带信号进行数字变频，得到上述数字变频信号。
在本实施例中，为便于区分和说明，可将在数字域对数字基带信号的变频处理记作数字变频，将在模拟域对模拟信号的变频处理记作模拟变频。可以理解，数字变频可包括上变频或下变频，模拟变频也可包括上变频或下变频。本申请对此不做限定。
如前所述，经由模拟信号处理器220处理后输出的模拟信号(例如，上述第二模拟信号)可包括有用信号和第一类失真信号(例如，包括基带三阶项)。
调制器230可用于基于第二频率信号对该第二模拟信号进行上变频，得到射频信号。
此外，经由调制器230处理后输出的信号还可能包括第二类失真信号，例如，包括三阶谐波失真信号。
可选地，如图4所示，该射频发射机200还包括射频放大器260，该射频放大器260的输入端可连接于调制器230的输出端，用于对调制器230输出的射频信号进行放大处理，达到设计需要的发射功率。
由于射频放大器260在对射频信号进行放大处理的过程中，信号也存在非线性失真，其产生的失真信号，例如三阶交调失真信号、五阶交调失真信号等，同样满足上述列举的关系，例如，fCIM5＝fLO-3fBB，或者，fCIM5＝fLO+5fBB。因此，数字变频器可用于在上述列举的失真信号满足干扰条件的情况下基于第一频率信号对数字基带信号进行数字变频。
可选地，该射频放大器260还包括控制器270，用于确定失真信号是否满足干扰条件。该控制器270可以在失真信号满足干扰条件的情况下进一步确定第一频率值，以控制上述数字变频器240基于第一频率信号对数字基带信号进行数字变频。
为了便于与后文中的控制器区分，这里可将该用于确定失真信号是否满足干扰条件以及确定第一频率值的控制器记作第一控制器。该第一控制器例如可以为图5中所示的控制器270。
应理解，该第一控制器的功能可以通过软件实现，如物理层软件，具体可通过处理器调用存储器中的程序或代码，来实现上述第一控制器相应的功能；也可以通过硬件实现，如可通过专用的控制电路来实现；还可通过软硬件结合的方式实现，本申请对此不做限定。
下面将结合附图详细说明第一控制器确定失真信号是否满足干扰条件以及确定第一频率值的具体过程。
在某些通信系统中，例如，在LTE或5G中，网络设备可以动态地调度物理上行资源给终端设备使用，例如，网络设备可以周期性地向终端设备发送资源调度信息，以指示调度给终端设备在下一周期使用的资源。如，该周期可以为一个时隙(slot)。
举例而言，图6示出了网络设备在不同周期为终端设备调度资源的示意图。如图所示，网络设备可以在时隙#0向终端设备发送资源调度信息#0，该资源调度信息#0指示终端设备在时隙#1可使用的频域资源#1。换句话说，网络设备在时隙#0调度用于时隙#1的频域资源#1；网络设备可以在时隙#1向终端设备发送资源调度信息#1，该资源调度信息#1指示终端设备在时隙#2可使用的频域资源#2。换句话说，网络设备在时隙#1调度用于时隙#2的频域资源#2；以此类推，这里不再一一列举。其中，时隙#2处于时隙#1之后，时隙#1处于时隙#0之后，且时隙#0、时隙#1和时隙#2在时域上连续。
网络设备在时隙#0和时隙#1分别为终端设备调度的频域资源可以是相同的频域资源，也可以是不同的频域资源。例如，在时隙#0调度给终端设备使用的频域资源#1可以是全带宽的资源，在时隙#1调度给终端设备使用的频域资源#2可以是单个RB的资源；或者，在时隙#0调度给终端设备使用的频域资源#1可以是10个RB的资源，在时隙#1调度给终端设备使用的频域资源#2可以是2个RB的资源；或者，在时隙#0和时隙#1调度给终端设备使用的频域资源都可以是全带宽的资源。本申请对此不做限定。
应理解，图6仅为便于理解示出了为多个时隙调度多个频域资源的情形，但这不应对本申请构成任何限定。例如，网络设备也可以仅在调度给终端设备使用的频域资源发生变化的情况下，预先向终端设备发送资源调度信息。如，被调度给终端设备在时隙#0和时隙#1使用的频域资源是相同的，而在时隙#2使用的频域资源不同，则网络设备可以仅在时隙#2之前(如，时隙#1)向终端设备发送资源调度信息，以指示终端设备在时隙#2及此后可使用的频域资源。网络设备可以在调度给终端设备使用的频域资源发生再一次变化的情况下，预先向终端设备发送资源调度信息。本申请对此不做限定。
还应理解，时隙为时域资源的单位的一例。网络设备可以以时隙为单位进行上行资源调度，也可以基于其他时域资源的单位进行上行资源调度。例如，时域资源的单位还可以为符号、、迷你时隙(mini slot)、子帧或者预定义的时间段等，本申请对此不做限定。
当网络设备调度给终端设备使用的物理上行资源的带宽发生变化时，就有可能出现失真信号(例如上述SCIM3)落入保护频带且发射功率大于或等于预设门限的情况。因此，可选地，该第一控制器可具体用于：确定失真信号是否满足干扰条件；并在确定失真信号满足干扰条件的情况下，根据第一频域资源确定第一频率值。
也就是说，该第一控制器可以根据当前周期接收到的资源调度信息，预先判断失真信号在下一周期是否满足干扰条件。具体地，该第一控制器可根据本周期接收到的资源调度信息所指示的第一频域资源，确定第一频域资源所对应的保护频带、在第一频域资源上传输的射频信号的中心频率以及所对应的基带信号的中心频率。例如，第一频域资源对应的保护频带的最小频率可记作fa，第一频域资源对应的保护频带的最大频率可记作fb，fb＞fa＞0。第一频域资源上传输的射频信号的中心频率即为被调度的频域资源的中心频率，可记作fRF；与该射频信号所对应的第一数字信号的中心频率即为基带频率，可记作fBB。基于该第一数字信号的中心频率可以得到失真信号的中心频率，例如，SCIM3的中心频率fCIM3＝fLO-3fBB。
该第一控制器在确定失真信号在下一周期是否满足干扰条件时，可基于被调度的用于下一周期的频域资源以及调制器230的本振频率进行预判断。
其中，失真信号可包括第一类失真信号和第二类失真信号。若仅基于调制器230的本振频率进行模拟变频，所得到的失真信号为第一类失真信号，该第一类失真信号为基带通道产生的失真信号。若仅基于调制器230的本振频率进行模拟变频和射频放大器的放大处理，所得到的失真信号为第二类失真信号，该第二类失真信号为射频通道产生的失真信号。上文中已经结合图1至图3详细说明了第一类失真信号和第二类失真信号的成因机制，为了简洁，这里不再赘述。
另外，为了便于区分是否做了数字变频，将上述未做数字变频、直接进行模拟变频得到的第一类失真信号以及未做数字变频、直接进行模拟变频和放大处理的第二类失真信号统称为第一失真信号。将经过了数字变频、模拟变频以及放大处理后的失真信号称为第二失真信号。
若以三阶谐波信号为例，第一类失真信号和第二类失真信号的中心频率均满足fCIM3＝fLO-3fBB。若第一失真信号的中心频率落入保护频带且失真信号的发射功率大于或等于预设门限，则第一控制器可确定第一失真信号在下一周期满足干扰条件，需要在下一周期进行数字变频，以使经过数字变频得到的第二失真信号在下一周期落入保护频带内。
需要说明的是，上述“仅基于调制器230的本振频率进行模拟处理”，具体可以是指：对数字基带信号不进行数字变频，而直接进行数模转换、滤波以及增益调节等，可以得到模拟信号，基于本振频率对该模拟信号进行模拟变频，可以得到射频信号和由基带通道产生的三阶谐波失真信号。
与此相似地，“仅基于调制器230的本振频率进行模拟变频和射频放大器的放大处理”看具体是指：对数字基带信号不进行数字变频，而直接进行数模转换、滤波以及增益调节等，可以得到模拟信号，基于本振频率对该模拟信号进行模拟变频，得到射频信号和本振信号的三阶谐波失真信号，再进一步对该射频信号和三阶谐波失真信号进行放大处理，可得到射频信号和第二类失真信号。
也就是说，上述“仅基于”是相对于是否做数字变频而言，并不代表处理模拟变频之外不做其他的任何处理。换句话说，第一失真信号可以包括：数模转换器及模拟基带处理器直接对数字基带信号进行处理后造成的非线性失真，或者，数模转换器、模拟基带处理器、调制器及射频放大器直接对数字基带信号进行处理后造成的非线性失真。与此相对应地，第二失真信号可以包括：数字变频信号经数模转换器及模拟基带处理器处理后造成的非线性失真，或者，数字变频信号经数模转换器、模拟基带处理器、调制器及射频放大器处理后造成的非线性失真。
应注意，第一控制器确定第一失真信号在下一周期是否满足干扰条件时，该第一失真信号是与下一周期所调度的频域资源对应的数字信号经过处理产生的非线性失真。也就是说，该第一失真信号的中心频率与下一周期所调度的频域资源相关。更具体地说，产生该第一失真信号的数字基带信号的中心频点与下一周期所调度的频域资源上传输的射频信号的期望频点相对应。例如，fCIM3＝fLO-3fBB，且fRF＝fLO+fBB，则fCIM3＝fRF-3fBB。其中，fBB、fRF均与下一周期被调度的频域资源相对应，因此，该第一失真信号的中心频率也与下一周期被调度的频域资源相对应。
为便于理解，仍结合上文及图6的示例来说明。
第一控制器可以在时隙#0内预判断时隙#1内产生的失真信号#1是否满足干扰条件，该失真信号#1的中心频率与终端设备在时隙#1使用的频域资源#1对应。此情况下，频域资源#1可理解为第一频域资源的一例，被调度在时隙#0使用的频域资源#0可理解为第二频域资源的一例，失真信号#1可理解为第一失真信号的一例。
该第一控制器也可以在时隙#1内预判断时隙#2内产生的失真信号#2是否满足干扰条件，该失真信号#2的中心频率与终端设备在时隙#2使用的频域资源#2对应。此情况下，频域资源#2可理解为第一频域资源的另一例，频域资源#1可理解为第二频域资源的另一例，失真信号#2可理解为第一失真信号的另一例。
下面以频域资源#2作为第一频域资源、频域资源#1作为第二频域资源、失真信号#2作为第一失真信号为例来对控制器210确定失真信号#2是否满足干扰条件的具体过程做详细说明。可以理解，该失真信号#2可以是在频域资源#2上传输的第一数字信号经过处理后产生的第一失真信号，也就是在时隙#2内产生的第一失真信号。为便于说明，这里假设该失真信号#2为前述累计三阶交调失真信号SCIM3。
该第一控制器在时隙#1内预判断时隙#2内产生的失真信号#2是否满足干扰条件时，首先可确定若仅基于本振频率进行模拟变频，失真信号#2是否落入保护频带。
具体地，若第一数字信号的中心频点为fBB，则如果对该第一数字信号进行数模转换和模拟变频，可以确定有用信号的中心频点为fRF＝fBB+fLO，失真信号#2的中心频点为fCIM3＝fLO-3fBB。
若该失真信号#2的中心频点fCIM3未落在保护频带的范围[fa，fb]，则认为该失真信号#2的中心频点未落入保护频带，则第一控制器可确定该失真信号#2不满足干扰条件；若该失真信号#2的中心频点fCIM3落在保护频带的范围[fa，fb]，则认为该失真信号#2的中心频点落入保护频带，则第一控制器可进一步确定该失真信号#2的发射功率是否大于或等于预设门限。若大于或等于预设门限，则控制器270可确定该失真信号#2满足干扰条件；若小于预设门限，则第一控制器可确定该失真信号#2不满足干扰条件。
应理解，第一控制器确定第一失真信号是否满足干扰条件的具体过程仅为预先判断的过程，这并不表示对数字基带信号已经进行了上述数模转换以及模拟变频。第一控制器只是基于本振频率、第一频域资源对应的基带信号的中心频点以及第一频域资源对应的射频信号的期望频点，通过预先计算的方式来判断第一失真信号在下一周期是否满足干扰条件。
需要说明的是，上述第一失真信号的发射功率可通过预先测得的有用信号的发射功率与第一失真信号的发射功率的对应关系来确定。例如，可通过仿真实验，确定有用信号的发射功率与第一失真信号的发射功率间的函数关系，在信号的发送过程中，可根据有用信号的发射功率来计算第一失真信号的发射功率，从而进一步确定第一失真信号的发射功率是否大于或等于预设门限。此外，由于射频发射机的不同，有用信号的发射功率与第一失真信号的发射功率间的函数关系也是不同的，本申请对于有用信号的发射功率与第一失真信号的发射功率之间的具体关系不做限定。
还应理解，上文仅为便于理解，以时隙为时间单元的一例详细说明了第一控制器确定第一失真信号是否满足干扰条件的具体过程。在实际执行过程中，该第一控制器可以以时间单元(如，时隙)为周期，周期性地预判断第一失真信号是否满足干扰条件，也可以根据被调度的频域资源是否变化为依据，仅在发生变化的情况下预判断第一失真信号是否满足干扰条件，例如，仅在接收到资源调度信息的时候做预判断，本申请对此不做限定。在后一种情况下，该第一控制器执行的操作与上述描述的周期性的预判断的具体过程相似，为了简洁，这里不再赘述。
第一控制器在确定了失真信号满足干扰条件之后，便可进一步确定用于对数字基带信号进行数字变频基于的第一频率值。
具体地，该第一控制器可用于根据被调度的第一频域资源确定对应的保护频带、射频信号的中心频率以及第一数字信号的中心频率，并根据所确定的保护频带、射频信号的中心频率以及第一数字信号的中心频率确定第一频率值。
网络设备所指示的第一频域资源可以理解为用于传输射频信号的频域资源，也就是说，射频信号的期望频点可以是该第一频域资源的中心位置的频率。另外，基带的工作频段在-10MHz至10MHz之间，即20MHz，数字基带信号的中心频点可以是与被调度的第一频域资源对应的基带频段的中心位置的频率。因此，该第一控制器可根据被调度的第一频域资源确定射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点。
网络设备分配给终端设备使用的频域资源可以是一定的，例如，可以为频率处于1895MHz至1915MHz的资源。随业务量的变化，网络设备调度给终端设备使用的第一频域资源可以是处于1895MHz至1915MHz的资源中的部分或全部，或者说，网络设备可以在1895MHz至1915MHz的范围内配置不同的RB给终端设备使用。换句话说，在通信系统中，分配给终端设备使用的频域资源是相对静态的，但RB资源的调度可以是动态的，每个时间单元内都可能变化。
比如，当网络设备调度给终端设备使用的第一频域资源为1895MHz至1915MHz的资源，则该第一频域资源是全带宽调度，在该第一频域资源上传输的射频信号的期望频点为1900MHz；与此第一频域资源对应的基带频段可以为-10MHz至10MHz，数字基带信号的中心频点则可以为0Hz。此时，在-10MHz至10MHz整个频段上均有发射功率，即可认为在-10MHz至10MHz整个频段上均有信号传输。又如，当网络设备调度给终端设备使用的第一频域资源为频率处于1910MHz至1915MHz的资源，则该第一频域资源是部分带宽调度，在该第一频域资源上传输的射频信号的期望频点为1912.5HMz；与此第一频域资源对应的基带频段可以为5MHz至10MHz，数字基带信号的中心频点则可以为7.5MHz。此时，在-10MHz至10MHz的部分频段上有发射功率，即可认为在在-10MHz至10MHz的部分频段上有信号传输。
此外，频域资源与保护频带的对应关系可以是预先定义的，例如，协议定义，该对应关系可预先保存在终端设备中，例如，保存在终端设备的存储器中，第一控制器可根据被调度的第一频域资源以及上述对应关系确定保护频带的位置以及频率范围。基于上述确定得到的保护频带的频率范围、射频信号的中心频率以及第一数字信号的中心频率，第一控制器可进一步确定第一频率值。也就是说，该第一频率信号可以是根据被调度的第一频率资源设定的。更具体地说，该第一频率信号可以是根据该第一频率资源所对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点设定的。
为便于理解和说明，仍以上述累计三阶交调失真信号的中心频率为例，第一控制器可基于预先确定得到的射频信号的期望频点和数字基带信号的中心频点确定累计三阶交调失真信号的中心频率，进而根据累计三阶交调失真信号的中心频点和保护频带的频率范围确定用于数字变频的第一频率值f1。为了使得该累计三阶交调失真信号的中心频点落在保护频带之外，可控制fCIM3满足：
式一：fCIM3＜fa，或者，
式二：fCIM3＞fb。
为便于理解，图7和图8分别示出了依次基于第一频率信号(或者说，第一频率值f1)进行数字变频、第二频率信号(或者说，第二频率值f2)进行模拟变频后得到的有用信号和第二失真信号的示意图。
具体地，图7中所示出的失真信号为来自基带通道的非线性失真。图7中的A、B、C和D分别示意的信号的中心频点可分别对应于图5中的A、B、C和D处输出的信号。数字基带信号的中心频点为fBB，可参见图7中的A。如果基于第一频率信号进行数字变频可得到数字变频信号的中心频点为fABB’＝fBB+f1，可参见图7中的B；经过模拟信号处理器处理而产生的三阶谐波的中心频点fABBHD3’＝-3fABB’＝-3(fBB+f1)，可参见图7中的C。为便于与上文所描述的未经过第一变频处理的三阶谐波的中心频点fABBHD3区分，这里将经过数字变频以及模拟信号处理器处理而产生的三阶谐波的中心频点记作fABBHD3’。用于模拟变频的第二频率值f2＝fLO-f1，则经第二变频处理可得到有用信号的中心频点仍为fRF＝fLOX+fABB’，累计三阶交调失真信号SCIM3’的中心频点fCIM3’＝fLOX+fABBHD3’＝fLOX-3fABB’＝fRF-4(fBB+f1)。为便于与上文所描述的未经过第一变频处理的累计三阶交调失真信号SCIM3区分，这里将经过数字变频和模拟变频产生的累计三阶交调失真信号记作SCIM3’，其中心频点记作fCIM3’。可以理解，与第一失真信号相对，该经过数字变频和模拟变频产生的累计三阶交调失真信号SCIM3’可以是构成第二失真信号的一类失真信号。
图8中示出的失真信号为来自射频通道的非线性失真。图8中的A、B、C和E分别示意的信号的中心频点可分别对应于图5中的A、B、C和E处输出的信号。数字基带信号的中心频点为fBB，可参见图8中的A。如果基于第一频率值f1进行数字变频可得到数字变频信号的中心频点为fABB’＝fBB+f1，可参见图8中的B；经过模拟信号处理器处理以及模拟变频后可得到射频信号SRF和三阶谐波信号SHD3，其中，射频信号SRF的期望频点为：fRF＝fLOX+fABB’，三阶谐波信号SHD3的中心频点为：fHD3’＝3fLOX-fABB’，可参见图8中的C；由此产生的累计三阶交调失真信号SCIM3’的中心频点fCIM3’＝2fRF-fHD3’＝fLOX-3fABB’＝fRF-4(fBB+f1)。可以理解，与第一失真信号相对，该经过数字变频、模拟变频及射频放大产生的累计三阶交调失真信号SCIM3’可以是构成第二失真信号的另一类失真信号。
将fCIM3’代入上述式一或式二，可以分别得到第一频率值f1满足：f1＞(fRF-fa)/4-fBB，或者，f1＜(fRF-fb)/4-fBB。图7中的D1和图8中的E1示出了满足式一的情况下三阶交调失真信号的中心频点，图7中的D2和图8中的E2示出了满足式二的情况下三阶交调失真信号的中心频点。
基于上述式一或式二，第一控制器270可以确定出用于数字变频的第一频率值f1，并可将该第一频率值f1输出至数字变频器250，以便于数字变频器250基于第一频率信号对数字基带信号进行数字变频。
应理解，上文仅为便于理解和说明，以累计三阶交调失真信号为例说明了控制器根据被调度的第一频域资源确定第一频率值的具体方法，但这不应对本申请构成任何限定。控制器可基于相同的方法，针对其他高阶谐波，例如，五阶谐波，可能产生的失真信号确定用于数字变频的频率值。此时，若仅基于本振频率进行模拟变频，累计五阶交调失真信号SCIM5的中心频点与数字基带信号的中心频点fBB可满足：fCIM5＝fLO+5fBB。基于上述相同的原理，该第一控制器也可确定出用于数字变频的第一频率值。
还应理解，上文中仅为便于理解，示出了控制器确定第一失真信号是否满足干扰条件以及确定第一频率值的具体过程，但这不应对本申请构成任何限定。本申请对于确定第一失真信号是否满足干扰条件以及确定第一频率值的执行主体并不做限定。
需要说明的是，第一控制器在连续地两次或更多次确定用于数字变频的第一频率值时，例如在图6所示出的时隙#0确定用于时隙#1的第一频率值#1，在时隙#1确定用于时隙#2的第一频率值#2，而第一频率值#1和第一频率值#2的值有可能是相同的，也有可能是不同的。本申请对此不做限定。若第一频率值#1和第一频率值#2相同，则可认为在时隙#1将第一频率值由第一频率值#1切换至第二频率值#2；若第一频率值#1和第一频率值#2不同，则在时隙#1可继续保持时隙#0所使用的第一频率值不变。
还需要说明的是，第一控制器在连续地两次或更多次确定用于数字变频的第一频率值时，例如，例如在图6所示出的时隙#0确定用于时隙#1的第一频率值#1，在时隙#1确定用于时隙#2的第一频率值#2，第一频率值#1可能大于0或小于0，第二频率值#2可能为0。在此情况下，可认为时隙#2内不做数字变频。控制器270可通过向数字变频器250输入第一频率值为0的方式或者直接将与数字变频器250连接的通路断开的方式来实现。本申请对此不做限定。
基于上述设计，本申请实施例的射频发射机能够基于被调度的频域资源确定用于数字变频的调制频率，也就是在数字信号处理过程中对信号通过数字域的变频处理，以补偿一部分模拟域的变频处理。通过对数字域的变频处理的调制频率的控制，可以间接地控制模拟域的变频处理的调制频率，从而达到将原本落在保护频带内的失真信号移出保护频带的效果，有利于减少失真信号可能对其他用户或系统的干扰。
此外，本申请实施例的信号处理装置能够在系统调度的频域资源发生变化的时候，预先判断失真信号是否对其他用户或系统产生干扰，并在可能产生干扰的情况下预先确定用于数字域变频处理的变频频率，以将失真信号的频率位置进行了小幅度的搬移，使得原本落入保护频带的失真信号移出保护频带，从而减少对其他用户或系统的通信干扰。相比于现有的射频发射机而言，通过控制器来进行预先判断和频率规划，可随时基于变化的频域资源进行调整，更为灵活、合理。
在通信系统中，例如LTE或者5G中，由于频谱资源的调度是动态进行的，也就是说上述基带信号的中心频点在每个通信时隙都有可能不一样。因此，为了确保在两个相邻的时间单元间用于模拟变频的调制频率快速的切换，在本申请实施例的射频发射机中，引入了快速跳频锁相环来实现快速跳频。
可选地，如图5所示，该射频发射机200还包括快速跳频锁相环(fast switchingphase locked loop，FS-PLL)280。该快速跳频锁相环280的输出端可连接于调制器230的输入端，用于向调制器230输出第二频率信号。
具体地，该快速跳频锁相环280可用于将调制频率从第三频率信号切换为第二频率信号，该第三频率信号可以为上一时间单元用于上变频的频率信号，例如，在上一时间单元调制器230基于另一频率信号对模拟信号做上变频；也可以为本振信号，例如，在上一时间单元调制器230基于本振信号对模拟信号做上变频，或者，在上一时间单元可能未发射信号，调制器230可默认用于上变频的调制频率为本振频率。
如前所述，该第二频率信号可以由第一频率信号和本振频率确定。例如，第二频率值可以是本振频率与第一频率值之和，或者，也可以是本振频率与第一频率值之差。由于第一频率信号是根据被调度的第一频率资源对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点设定的，则第二频率信号也可以是根据被调度的第一频率资源对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点设定。
在本申请实施例中，快速跳频锁相环可根据频率控制字生成第二频率信号。该频率控制字可以是与第二频率信号相关的一个控制值。
可选地，该频率控制字是根据被调度的第一频率资源对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点设定的。
在一种可能的设计中，该频率控制字与第一频率值呈线性关系。
例如，该频率控制字与第一频率值可满足：FCW＝αf1/fREF。其中，α为大于0的系数，fREF为预定义值。
可选地，该射频发射机200还可包括第二控制器，该第二控制器可用于确定并输出频率控制字，该频率控制字用于控制快速跳频锁相环280产生第二频率信号。
这里，为了便于区分和说明，将用于确定并输出频率控制字的控制器记作第二控制器，该第二控制器与上文中所述的第一控制器可以是同一控制器，如图4中所示的控制器270，该第二控制器与上文中所述的第一控制器也可以是不同的控制器，图中虽未予以示出，但这不应对本申请构成任何限定。
上述频率控制字可以由控制器270确定。当上述第一控制器和第二控制器为不同的控制器时，上述f1可以由第二控制器自行确定，然后基于频率控制字与第一频率值的关系确定该频率控制字；上述f1也可以由第一控制器确定后通过连接通路发送给第二控制器，然后由该第二控制器基于频率控制字与第一频率值的关系确定该频率控制字。本申请对此不做限定。
应理解，该第二控制器的功能可以通过软件实现，如物理层软件，具体可通过处理器调用存储器中的程序或代码，来实现上述第二控制器相应的功能；也可以通过硬件实现，如可通过专用的控制电路来实现；还可通过软硬件结合的方式实现，本申请对此不做限定。可选地
下面结合图9详细说明通过频率控制字控制快速跳频锁相环280产生第二频率信号的具体过程。
图9示出了本申请实施例提供的快速跳频锁相环的示意性结构图。如图所示，该快速跳频锁相环280可包括：鉴相器(phase detector，PD)281、环路滤波器(loop filter，LPF)282、受控振荡器283、反馈分频器(divider，DIV)284以及跳频控制器285。
其中，鉴相器281的输出端可连接于环路滤波器282的输入端，环路滤波器282的输出端可连接于受控振荡器283的一输入端，跳频控制器285的输出端可连接于受控振荡器283的另一输入端，受控振荡器283的输出端可连接于反馈分频器284的一输入端，跳频控制器285的一输出端可连接于反馈分频器284的另一输入端，跳频控制器285的另一输出端可连接于受控振荡器的另一输入端。
具体地，鉴相器281可用于接收来自基准频率时钟电路的时钟信号和来自反馈分频器2804的时钟信号。鉴相器281可根据输入的两个时钟信号的频率和相位，识别该两个时钟信号的相位差，并输出控制信号，该控制信号可以与该两个时钟信号的相位差相关。由于来自基准频率时钟电路的时钟信号的频率是一个精度很高的恒定值，因此可称为基准频率fREF。当来自反馈分频器284的时钟信号的频率发生变化，也就是来自受控振荡器283的输出信号的频率发生变化时，鉴相器281可通过将频率的变化转换为相位差，从而转换为控制信号。
环路滤波器282可位于鉴相器281与受控振荡器284之间。由于鉴相器281的输出不仅有控制信号，还有一些高频谐波成分，这些谐波将影响受控振荡器283电路的工作，因此环路滤波器282可用于滤除这些高频谐波成分，输出用于控制受控振荡器283的信号，该信号中可携带用于表征相位差的信息。可选地，该信号可以是直流信号。
受控振荡器283可以根据控制信号(例如，电压、电流或数值)中携带的相位差的信息，调节输出信号的频率，以将受控振荡器283的输出频率锁定在期望的频率值。
跳频控制器285可用于根据频率控制字向反馈分频器284输出第一信号，该第一信号可用于控制反馈分频器284的分频比例，也就是控制输入信号的频率与输出信号的频率的比值，在本实施例中，该第一信号可通过控制反馈分频器284的分频比例来控制反馈分频器284输出的时钟信号的频率。
可选地，该跳频控制器285还可用于接收来自第二控制器的频率控制字。即，第二控制器的输出端可连接于跳频控制器285的输入端。
上述鉴相器281、环路滤波器282、受控振荡器283、反馈分频器284和跳频控制器285可构成一个环路，该环路可将受控振荡器283输出信号的频率锁定在期望值，并能够保证较高的精度。该环路可以理解为一个反馈系统。
在本申请实施例中，鉴相器281输出的控制信号可以是电压信号，也可以是电流信号，或者也可以是一个数值。基于不同的鉴相器2801，相应的环路滤波器282以及受控振荡器283也可以有不同的设计。例如，随鉴相器输出信号的不同，受控振荡器283可以被设计为压控振荡器(voltage controlled oscillator，VCO)、流控振荡器或者数控振荡器(datacontrolled oscillator，DCO)，本申请对此不做限定。
此外，该跳频控制器285还可根据频率控制字，向受控振荡器283输出第二信号，该第二信号可以为一个期望值，上文中所描述的将第三频率信号切换为第二频率信号可通过与输入与频率控制字相对应的期望值来实现。该期望值可用于对下文所描述的跳频值Δf进行增益补偿。
可选地，该跳频控制器285输出的期望值可根据期望的跳频值和受控振荡器的增益确定。在一种可能的设计中，期望值FCW_KV＝Δf/K。其中，Δf表示期望的跳频值，该跳频值可以为用于模拟变频的频率值的变化量，如上文所述的第二频率值与第三频率值的差值，Δf为正可表示用于模拟变频的频率值增大，Δf为负可表示用于模拟变频的频率值减小；该跳频值也可以为用于数字变频的第一频率值的变化量，如上文所述的第一频率值#2与第一频率值#1的差值。Δf为正可表示第一频率值增大，Δf为负可表示第一频率值减小。K为受控振荡器283的增益，可理解为受控振荡器283的本征值，可以预先获知。通过跳频控制器285输出上述期望值，可使得受控振荡器283输出信号的频率值变化Δf，即，由fLO切换到fLOX。如前所述，该输出期望值FCW_KV可以基于不同的鉴相器，设计为不同的值，例如可以是电压、或者电流、或者数值。本申请对此不做限定。
上述跳频控制器285和受控振荡器283可理解为一个前馈系统。
在一种可能的设计中，该跳频控制器285可进一步包括希格玛-德尔塔(Sigma-Delta)调制器2851和增益补偿(gain compensation)电路2852。
由于在锁相环中，通常可通过KV表示VCO gain，故增益补偿电路可简称KVC。
其中，该Sigma-Delta调制器2851的输出端可连接于反馈分频器284的一输入端，增益补偿电路2852的输出端可连接于受控振荡器283的一输入端。
可选地，上述第二控制器的一输出端可连接于Sigma-Delta调制器2851的输入端，第二控制器的另一输出端可连接于增益补偿电路2852的输入端。
该Sigma-Delta调制器2851可用于根据频率控制字产生第一信号，并向反馈分频器284输入该第一信号，以控制反馈分频器284输出的时钟信号的频率。
该增益补偿电路2852可用于接收来自第二控制器(如上述控制器270)的频率控制字，控制输出至受控振荡器283的期望值。在本申请实施例中，若希望将调制器230的调制频率由第三频率值跳频到第二频率值，则可通过控制受控振荡器283输出的时钟信号的频率来实现，而该受控振荡器283输出的时钟信号的频率可以由与频率控制字对应的期望值来实现。该增益补偿电路2852可以根据期望的跳频值和受控振荡器283的增益，确定并向受控振荡器283输出期望值，该期望值可用于实现对跳频值Δf的增益补偿。
因此，上述Sigma-Delta调制器2851、增益补偿电路2852和受控振荡器283可理解为一个前馈系统，上述鉴相器281、环路滤波器282、受控振荡器283、反馈分频器284和Sigma-Delta调制器2851可理解为一个反馈系统。通过前馈系统和反馈系统的共同作用，可以使得该快速跳频锁相环能够实现快速跳频，例如，在几个微秒的时间内完成切换，并且能够保证输出的时钟信号的频率不变。
基于上述快速跳频锁相环的设计，本申请实施例可通过前馈系统和反馈系统实现调制器中调制频率的快速切换，从而在通信系统频谱资源动态调度的场景下，保证在相邻的两个时间单元间，例如，两个时隙间，实现快速跳频。从而可以避免失真信号在频谱资源动态调度的场景下落入保护频带，有利于减少对其他用户或系统的干扰。
应理解，上文中结合图9描述的快速跳频锁相环是用于实现快速跳频的一种可能的设计，但这不应对本申请构成任何限定，例如，还可通过全数字锁相环实现快速跳频的功能。
还应理解，上文仅为便于理解，以零中频架构的发射机为例详细说明了本申请提供的射频发射机。然而，这不应对本申请构成任何限定，本申请提供的射频发射机也可以为超外差或低中频架构的射频发射机。
可选地，上述调制器230可以包括第一混频器和第二混频器，上述本振信号包括与第一混频器对应的第一本振信号和与第二混频器对应的第二本振信号。
在一种可能的设计中，该第一混频器可用于基于第一本振信号对第二模拟信号进行上变频，得到第一上变频信号；该第二混频器可用于基于第二频率信号对该第一上变频信号进行上变频，得到射频信号。
这里，经过第一混频器上变频后得到的第一上变频信号可以为中频信号，用于此次上变频的第一本振频率可以为来自锁相环的本振频率。此后，第二混频器可基于第二频率信号对该第一上变频信号进行上变频，得到射频信号，用于此次上变频的第二频率信号可以来自另一锁相环。此时，第二频率信号可以根据第二本振信号和第一频率信号确定。具体地，若数字变频为上变频，则第二频率信号可以为第二本振信号与第一频率信号的频率之差；若数字变频为下变频，则第二频率信号可以为第二本振信号与第一频率信号的频率之和。由于第二频率信号随被调度的频域资源会发生动态变化，故该第二混频器可连接于上述快速跳频锁相环，以实现快速跳频，而第一混频器可连接于普通的锁相环，保持第一本振频率稳定不变。
在另一种可能的设计中，该第一混频器可用于基于第二频率信号对第二模拟信号进行上变频，得到第二上变频信号；该第二混频器可用于基于第二本振信号对第二上变频信号进行上变频，得到射频信号。
这里，经过第一混频器上变频后得到的第二上变频信号可以为中频信号，用于此次上变频的第二频率信号可以来自锁相环。此后，第二混频器可基于第二本振信号对第二上变频信号进行上变频，得到射频信号，用于此次上变频的第二本振信号可以来自另一锁相环。此时，第二频率信号可以根据第一本振信号和第一频率信号确定。具体地，若数字变频为上变频，则第二频率信号可以为第一本振信号与第一频率信号的频率之差；若数字变频为下变频，则第二频率信号可以为第一本振信号与第一频率信号的频率之和。由于第二频率信号随被调度的频域资源会发生动态变化，故该第一混频器可连接于上述快速跳频锁相环，以实现快速跳频，而第二混频器可连接于普通的锁相环，保持第二本振频率稳定不变。
由于上文中已经结合附图详细说明了第二频率信号和第一频率信号之间的关系，为了简洁，这里不再赘述。另外，本领域的技术人员可以理解，上文所述的频率之差或频率之和可以存在一定的误差范围。例如，在一种设计中，第二频率信号可以近似等于第二本振信号与第一频率信号的频率之差，或者，第二频率信号可以近似等于第二本振信号与第一频率信号的频率之和。另一种设计中，第二频率信号可以近似等于第一本振信号与第一频率信号的频率之差；或者，第二频率信号可以近似等于第一本振信号与第一频率信号的频率之和。
此外，当射频发射机为超外差或低中频架构的发射机时，基于本申请实施例的发明构思，本领域的技术人员可以轻易地对其进行变化或替换，例如将上文所述的数字变频替换为模拟变频，即，基于不同的频率信号在模拟域执行两次变频，以使失真信号避开保护频带。其中，用于该两次变频的频率信号的确定方法与本申请所提供的用于确定第一频率信号和第二频率信号的确定方法相同，为了简洁，这里不再赘述。
本申请还提供了一种射频发射机，该射频发射机的结构可如图10所示。
图10是本申请另一实施例提供的射频发射机400的示意性结构图。如图10所示，该射频发射机400还包括：数模转换器210、模拟基带信号处理器220、调制器230以及快速跳频锁相环280。
其中，数模转换器210的输出端可连接于模拟信号处理器220的输入端，模拟信号处理器220的输出端可连接于调制器230的一输入端，快速跳频锁相环280的输出端连接于调制器230的另一输入端。
具体地，数模转换器210可用于接收数字变频信号，并对该数字变频信号进行数模转换，得到第一模拟信号。模拟基带处理器220可用于对该第一模拟信号进行滤波以及增益调节等处理，得到第二模拟信号。调制器230可用于基于第二频率信号对模拟信号处理器220输出的第二模拟信号进行上变频，将该第二模拟信号搬移到射频段，得到射频信号。快速跳频锁相环280可用于从第三频率信号跳频到第二频率信号。其中，第三频率信号可以是上一时间单元用于上变频的频率信号，也可以为本振信号，本申请对此不做限定。
基于上述设计，通过快速跳频锁相环的快速跳频，使得调制器用于模拟变频的调制频率快速变化，以适用于通信系统调度的频谱资源的动态变化。因此，射频发射机可以在不同的时间单元随着被调度的频谱资源的变化而改变调制频率。
可选地，该射频发射机还包括：
数字基带处理器，用于产生数字基带信号；
数字变频器，用于基于第一频率信号对数字基带信号进行数字变频，生成数字变频信号。
可选地，该射频发射机还包括：
控制器，用于根据被调度的第一频域资源对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点，确定第一频率信号，并控制数字变频器基于第一频率信号对数字基带信号进行数字变频。
可选地，该快速跳频锁相环包括：鉴相器，环路滤波器，受控振荡器，反馈分频器以及跳频控制器。
其中，该跳频控制器用于产生第一信号，第一信号用于调整反馈分频器的分频比；
该反馈分频器用于从受控振荡器输出的振荡信号中获取反馈信号，并在第一信号的控制下对反馈信号进行分频处理，得到分频信号；
该鉴相器用于将分频信号与参考信号进行比较，输出控制信号；
该环路滤波器用于对控制信号进行滤波处理，输出滤波处理后的控制信号；
该跳频控制器还用于产生第二信号，第二信号用于控制受控振荡器进行跳频；
该受控振荡器用于在第二信号以及滤波处理后的控制信号的控制下，产生第二频率信号。
可选地，该跳频控制器包括：
sigma-delta调制器，用于根据频率控制字产生第一信号；以及
增益补偿电路，用于根据期望的跳频值和受控振荡器的增益，产生第二信号，该跳频值为第二频率信号与第三频率信号的频率差值。
可选地，频率控制字与第一频率信号呈线性关系。
可选地，控制器还用于确定并输出频率控制字，频率控制字用于控制快速跳频锁相环生成第二频率信号。
可选地，上述调制器包括：第一混频器和第二混频器。其中，第一混频器用于基于第一本振信号对第二模拟信号进行上变频，得到第一上变频信号；第二混频器用于基于第二频率信号对第一上变频信号进行上变频，得到射频信号。这里，第一本振信号与第一混频器对应，第二频率信号根据第一本振信号和第一频率信号的频率确定。
可选地，上述调制器包括：第一混频器和第二混频器。其中，第一混频器用于基于第二频率信号对第二模拟信号进行上变频，得到第二上变频信号；第二混频器用于基于第二本振信号对第二上变频信号进行上变频，得到射频信号。这里，第二本振信号与第二混频器对应，第二频率信号根据第二本振信号和第一频率信号的频率确定。
本申请实施例提供的射频发射机可以是零中频架构的发射机，也可以是超外差或低中频架构的发射机，本申请对此不做限定。当该射频发射机为超外差或低中频架构的发射机时，在中频和射频可分别进行一次模拟变频，则上文所述的基于第二频率信号进行的上变频可以发生在中频段，也可以发生在射频段，本申请对此不做限定。
此外，当射频发射机为超外差或低中频架构的发射机时，基于本申请实施例的发明构思，本领域的技术人员可以轻易地对其进行变化或替换，例如将上文所述的数字变频替换为模拟变频，即，基于不同的频率信号在模拟域执行两次变频，以使失真信号避开保护频带。其中，用于该两次变频的频率信号的确定方法与本申请所提供的用于确定第一频率信号和第二频率信号的确定方法相同，为了简洁，这里不再赘述。
应理解，本申请实施例中的快速跳频锁相环280的设计以及对快速跳频锁相环的控制可以参考上文中结合图9所描述的快速跳频锁相环。为了简洁，这里不再赘述。
还应理解，本申请实施例提供的射频发射机可以于上文中结合图5所描述射频发射机相同，由于上文中已经结合附图做了详细描述，为了简洁，这里不再赘述。
需要说明的是，上文中结合各附图说明了本申请实施例提供的射频发射机，该射频发射机中的各模块可以由硬件实现，也可以由软件实现，或者软硬件结合的方式实现，本申请对此不做限定。
本申请实施例还提供了一种无线通信装置，该无线通信装置可包括射频发射机和天线，该射频发射机用于将数字基带信号转换为射频信号，并通过天线发射出去。其中，该射频发射机例如可以为上述图4、图5或图10中所示的射频发射机。例如，该无线通信装置可以为配置有该射频发射机的终端设备或网络设备等。由于上文中已经结合附图详细说明了射频发射机中各模块的功能，为了简洁，这里不再赘述。
应理解，上文中结合各附图说明了本申请实施例提供的射频发射机，该射频发射机中的各模块可以由硬件实现，也可以由软件实现，或者软硬件结合的方式实现，本申请对此不做限定。
本申请实施例还提供了一种信号处理方法，应用于上述射频发射机或包含上述射频发射机的无线通信装置中。例如，该射频发射机可以为上文中图5所示的射频发射机。图11是本申请实施例提供的信号处理方法700的示意性流程图。
如图11所示，该方法700包括：
步骤710，在第一时间单元接收资源调度信息，该资源调度信息指示第二时间单元被调度的第一频域资源，该第二时间单元为第一时间单元的下一个时间单元；
步骤720，根据第一频域资源所对应的保护频带、射频信号的期望频率以及数字基带信号的中心频点，确定并向快速跳频锁相环发送频率控制字，该频率控制字用于控制快速跳频锁相环从第三频率信号跳频到第二频率信号，该第二频率信号用于在第二时间单元对模拟信号进行上变频，该第三频率信号用于在第一时间单元对模拟信号进行上变频的信号，或者，第三频率信号为本振信号。
可选地，上述步骤720具体包括：
步骤721，根据第一频域资源对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点确定第一频率信号；
步骤722，根据该第一频率信号确定并向快速跳频锁相环发送频率控制字。
可选地，该方法700还包括：
步骤730，控制数字变频器基于第一频率信号在第二时间单元对数字基带信号进行数字变频。
上述方法可以由处理器执行，例如，该处理器可以为上文中结合图5描述的射频发射机中的控制器，也可以由配置有该射频发射机的无线通信设备中的处理器执行。本申请对此不做限定。
另外，上述快速跳频锁相环可以为上文中结合图9描述的快速跳频锁相环，也可以为其他可实现快速跳频的锁相环。本申请对此不做限定。
基于上述信号处理方法，可以在上一个时间单元根据下一个时间单元被调度的频域资源确定用于下一个时间单元进行上变频的调制频率，并通过快速跳频锁相环实现快速跳频。因此，在通信系统频率资源动态调度的情况下，保证在相邻的两个时间单元间，例如，两个时隙间，实现频率的快速切换。从而可以避免失真信号在频谱资源动态调度的场景下落入保护频带，有利于减少对其他用户或系统的干扰。
应理解，上文中已经结合附图对上述各步骤的具体过程做了详细说明，为了简洁，这里不再赘述。
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申请的范围。
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。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、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实施例方案的目的。
另外，在本申请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，本申请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)执行本申请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、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，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，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (24)

1.一种射频发射机，其特征在于，包括：
数模转换器，用于将数字变频信号转换为第一模拟信号，所述数字变频信号基于第一频率信号对数字基带信号进行数字变频得到；
模拟基带处理器，用于对所述第一模拟信号进行滤波以及增益调节，得到第二模拟信号；
调制器，用于基于第二频率信号和所述第二模拟信号进行上变频，得到射频信号，其中，所述第二频率信号根据本振信号与所述第一频率信号确定，所述第一频率信号是根据被调度的第一频域资源对应的保护频带、所述射频信号的期望频点以及所述数字基带信号的中心频点设定的。
2.如权利要求1所述的射频发射机，其特征在于，所述射频发射机还包括：
数字基带处理器，用于产生所述数字基带信号；
数字变频器，用于基于所述第一频率信号对所述数字基带信号进行数字变频，得到所述数字变频信号。
3.如权利要求1或2所述的射频发射机，其特征在于，所述射频发射机还包括：
控制器，用于确定所述第一频率信号。
4.如权利要求3所述的射频发射机，其特征在于，所述控制器具体用于：
在第一失真信号的中心频点落入所述保护频带内、且所述第一失真信号的发射功率大于或等于预设门限的情况下，确定所述第一频率信号，以使得第二失真信号不干扰所述保护频带；
其中，第一失真信号为所述数模转换器及所述模拟基带处理器直接对所述数字基带信号进行处理后造成的非线性失真，所述第二失真信号为所述数字变频信号经所述数模转换器及所述模拟基带处理器处理后造成的非线性失真。
5.如权利要求4所述的射频发射机，其特征在于，所述第二失真信号包括由三阶谐波产生的累计三阶交调CIM3失真信号，所述第一频率信号的中心频点f1满足：
f1＞(fRF-fa)/4-fBB，或者，f1＜(fRF-fb)/4-fBB；
其中，fa为所述保护频带的最小频率，fb为所述保护频带的最大频率，fRF为所述射频信号的期望频点，fBB为所述数字基带信号的中心频点。
6.如权利要求3所述的射频发射机，其特征在于，所述射频发射机还包括快速跳频锁相环，用于从第三频率信号跳频到所述第二频率信号，并将所述第二频率信号输出至所述调制器，所述第三频率信号为所述调制器上一时间单元用于上变频的频率信号或本振信号。
7.如权利要求6所述的射频发射机，其特征在于，所述控制器还用于确定并输出频率控制字，所述频率控制字用于控制所述快速跳频锁相环生成所述第二频率信号。
8.如权利要求6或7所述的射频发射机，其特征在于，所述频率控制字与所述第一频率信号呈线性关系。
9.如权利要求1或2所述的射频发射机，其特征在于，若所述数字变频信号是基于所述第一频率信号对所述数字基带信号进行上变频得到，则所述第二频率信号为本振信号与所述第一频率信号的频率之差；
若所述数字变频信号是基于所述第一频率信号对所述数字基带进行下变频得到，则所述第二频率信号为所述本振信号与所述第一频率信号的频率之和。
10.如权利要求1或2所述的射频发射机，其特征在于，所述本振信号包括第一本振信号和第二本振信号，所述调制器包括：
第一混频器，用于基于所述第一本振信号对所述第二模拟信号进行上变频，得到第一上变频信号；
第二混频器，用于基于所述第二频率信号对所述第一上变频信号进行上变频，得到所述射频信号；
其中，所述第二频率信号根据所述第二本振信号与所述第一频率信号确定。
11.如权利要求1或2所述的射频发射机，其特征在于，所述本振信号包括第一本振信号和第二本振信号，所述调制器包括：
第一混频器，用于基于所述第二频率信号对所述第二模拟信号进行上变频，得到第二上变频信号；
第二混频器，用于基于所述第二本振频率信号对所述第二上变频信号进行上变频，得到射频信号；
其中，所述第二频率信号根据所述第一本振信号与所述第一频率信号确定。
12.一种射频发射机，其特征在于，包括：
数模转换器，用于将数字变频信号转换为第一模拟信号；
模拟基带处理器，用于对所述第一模拟信号进行滤波及增益调节，得到第二模拟信号；
调制器，用于基于第二频率信号对所述第二模拟信号进行上变频，得到射频信号；
快速跳频锁相环，用于从第三频率信号跳频到所述第二频率信号，所述第三频率信号为上一时间单元用于上变频的频率信号或本振信号；
控制器，用于根据被调度的第一频域资源对应的保护频带、所述射频信号的期望频点以及所述数字基带信号的中心频点，确定第一频率信号，并控制所述数字变频器基于所述第一频率信号对所述数字基带信号进行数字变频。
13.如权利要求12所述的射频发射机，其特征在于，所述射频发射机还包括：
数字基带处理器，用于产生数字基带信号；
数字变频器，用于基于第一频率信号对所述数字基带信号进行数字变频，生成所述数字变频信号。
14.如权利要求13所述的射频发射机，其特征在于，所述快速跳频锁相环包括：鉴相器，环路滤波器，受控振荡器，反馈分频器以及跳频控制器；
所述跳频控制器，用于产生第一信号，所述第一信号用于调整所述反馈分频器的分频比；
所述反馈分频器，用于从所述受控振荡器输出的振荡信号中获取反馈信号，并在所述第一信号的控制下对所述反馈信号进行分频处理，得到分频信号；
所述鉴相器，用于将所述分频信号与参考信号进行比较，输出控制信号；
所述环路滤波器，用于对所述控制信号进行滤波处理，输出滤波处理后的控制信号；
所述跳频控制器，还用于产生第二信号，所述第二信号用于控制所述受控振荡器进行跳频；
所述受控振荡器，用于在所述第二信号以及所述滤波处理后的控制信号的控制下，产生所述第二频率信号。
15.如权利要求14所述的射频发射机，其特征在于，所述跳频控制器包括：
希格玛-德尔塔sigma-delta调制器，用于根据频率控制字产生所述第一信号；以及
增益补偿电路，用于根据期望的跳频值和所述受控振荡器的增益，产生所述第二信号，所述跳频值为所述第二频率信号与所述第三频率信号的频率差值。
16.如权利要求15所述的射频发射机，其特征在于，所述频率控制字与所述第一频率信号呈线性关系。
17.如权利要求15或16所述的射频发射机，其特征在于，所述控制器还用于确定并输出所述频率控制字，所述频率控制字用于控制所述快速跳频锁相环生成所述第二频率信号。
18.如权利要求13至16中任一项所述的射频发射机，其特征在于，若所述数字变频信号是基于所述第一频率信号对所述数字基带信号进行上变频得到，则所述第二频率信号为本振信号与所述第一频率信号的频率之差；
若所述数字变频信号是基于所述第一频率信号对所述数字基带进行下变频得到，则所述第二频率信号为所述本振信号与所述第一频率信号的频率之和。
19.如权利要求13至16中任一项所述的射频发射机，其特征在于，所述本振信号包括第一本振信号和第二本振信号，所述调制器包括：
第一混频器，用于基于所述第一本振信号对所述第二模拟信号进行上变频，得到第一上变频信号；
第二混频器，用于基于所述第二频率信号对所述第一上变频信号进行上变频，得到所述射频信号；
其中，所述第二频率信号为所述第二本振信号与所述第一频率信号确定。
20.如权利要求13至16中任一项所述的射频发射机，其特征在于，所述本振信号包括第一本振信号和第二本振信号，所述调制器包括：
第一混频器，用于基于所述第二频率信号对所述第二模拟信号进行上变频，得到第二上变频信号；
第二混频器，用于基于所述第二本振信号对所述第二上变频信号进行上变频，得到所述射频信号；
其中，所述第二频率信号根据所述第一本振信号与所述第一频率信号确定。
21.一种无线通信装置，其特征在于，包括如权利要求1至20中任一项所述的射频发射机，以及天线，所述发射机用于将数字基带信号转换成射频信号，并通过所述天线发射出去。
22.一种信号处理方法，其特征在于，包括：
在第一时间单元接收资源调度信息，所述资源调度信息用于指示第二时间单元被调度的第一频域资源，所述第二时间单元为所述第一时间单元的下一个时间单元；
根据所述第一频域资源对应的保护频带、射频信号的期望频点以及数字基带信号的中心频点，确定并向快速跳频锁相环发送频率控制字，所述频率控制字用于控制所述快速跳频锁相环从第三频率信号跳频到第二频率信号，所述第二频率信号用于在所述第二时间单元对模拟信号进行上变频，所述第三频率信号为用于在所述第一时间单元对模拟信号进行上变频的信号，或者，所述第三频率信号为本振信号；
根据所述第一频域资源对应的保护频带、所述射频信号的期望频点以及所述数字基带信号的中心频点确定第一频率信号。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述第一频率信号确定并向所述快速跳频锁相环发送所述频率控制字。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
控制数字变频器基于所述第一频率信号在所述第二时间单元对数字基带信号进行数字变频。
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