CN112368985B - 一种用于无线通信的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于发送和检测聚合载波信号的载波的发送功率电平的系统和方法,用于:产生多个载波信号作为载波聚合信号;根据所述载波聚合信号产生发出射频(radio frequency,RF)信号;根据所述发出RF信号产生反馈信号。所述系统通过以下方式处理所述反馈信号:从RF下变频所述反馈信号中的第一载波信号;抵消所述载波聚合信号的第二载波的下变频后的谐波相关信号或ADC Fs相关信号;产生表示所述反馈信号中所述载波聚合信号的所述第一载波的输出功率的信号。

Description

一种用于无线通信的系统和方法
相关申请案交叉申请
本申请要求于2018年12月31日递交的申请号为16/237,578、发明名称为“CA功率测量(CA Power Measurement)”的美国非临时专利申请案的在先申请优先权,该美国非临时专利申请案又要求于2018年7月19日递交的申请号为62/700,713、发明名称为“CA功率测量(CA Power Measurement)”的美国临时专利申请案的在先申请优先权,这两个申请案都以引入的方式并入本文中,如全文再现一般。
技术领域
本发明大体上涉及一种用于无线通信的系统和方法,在特定实施例中,涉及检测和管理载波聚合输出信号的发送功率电平。
背景技术
如用户设备(user equipment,UE)或基站等移动通讯设备可以使用载波聚合来提高数据传输速率。进行通信所借助的网络是一大群蜂窝基站和UE的一部分。有时,各种通信可能会由于信号功率和频率冲突而产生干扰,从而干扰其它通信。因此,经常需要控制发出功率电平。然而,就载波聚合信号而言,典型的控制方案包括控制每个载波的发出功率电平。然而,为了做到这一点,通常需要获得每个载波准确的发出发送功率电平。在一些设备中,反馈信号被转换为数字形式,用于评估每个载波的功率电平。然而,不幸的是,在多载波实施例中,一个载波的传输可能会影响另一个载波的功率读数。因此,给定载波的错误功率电平读数会影响相关的发出发送功率电平的操作和控制。因此,期望通过减少电路来提高发出载波聚合发送的各个载波的测量准确性。
发明内容
根据本发明的一个实施例,公开了一种用于发送和接收无线通信信号的装置,其中,用于确定发出载波聚合信号的各个载波的发送功率电平的测量接收机还包括:输入端,用于根据收发机电路产生的功率放大的发出RF信号接收反馈信号;模拟前端电路,用于将所述反馈信号中的第一载波信号从RF下变频到中频或基带频率中的一种。所述接收机还包括:信号抵消电路,用于使下变频后的谐波相关的第二载波信号与所述第二载波信号对准,并且用于基本上抵消所述载波聚合信号的所述下变频后的谐波相关的第二载波。
根据本发明的一个实施例,用于确定发出载波聚合信号的各个载波的发送功率电平的测量接收机包括:输入端,用于根据收发机电路产生的功率放大的发出RF信号接收反馈信号。所述接收机还包括:模拟前端电路,用于将所述反馈信号中的第一载波信号从RF下变频到中频或基带频率中的一种;信号抵消电路,用于使下变频后的谐波相关的第二载波信号与所述第二载波信号的数字表示对准,并且用于基本上抵消所述载波聚合信号的所述下变频后的谐波相关的第二载波。
根据本发明的一个实施例,提供了一种用于发送和检测聚合载波信号的载波的发送功率电平的方法,包括:产生多个载波信号作为载波聚合信号;根据所述载波聚合信号产生发出射频(radio frequency,RF)信号。所述方法还包括:根据所述发出RF信号产生反馈信号;通过以下方式处理所述反馈信号:从RF下变频所述反馈信号中的第一载波信号;抵消所述载波聚合信号的第二载波的下变频后的谐波相关信号;产生表示所述反馈信号中所述载波聚合信号的所述第一载波的输出功率的信号。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点,现在参考下文结合附图进行的描述,其中:
图1是现有技术图,示出了与联合产生发出载波聚合信号的两个功率放大器连接的测量接收机的功能框图;
图2A是本发明一个实施例提供的测量接收机的功能框图;
图2B是本发明一个实施例提供的与联合产生发出载波聚合信号的两个功率放大器连接的测量接收机的功能框图;
图2C是本发明一个实施例提供的与联合产生发出载波聚合信号的两个功率放大器连接、包括多个混频器的测量接收机的功能框图;
图3是本发明一个实施例提供的用于预处理数字反馈信号的电路所执行的操作步骤的功能框图;
图4是用于针对复缩放器的这种简单情况进行信号处理的电路和方法的功能框图;
图5是包括复相关器的电路的示意图,其中,该复相关器实现用于确定信号的实分量和虚分量的以下方程;
图6是包括复相关器的电路的示意图,其中,该复相关器实现用于确定信号的实分量和虚分量的以下方程;
图7是本发明的一个实施例提供的用于发送和检测聚合载波信号的载波的发送功率电平的方法的流程图;
图8是应用本文描述的方法和电路与使用这种应用进行操作所得到的不同结果的图示。
具体实施方式
下文详述了当前优选实施例的结构、制造和使用。然而,应理解,本发明提供了许多可以体现在多种具体上下文中的可应用新颖概念。所描述的具体实施例仅仅说明制作和使用实施例的具体方式,而不限制本发明的范围。
对于长期演进(Long Term Evolution,LTE)和较新的无线技术,如新空口(NewRadio,NR)、频带间载波聚合(carrier aggregation,CA),载波聚合信号可能具有相互干扰的频率关系,尤其是在为了测量而进行下变频时。例如,两个发送信道频率可以具有本机振荡(local oscillation,LO)谐波关系,或者可以具有约ADC时钟采样率的间隔。在任一种情况下,可能不期望地利用期望载波中的信道下变频多个聚合载波中的一个聚合载波的其中一个信道的频率。在一个示例中,两个载波可以具有3LO关系的信道。如果两个频带共享同一个天线耦合器和测量接收机(MRx),并且如果MRx混频器由方形LO驱动以下变频多个载波中的一个载波(通常包含所有奇数阶LO谐波),则另一个载波信号可能会最终完全或部分下变频到大于期望载波信号,从而使期望载波信噪比(signal to noise ratio,SNR)显著降低。
另一个示例是涉及频带1和频带3的频带间CA(CA_1_3)。在这种情况下,来自频带1与频带3之间的两个信道可以具有约ADC采样率的间隔(例如,如果ADC采样率=122.88MHz)。在这种情况下,ADC混叠可能会使潜在的更高功率(不期望的)信号在下变频后完全或部分位于期望信号的顶部,从而导致期望信号的SNR显著降低。本发明的当前实施例以有效节省IC面积、提高效率的方式解决这些情况。
图1是现有技术图,示出了与联合产生发出载波聚合信号的两个功率放大器连接的测量接收机的功能框图。通常,图1示出了一种可能的前端电路,用于帮助克服上述谐波关系问题。可以看出,系统100包括两个功率放大器102a、102b,这两个功率放大器各自根据B5和B7两个LO产生发出载波。然后,将放大器102a、102b的发出的功率放大后的输出分别发送到双工器104a、104b,并且转发给双工器108,以作为CA信号从天线110发送。双工器104a、104b用作滤波器,并且在替代实施例中,用滤波器代替。两个耦合器106a、106b布置成将滤波器104a、104b的发出滤波器输出传递到双工器108。耦合器106a、106b还各自产生反馈信号并发送到开关112,所述开关112选择性地将耦合器106a、106b产生的多个反馈信号中的一个反馈信号发送到低噪声放大器114,所述低噪声放大器114产生放大后的反馈信号并发送到MRx进行处理。
为了继续分析图1的系统,MRx依次包括I和Q混频器116,所述I和Q混频器116下变频所选反馈信号,以产生下变频后的反馈信号并发送到模拟前端接收电路118。在一个实施例中,MRx还包括用于选择LO并发送到混频器116的电路,所述混频器116对应于待下变频以进行测量的期望带宽(载波)。或者,混频器116包括用于下变频两个不同频率的混频电路。对于该实施例,从混频电路的输出中选择期望的下变频后的反馈信号。然后,模拟前端电路118产生下变频后的进入反馈I和Q信号并发送到滤波器120a、120b,所述滤波器120a、120b产生进入滤波后的I和Q信号并发送到ADC 122a、122b,然后,所述ADC122a、122b产生反馈信号的进入数字I和Q分量并发送到硬件进行处理。
现有技术图1的系统的一个优点是,由于针对每个频带使用单独的耦合器,然后使用外部开关在两个载波信号(图1中的B5或B7)之间进行选择,因此产生干净的反馈信号并发送到MRx进行测量,所述干净的反馈信号不含另一载波的下变频分量。
然而,如图1所示的系统的缺点是,相对于仅需要一个耦合器的本发明,附加硬件(需要两个耦合器和至少一个开关)以及板空间增加了成本。
另一种避免受到其它载波频带信道的干扰的方法是利用高阶MRx LPF或ADC时钟采样率来提供更高的抗混叠效果。然而,这种方法通常会导致产品面积/成本和功耗增加。
图2A是本发明一个实施例提供的测量接收机200的功能框图。耦合器106与携带发出的功率放大后的CA信号的传输线通信地耦合。耦合器106用于产生反馈信号,所述反馈信号基于发出的功率放大后的CA信号,用于后续测量。具体地,在所描述的实施例中,耦合器106产生反馈信号并通过衰减器218发送到低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)114,其中,LNA对反馈信号进行放大和滤波,以产生放大后的反馈信号并发送到模拟测量接收机前端电路204。衰减器218用于在Tx信号是高功率信号并且需要在处理之前衰减的情况下使耦合器产生的反馈信号衰减。
模拟测量接收机前端电路204用于产生下变频后的基带频率或中频模拟反馈信号并发送到信号对准和抵消电路206。模拟测量接收机前端电路204可以包括已知模拟前端电路设计的任何变型,包括滤波器、放大器等的各种组合。信号对准和抵消电路206包括模数(analog-to-digital,A/D)转换器208,所述模数转换器208耦合用于接收下变频后的模拟反馈信号,并且进一步与校准电路210耦合。对准电路210与复数滤波器212耦合,所述复数滤波器212与信号抵消电路214耦合,所述信号抵消电路214又与信号测量电路216耦合。然后,信号测量电路216产生载波或信道的输出功率测量结果。
在工作中,模拟测量接收机前端电路204从LNA 114接收反馈信号,并且根据本机振荡频率将信号下变频到基带频率或中频,将该信号发送到混频器,所述混频器将进入同相(I)和正交相位(Q)信号与本机振荡混频。LO的频率将使期望的信道/载波信号下变频到期望的频率。通常,将下变频的其它频带下变频到不同的频率,然后可以对这些频率进行滤波,以仅产生期望的信号。然而,这种方法的一个问题是,也可能对具有特定频率间隔(例如,信道频率的倍数)的信号的谐波进行了下变频,然后模拟测量接收机前端电路204的下游滤波器未对所述谐波进行滤波。因此,然后产生下变频后且滤波后的反馈信号(I和Q信号)并发送到A/D转换器208(虽然此处未示出,但应理解为包括两个转换器,一个对应I路信号,一个对应Q路信号)。
产生反馈信号的数字表示并发送到对准电路210,所述对准电路210使谐波相关的下变频信号的数字表示与期望的下变频信号对准。然后,将对准的信号发送到复数滤波器212,所述复数滤波器212在迭代过程中应用权重以确定最能抵消谐波相关的下变频信号的一组权重,然后,复数滤波器促使信号抵消电路214进行所述抵消。权重是基于对未被选择和处理以进行测量的发出信号的了解。信号抵消电路214的所得输出是信道/载波的数字表示,期望地测量所述信道/载波的功率输出并且将所述信道/载波的功率输出发送到信号测量电路216,所述信号测量电路216继而产生信道/载波的输出功率电平的指示。
图2B是本发明一个实施例提供的与联合产生发出载波聚合信号的两个功率放大器连接的测量接收机的功能框图。通常,图2B示出了一种可能的前端电路,用于帮助克服上述谐波关系问题,并且提供了图2A的功能框图的一种实现方式的更多细节。
可以看出,系统100包括两个功率放大器102a、102b,这两个功率放大器102a、102b各自根据模拟前端发送机电路202产生的两个发出RF信号(B5和B7)根据B5和B7两个LO产生发出载波。然后,将放大器102a、102b的发出的功率放大后的输出分别发送到双工器104a、104b,并且转发给双工器108,以作为CA信号从天线110发送。单个耦合器106布置成将发出载波聚合输出传递到双工器108。耦合器106产生反馈信号并通过衰减器218发送到低噪声放大器114,所述低噪声放大器114产生放大后的反馈信号并发送到MRx进行处理。在图1的示例中,两个耦合器布置在双工器的输入端的上游。此处,一个耦合器布置在双工器的下游(之后)。
为了继续分析图2B的系统,MRx依次包括I和Q混频器116,所述I和Q混频器116下变频反馈信号以发送到模拟前端电路204。模拟前端接收电路204包括用于选择下变频后的LO的电路,所述下变频后的LO对应于待测量的期望频带(载波)。或者,LO可以由处理器等其它电路来指定。应当说明的是,可以将“n”个TX LO信号发送到混频器116,模拟前端电路204可以选择“n”个下变频信号中的任一个。或者,混频器116包括用于下变频两个不同频率(“n”=2)的混频电路。对于该实施例,从混频电路的输出中选择期望的下变频后的反馈信号。图2C中示出了一个这种替代实施例。模拟前端电路118选择期望的下变频后的反馈I和Q信号并发送到滤波器120a、120b,所述滤波器120a、120b产生进入滤波后的I和Q信号并发送到ADC 122a、122b,然后所述ADC 122a、122b产生反馈信号的进入数字I和Q分量并发送到硬件218进行处理。图2B中的硬件218包括用于从ADC122a、122b接收到的数字反馈信号中数字地消除不期望的载波分量的逻辑。
图2C示出了(图2B的)混频器116的一个实施例,所述混频器116包括四个混频器116a、116b、116c和116d。可以看出,将TX LO 1发送到混频器116a、116b,将TX LO 2发送到混频器116c和116d。对于每对混频器,一个混频器下变频I相信号,而另一个下变频Q相信号。
图2A-图2C的系统的一个优点是:仅需要一个耦合器,并且不需要开关来选择载波。因此,降低了集成电路面积和硬件成本。然而,所出现的问题是,根据信道/载波及其相关谐波的频率关系,可能会将非期望载波的信道的频率分量与期望载波信道的频率分量一起下变频。为了解决这一问题,硬件204构造成包括逻辑/硬件/电路以使下变频信道的中心信道与两个载波的信号对准,然后,去除不期望的频率分量,以产生发出载波功率电平的精确信号表示,从而实现适当的传输功率电平控制。硬件218的相关逻辑/硬件/电路在以下附图中予以描述。
图3是本发明一个实施例提供的用于预处理数字反馈信号的电路所执行的操作步骤的功能框图。通常,图3示出了通过确定用于抵消Tx2失真的最佳滤波器h来提高Tx1 SNR的电路和方法。如果假设针对频带间CA情况,两个载波信号频带Tx1和Tx2是具有相应的FLOTx1和FLOTx2信道频率的两种不同的频带,所述FLOTx1和FLOTx2信道频率具有N×LO关系或具有约ADC时钟采样率的间隔FSADC,还假设Tx1是待测量的频带间CA,则通过对所发送的(不期望的)Tx2信号和接收到的MRx输出信号的了解,可以去除Tx2所造成的大量失真。
因此,在图3中的302中,电路接收数字TX信号(Tx1和Tx2)。该信号为YMRX。MRx接收到的频带间UL CA复信号为:
(1)YMRX=IMRX+jQMRX
通常,可以使用相关性或I2+Q2获得功率测量。为了去除Tx2,需要使数字Tx框的参考(干净)Tx2信号与YMRX反馈信号(其包含发送的分量Tx1和Tx2及其相应的延迟)的Tx2分量时间对准。通常,通过对Tx2信号进行简单的延迟调整,以使Tx2信号与组合的频带间CAMRx信号YMRX中的Tx2分量对准,并且仅使用一个特别针对Tx2的复缩放因子,可以有效地抵消Tx2。因此,在304中,使下变频后的TX2延迟(正或负方向)以与参考TX2对准。由于TX1和TX2的特性是已知的,因此可以容易地确定相位或时差,以确定合适的延迟量来使TX2和参考TX2对准。通过去除YMRX信号的下变频后的TX2分量,可以更准确地测量TX1分量。
可以通过多种方式来抵消不期望的且下变频后的Tx2信号。下面将详述用于提高SNR和改进功率测量的方法。等式(1)的信号是正在发送的两个UL信道信号XTX1和XTX2的组合,其中,复参考UL信号XTX1和XTX2通过下式给出:
(2)XTX1=ITX1+jQTX1
(3)XTX2=ITX2+jQTX2
在频带间CA频率之间存在谐波关系的情况下,具有下式:
(4)FLOTX2=N×FLOTX1+FIF
在两个UL频率具有约ADC时钟采样率的间隔FSADC的情况下,具有下式:
(5)FLOTX2=FLOTX1+FSADC+FIF
其中,对于下变频后两个UL信号之间存在部分频谱重叠的情况,FIF是部分低频偏移。FIF=0的情况对应于下变频后的两个UL信号的完全重叠。
如果在Tx2信号的功率比Tx1信号的功率高若干dB时处理Tx1信号,则Tx1的所得SNR将大大降低,这又将使与Tx1信号相关联的信号处理性能降低。为了大幅提高Tx1的SNR,从YMRx中减去Tx2信号。此后,确定组合的接收到的UL CA信号YMRx中Tx2信号的适当加权因子可以基本抵消TX2信号,从而可以对TX1信号进行适当的测量。
确定信号Tx2的最佳加权的方法有几种,其中,大多数方法旨在使Tx2与接收到的信号YMRx之间的均方误差(mean square error,MSE)的时间平均最小化,即,目的是使下式最小化:
(6)
Figure GDA0003351933750000061
其中:
h:通用复数加权滤波器
FIF:部分重叠情况下的IF频率间隔(如上所述)。由于两个上行频率都是已知的,因此该IF频率是已知的E{.}:时间平均
*:卷积算子
再次参考图3,在h是多抽头复数滤波器的情况下,可使用自适应技术(例如,最小均方)最小化上述MSE。因此,产生延迟的XTX2信号并发送到复数加权滤波器306,所述复数加权滤波器306对XTX2信号施加选定的权重,以从组合的接收到的UL CA信号YMRx中抵消XTX2信号分量。通过自适应方案在迭代过程中指定权重,以最小化MSE,如框308所反映,所述框308将权重选择发送到通用复数加权滤波器306。
产生通用复数加权滤波器306的加权后的输出并发送到乘法器310,所述乘法器310将加权后的输出与
Figure GDA0003351933750000062
相乘,以产生相乘后的输出并发送到求和器312,所述求和器312使相乘后的输出与YMRX相加。然后,通过308的自适应方案对求和器312的相加后的输出进行评估,并且发送所述相加后的输出进行进一步的TX1相关处理。发送进行进一步处理的该信号的SNR得到提高,以避免先前所述的问题。
利用自适应方案,可以在采样的数字域中确定数字复数滤波器。例如,假设h为复数N抽头滤波器,则上述框图中数字采样时刻n处的误差“e”可以表示为
(7)
Figure GDA0003351933750000063
其中,对于部分重叠的情况,FIF是非零的,Fs是用于自适应的数字采样频率,
Figure GDA0003351933750000064
是N抽头复数(滤波器)向量的向量转置
(8)
Figure GDA0003351933750000065
并且
Figure GDA0003351933750000066
是N抽头Tx2复参考信号
(9)
Figure GDA0003351933750000067
然后,根据下式,使用LMS在每个采样时刻“n”处迭代地确定复数滤波器
Figure GDA0003351933750000068
(10)
Figure GDA0003351933750000069
其中,μ为LMS自适应步长,上式中的(*)用于表示Tx2参考信号的复数向量的共轭。
对于结合图使用的抵消算法(以其最简单的形式),可以使用复缩放器(单抽头滤波器)。在这种情况下,最佳加权因子可以计算为
(11)
Figure GDA00033519337500000610
图4是用于针对复缩放器的这种简单情况进行信号处理的电路和方法的功能框图。利用延迟调整使Tx2参考信号与接收到的MRx信号时间对准。最佳延迟设置是使图4的复相关框404的复相关输出的量值最大化的延迟设置。
框302表示产生数字TX信号,并将XTX2信号发送到延迟框304,其中,
(12)XTx2=ITx2+jQTx2
其将延迟的XTX2信号(在+或–方向上延迟)发送到乘法器310,所述乘法器310使延迟的XTX2信号输出与
Figure GDA0003351933750000071
相乘,以产生相乘后的输出并发送到框402,所述框402产生相乘后的输出的共轭。
然后,框402将共轭发送到复相关框404和406。复相关框也接收YMRX作为输入,以进行复相关。复相关框406还从乘法器310接收延迟的XTX2信号的相乘后的输出,用于其复相关函数。可以如图5和图6的框图所示实现复相关。延迟设置是使框404产生的YMRx与XTx2之间的复相关输出的量值最大化的延迟设置。然后,将框404和406的输出发送到框408,所述框408用于确定框404的输出与框406的输出的比率,然后,通过乘法器410使该比率与乘法器310的输出相乘。然后,通过减法器412从也发送到框404的YMRX信号中减去框410的相乘后的输出。发送减法器412的输出进行TX1测量或其它处理。
在本发明关于抵消的一方面中,复数加权滤波器可以在工厂校准期间在目标频带内的不同频率点处确定并存储。然而,在另一实施例中,代替使用固定的工厂校准值,或者除了使用固定的工厂校准值之外,可以在操作期间调整滤波器。当操作条件(温度、电压等)改变时,在操作期间进行调整将提高校正的有效性。
在另一方面中,由于发送机十分了解Tx1和Tx2信号功率电平,因此当Tx2信号功率与Tx1信号功率相比较高时,可以可选地实行上述抵消方法。例如,为了针对Tx1数字预失真的情况确保足够高的SNR,如果下式成立,则可以进行此抵消:
(13)PTx2>PTx1–5dB
用于启动该抵消方案的(13)的阈值是根据本发明的一个实施例。也可以使用其它阈值。
图5是包括复相关器的电路的示意图,该复相关器实现用于确定信号的实分量和虚分量的以下方程。电路实现以下等式:
(14)
Figure GDA0003351933750000072
(15)
Figure GDA0003351933750000073
图6是包括复相关器的电路的示意图,该复相关器实现用于确定信号的实分量和虚分量的以下方程。电路实现以下等式:
(16)
Figure GDA0003351933750000074
(17)
Figure GDA0003351933750000075
图7是本发明的一个实施例提供的用于发送和检测聚合载波信号的载波的发送功率电平的方法的流程图。最初,所述方法包括产生多个载波信号作为载波聚合信号(702),并根据所述载波聚合信号产生发出射频(radio frequency,RF)信号(704)。此后,所述方法包括根据发出RF信号产生反馈信号(706),并且处理反馈信号,以获得期望载波的发送功率电平的测量结果。在所述实施例中,产生反馈信号的步骤包括由单个耦合器产生反馈信号。处理反馈信号包括以下步骤708-716。
第一处理步骤包括从RF下变频反馈信号中的第一载波信号(708)。此后,所述方法包括使下变频后的谐波相关信号与下变频后的谐波相关的载波信号的数字表示时间对准(710)。该谐波相关载波信号为第二载波信号。时间对准包括延迟第二载波信号的数字表示中的至少一个数字表示,使得两个数字表示在时间(相位)上对准。此后,所述方法包括抵消载波聚合信号的第二载波的下变频后的谐波相关信号(712),并且产生表示反馈信号中载波聚合信号的第一载波的输出功率的信号(714)。
在一个实施例中,抵消载波聚合信号的第二载波的下变频后的谐波相关信号的步骤包括以下步骤:接收载波聚合信号(YMRx)的数字表示;通过复数滤波器对第二载波信号的参考数字表示的分量施加权重,以匹配存在于组合载波聚合接收数字信号YMRx中的第二载波信号分量的均方误差(mean squared error,MSE)。该MSE匹配将有助于从总信号YMRx中最佳地抵消该第二载波信号分量。此外,该抵消步骤可以包括产生数字参考Tx的加权表示并发送到减法器,所述减法器从组合的载波聚合信号中减去加权表示,以产生测量信号。在产生测量信号之后,所述方法包括根据测量信号确定第一载波的发送功率(716)。
现有技术需要使用单独的耦合器和/或高阶MRx LPF或ADC时钟采样率来防止LO谐波或ADC混叠。然而,所公开的实施例不需要多个单独的外部耦合器/开关或者高阶MRx LPF或ADC时钟采样率。而是,利用对Tx参考信号的了解来消除不必要的损害,以帮助提高SNR并降低产品面积/成本和功耗。
图8是应用本文描述的方法和电路与使用这种应用进行操作所得到的不同结果的图示。可以看出,更具体地,图8示出了本发明所述的进行抵消和不进行抵消的UL CA功率测量误差。可以看出,如果不从多载波反馈信号中抵消下变频后的Tx2,则测量误差会增大5倍以上。如先前详述,使用简单的延迟调整和仅一个特别针对Tx2的复缩放因子来有效地抵消Tx2。
本发明的其它实施例和方面可以通过以下示例实现。
示例1.一种能够发送载波聚合信号的收发机,包括:
第一模拟前端收发机电路,用于产生至少两个发出射频(radio frequency,RF)信号并发送到功率放大电路,所述功率放大电路产生功率放大的发出RF信号;
滤波和双工电路,用于根据所述功率放大的发出RF信号产生载波聚合RF信号;
耦合器,用于根据所述滤波和双工电路产生的载波聚合RF信号产生反馈信号;
测量接收机,耦合用于接收和处理包括所述载波聚合信号的所述反馈信号,其中,所述测量接收机还包括:
第二模拟前端电路,用于从RF下变频所述载波聚合RF信号中的第一载波信号;
信号抵消电路,用于使下变频后的谐波相关的信号第二载波信号的数字表示与所述第二载波信号的数字表示对准,并且用于基本上抵消所述载波聚合信号的第二载波的所述下变频后的谐波相关信号。
示例2.根据示例1所述的收发机,其中,所述信号抵消电路用于使包括所述下变频后的谐波相关信号的数字表示的数字参考TX与所述下变频后的第一载波信号的数字表示时间对准。
示例3.根据示例1至2中任一项所述的收发机,其中,所述信号抵消电路用于接收所述载波聚合信号的数字表示,并且用于通过复数滤波器对所述数字参考Tx的分量施加权重,以最小化所述第二载波信号引入的误差。
示例4.根据示例1至3中任一项所述的收发机,其中,所述复数滤波器产生所述数字参考Tx的加权表示并发送到减法器,所述减法器从所述组合的载波聚合信号中减去所述加权表示,以产生测量信号。
示例5.根据示例1至4中任一项所述的收发机,其中,还包括用于根据所述测量信号确定所述第一载波的发送功率的处理电路。
示例6.根据示例1至5中任一项所述的收发机,其中,所述第二模拟前端电路包括比所述第一模拟前端电路带宽更低的ADC。
示例7.根据示例1至6中任一项所述的收发机,其中,所述耦合器包括单个耦合器。
示例8.一种测量接收机,用于确定发出载波聚合信号的各个载波的发送功率电平,包括:
输入端,用于根据收发机电路产生的功率放大的发出RF信号接收反馈信号;
模拟前端电路,用于将所述反馈信号中的第一载波信号从RF下变频到中频或基带频率中的一种;
信号抵消电路,用于使下变频后的谐波相关的第二载波信号与所述第一载波信号对准,并且用于基本上抵消所述载波聚合信号的所述下变频后的谐波相关的第二载波。
示例9.根据示例8所述的测量接收机,其中,所述信号抵消电路用于使所述下变频后的谐波相关的第二载波信号的数字表示与所述下变频后的第一载波信号的数字表示时间对准。
示例10.根据示例8至9中任一项所述的测量接收机,其中,所述信号抵消电路用于接收所述载波聚合信号的数字表示,并且用于通过复数滤波器对所述数字参考Tx的分量施加权重,以最小化所述第二载波信号引入的误差。
示例11.根据示例8至10中任一项所述的测量接收机,其中,所述复数滤波器产生所述数字参考Tx的加权表示并发送到减法器,所述减法器从所述组合的载波聚合信号中减去所述加权表示,以产生测量信号。
示例12.根据示例8至11中任一项所述的测量接收机,其中,还包括用于根据所述测量信号确定所述第一载波的发送功率的处理电路。
示例13.根据示例8至12中任一项所述的测量接收机,其中,所述模拟前端电路包括比相关的接收机的模拟前端电路带宽更低的ADC。
示例14.根据示例8至13中任一项所述的测量接收机,其中,所述输入端耦合用于从单个耦合器接收输入信号。
示例15.一种发送和检测聚合载波信号的载波的发送功率电平的方法,包括:
产生多个载波信号作为载波聚合信号;
根据所述载波聚合信号产生发出射频(radio frequency,RF)信号;
根据所述发出RF信号产生反馈信号;
通过以下方式处理所述反馈信号:
从RF下变频所述反馈信号中的第一载波信号;
抵消所述载波聚合信号的第二载波的下变频后的谐波相关的信号;
产生表示所述反馈信号中所述载波聚合信号的所述第一载波的输出功率的信号。
示例16.根据示例15所述的方法,其中,所述抵消步骤包括使所述下变频后的谐波相关的信号与所述下变频后的第一载波信号的数字表示时间对准。
示例17.根据示例15至16中任一项所述的方法,还包括:接收所述载波聚合信号的数字表示,并且通过复数滤波器对所述载波聚合信号的所述数字表示的分量施加权重,以最小化所述第二载波信号引入的误差。
示例18.根据示例15至17中任一项所述的方法,还包括:产生所述数字参考Tx的加权表示并发送到减法器,所述减法器从所述组合的载波聚合信号中减去所述加权表示,以产生测量信号。
示例19.根据示例15至18中任一项所述的方法,还包括:根据所述测量信号确定所述第一载波的发送功率。
示例20.根据示例15至19中任一项所述的方法,其中,所述反馈信号由单个耦合器执行。
应理解的是,本文所提供的实施例方法的一个或多个步骤可以由对应的单元或模块执行。例如,信号可以由发送单元或发送模块发送。信号可以由接收单元或接收模块接收。信号可以由处理单元或处理模块处理。相应单元/模块可以是硬件、软件或其组合。例如,一个或多个单元/模块可以是集成电路,如现场可编程门阵列(field programmablegate array,FPGA)或专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC)。
虽然已结合说明性实施例描述了本发明,但此描述并不意图限制本发明。本领域技术人员在参考该描述后,将会明白说明性实施例的各种修改和组合,以及本发明其它实施例。因此,所附权利要求书意图涵盖任何此类修改或实施例。

Claims (13)

1.一种测量接收机,用于确定发出载波聚合信号的各个载波的发送功率电平,其特征在于,包括:
输入端,用于根据收发机电路产生的功率放大的发出RF信号接收反馈信号;
模拟前端电路,用于将所述反馈信号中的第一载波信号从RF下变频到中频或基带频率中的一种;
信号抵消电路,用于使下变频后的谐波相关的第二载波信号与所述第二载波信号的数字表示对准,并且用于基本上抵消所述载波聚合信号的所述下变频后的谐波相关的第二载波。
2.根据权利要求1所述的测量接收机,其特征在于,所述信号抵消电路用于使所述下变频后的谐波相关的第二载波信号的数字表示与所述第二载波信号的所述数字表示时间对准。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的测量接收机,其特征在于,所述信号抵消电路用于接收所述载波聚合信号的数字表示,并且用于通过复数滤波器对所述数字参考Tx的分量施加权重,以最小化所述第二载波信号引入的误差。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的测量接收机,其特征在于,复数滤波器产生所述数字参考Tx的加权表示并发送到减法器,所述减法器从组合的载波聚合信号中减去所述加权表示,以产生测量信号。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的测量接收机,其特征在于,还包括用于根据所述测量信号确定所述第一载波的发送功率的处理电路。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的测量接收机,其特征在于,所述模拟前端电路包括比相关的接收机的模拟前端电路带宽更低的ADC。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的测量接收机,其特征在于,所述输入端耦合用于从单个耦合器接收输入信号。
8.一种发送和检测聚合载波信号的载波的发送功率电平的方法,其特征在于,包括:
产生多个载波信号作为载波聚合信号;
根据所述载波聚合信号产生发出射频(radio frequency,RF)信号;
根据所述发出RF信号产生反馈信号;
通过以下方式处理所述反馈信号:
从RF下变频所述反馈信号中的第一载波信号;
抵消所述载波聚合信号的第二载波的下变频后的谐波相关信号;
产生表示所述反馈信号中所述载波聚合信号的所述第一载波的输出功率的信号。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述抵消步骤包括使所述下变频后的谐波相关信号与所述第二载波信号的数字表示时间对准。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的方法,其特征在于,还包括:接收所述载波聚合信号的数字表示,并且通过复数滤波器对所述载波聚合信号的所述数字表示的分量施加权重,以最小化所述第二载波信号引入的误差。
11.根据权利要求8至9中任一项所述的方法,其特征在于,还包括:产生所述数字参考Tx的加权表示并发送到减法器,所述减法器从组合的载波聚合信号中减去所述加权表示,以产生测量信号。
12.根据权利要求8至9中任一项所述的方法,其特征在于,还包括:根据测量信号确定所述第一载波的发送功率。
13.根据权利要求8至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述反馈信号由单个耦合器产生。
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