CN117767972A - 终端设备 - Google Patents
终端设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117767972A CN117767972A CN202211128050.9A CN202211128050A CN117767972A CN 117767972 A CN117767972 A CN 117767972A CN 202211128050 A CN202211128050 A CN 202211128050A CN 117767972 A CN117767972 A CN 117767972A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- radio frequency
- baseband
- signal
- satellite communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 400
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 41
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 21
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000010267 cellular communication Effects 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 238000001303 quality assessment method Methods 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/02—Terminal devices
- H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
本申请提供一种终端设备,涉及通信技术领域,在既有的多个接收机的基础上,将卫星通信功能模块和无线通信功能模块集成在同一芯片上,提高卫星通信信号接收灵敏度。该终端设备包括多个接收机,每个接收机均包括天线、第一射频前置电路、第二射频前置电路、以及第一射频接收电路。终端设备还包括卫星通信基带电路和无线通信基带电路。第一射频接收电路,接收天线通过第一射频前置电路发送的第一射频信号,将第一射频信号处理为第一基带信号,将第一基带信号发送至同一卫星通信基带电路。或者,第一射频接收电路,接收天线通过第二射频前置电路发送的第二射频信号,将第二射频信号处理为第二基带信号,将第二基带信号发送至同一无线通信基带电路。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种终端设备。
背景技术
当前,卫星通信逐渐与无线通信融合,实现短报文、图片、语音等卫星通信服务面向大众消费市场的拓展转型。例如,将卫星通信功能模块广泛集成到终端设备中,为用户提供包括蜂窝、无线网络通信技术(wireless fidelity,Wi-Fi)、蓝牙(blue tooth,BT)、北斗短报文等多位一体的全场景通信能力。
卫星通信的信号接收灵敏度要求较高,例如《北斗卫星导航系统位置报告短报文型终端通用规范》中提到:北斗通信终端在其信息误码率小于1×10-5的条件下,接收北斗卫星卫星通信信号的灵敏度不大于-124分贝毫瓦(dBm)。并且,目前卫星通信功能模块均是以独立芯片的形式集成在终端设备中,与蜂窝、Wi-Fi、BT功能模块不在同一芯片上,导致终端设备的产品集成度低、板级成本高。因此,提高卫星通信的信号接收灵敏度,以及提高卫星通信模块与其他无线通信功能模块的集成度,是目前的核心诉求。
发明内容
本申请提供一种终端设备,在既有的多个接收机的基础上,不但可以将卫星通信功能模块和无线通信功能模块集成在同一芯片上,还可以提高卫星通信信号接收灵敏度和卫星通信环路中信号的稳定性。
第一方面,本申请提供一种终端设备,该终端设备包括多个接收机,每个接收机均包括天线、第一射频前置电路、第二射频前置电路、以及第一射频接收电路。终端设备还包括卫星通信基带电路和无线通信基带电路。第一射频接收电路,配置为接收天线通过第一射频前置电路发送的第一射频信号,将第一射频信号处理为第一基带信号,并将第一基带信号发送至同一卫星通信基带电路。或者,第一射频接收电路,配置为接收天线通过第二射频前置电路发送的第二射频信号,将第二射频信号处理为第二基带信号,并将第二基带信号发送至同一无线通信基带电路。无线通信基带电路包括Wi-Fi基带电路、蓝牙基带电路、蜂窝基带电路中的至少一种。
本申请中,根据卫星通信下行S频段与无线通信的下行频段接近,且接收的射频信号特性类似这一特点,可以使用于形成卫星通信基带信号的第一射频信号,与用于形成无线通信基带信号的第二射频信号共用同一第一射频接收电路。即,第一射频接收电路的输入端与第一射频前置电路或第二射频前置电路电连接,以接收第一射频前置电路发送的第一射频信号,或者第二射频前置电路发送的第二射频信号。从而实现将卫星通信的功能模块与无线通信的功能模块深度耦合,并集成在同一芯片上,从而提高终端设备的产品集成度,减少板级走线,以降低板级成本,还可以避免因卫星通信的功能模块与无线通信功能的功能模块相互独立,导致芯片的集成度较低。
例如,第一射频接收电路可以包括第一混频器、内置滤波器、内置低噪声放大器、内置可变增益放大器、模数转换电路等。在天线通过第一射频前置电路与第一射频接收电路电连接的情况下,第一射频接收电路接收第一射频信号后,可以利用内置低噪声放大器对第一射频信号进行进一步放大,以使得放大后的第一射频信号更加满足卫星通信所需的信号强度。还可以利用第一混频器对第一射频信号与第一本振电路提供的第一本振信号进行混频,以得到基带信号。其中,第一本振信号的频率与卫星通信所需的频段对应。还可以利用内置滤波器对第一混频器混频得到的基带信号进行滤波,以使得该基带信号更加满足卫星通信所需的频段,滤除带外干扰。还可以利用内置可变增益放大器控制基带信号的增益,防止基带信号出现信号饱和的现象。接着,利用模数转换电路将模拟信号形式的基带信号转为数字信号,以得到第一基带信号,并将第一基带信号发送至卫星通信基带电路。
又例如,在天线通过第二射频前置电路与第一射频接收电路电连接的情况下,第一射频接收电路接收第二射频信号后,可以利用内置低噪声放大器对第二射频信号进行进一步放大,以使得放大后的第二射频信号更加满足无线通信所需的信号强度。还可以利用第一混频器对第二射频信号与第一本振电路提供的第一本振信号进行混频,以得到基带信号。其中,第一本振信号的频率与无线通信所需的频段对应。还可以利用内置滤波器对第一混频器混频得到的基带信号进行滤波,以使得该基带信号更加满足无线通信所需的频段,滤除带外干扰。还可以利用内置可变增益放大器控制基带信号的增益,防止基带信号出现信号饱和的现象。接着,利用模数转换电路将模拟信号形式的基带信号转为数字信号,以得到第二基带信号,并将第二基带信号发送至无线通信基带电路。
相关技术为了提高信号传输速率,无线通信系统中通常使用多进多出来传输无线通信信号,即,利用多个接收机和发射机进行无线通信。本申请可以在既有的多个接收机的天线、第二射频前置电路、以及第一射频接收电路的基础上,增加第一射频前置电路,从而分时实现卫星通信和无线通信。这样一来,不但利用多个天线接收用于卫星通信的射频信号,提高卫星通信信号接收灵敏度和卫星通信环路中信号的稳定性,还可以提高卫星通信和无线通信功能模块的集成度,减少板级走线,节省版图面积和板级成本。此处需要说明的是,本申请实施例不对接收机的数量进行限定。
在上述基础上,本申请还可以将卫星通信基带电路和无线通信基带电路,与第一射频接收电路集成在同一芯片上,以进一步提高终端设备的产品集成度,减少板级走线,以降低板级成本。
在一些可能实现的方式中,终端设备还包括第一多路选通器和第二多路选通器。天线通过第一多路选通器与第一射频前置电路或第二射频前置电路电连接,以向第一射频前置电路或第二射频前置电路发送射频信号。
第一射频接收电路通过第二多路选通器与卫星通信基带电路或无线通信基带电路电连接。在天线通过第一射频前置电路与第一射频接收电路电连接的情况下,第一射频接收电路通过第二多路选通器与卫星通信基带电路电连接,以使得第一射频接收电路将第一基带信号发送至卫星通信基带电路。在天线通过第二射频前置电路与第一射频接收电路电连接的情况下,第一射频接收电路通过第二多路选通器与无线通信基带电路电连接,以使得第一射频接收电路将第二基带信号发送至无线通信基带电路。
在一些可能实现的方式中,接收机还包括第二射频接收电路。第一射频接收电路接收第一射频信号时,第二射频接收电路,配置为接收第二射频前置电路发送的第二射频信号,将第二射频信号处理为第二基带信号,并将第二基带信号发送至同一无线通信基带电路。第一射频接收电路接收第二射频信号时,第二射频接收电路,配置为接收第一射频前置电路发送的第一射频信号,将第一射频信号处理为第一基带信号,并将第一基带信号发送至同一卫星通信基带电路。
此情况下,终端设备可以包括两种情况。第一种情况下,第一射频接收电路接收天线通过第一射频前置电路发送的第一射频信号,将第一射频信号处理为第一基带信号,并将第一基带信号发送至同一卫星通信基带电路。第二射频接收电路接收第二射频前置电路发送的第二射频信号,将第二射频信号处理为第二基带信号,并将第二基带信号发送至同一无线通信基带电路。从而实现同时进行卫星通信和无线通信。
第二种情况下,第一射频接收电路接收天线通过第二射频前置电路发送的第二射频信号,将第二射频信号处理为第二基带信号,并将第二基带信号发送至同一无线通信基带电路。第二射频接收电路接收第一射频前置电路发送的第一射频信号,将第一射频信号处理为第一基带信号,并将第一基带信号发送至同一卫星通信基带电路。从而实现同时进行卫星通信和无线通信。
在一些可能实现的方式中,无线通信基带电路包括第一无线通信基带电路和第二无线通信基带电路,终端设备还包括多个选择电路;选择电路电连接于每个接收机的第一射频接收电路和第二射频接收电路与卫星通信基带电路、第一无线通信基带电路和第二无线通信基带电路之间。第一射频接收电路或第二射频接收电路,还配置为在接收第二射频信号时,将第二射频信号处理为二基带信号或第三基带信号。
选择电路,配置为接收第一射频接收电路和第二射频接收电路发送的第一基带信号和第二基带信号、或第一基带信号和第三基带信号、或第二基带信号和第三基带信号,并将第一基带信号发送至同一卫星通信基带电路,将第二基带信号发送至同一第一无线通信基带电路,或者将第一基带信号发送至同一卫星通信基带电路,将第三基带信号发送至同一第二无线通信基带电路,或者将第二基带信号发送至同一第一无线通信基带电路,将第三基带信号发送至同一第二无线通信基带电路。
由于Wi-Fi(例如2.4G Wi-Fi)的频段范围和BT的频段范围均为2400MHz~2483.5MHz,因此,第一射频接收电路和第二射频接收电路可以共用第二射频前置电路输出的第二射频信号。从而实现将第一射频接收电路和第二射频接收电路集成在同一芯片上,提高终端设备的产品集成度,减少板级走线,以降低板级成本。
基于此该终端设备可以包括三种工作状态,第一种工作状态:同时进行一种无线通信和卫星通信;第二种工作状态:同时进行另一种无线通信和卫星通信;第三种工作状态:同时进行两种不同的无线通信,例如,BT通信和Wi-Fi通信。
第一种工作状态,第一射频接收电路接收第一射频信号,并将第一射频信号处理为第一基带信号,可以控制第一射频接收电路通过选择电路将第一基带信号发送至卫星通信基带电路。第二射频接收电路接收第二射频信号,并将第二射频信号处理为第二基带信号,可以控制第二射频接收电路通过选择电路将第二基带信号发送至第一无线通信基带电路。同时,还可以停止向第二无线通信基带电路提供使能信号,使第二无线通信基带电路暂停工作。
第二种工作状态,第一射频接收电路接收第一射频信号,并将第一射频信号处理为第一基带信号,可以控制第一射频接收电路通过选择电路将第一基带信号发送至卫星通信基带电路。第二射频接收电路接收第二射频信号,并将第二射频信号处理为第三基带信号,可以控制第二射频接收电路通过选择电路将第三基带信号发送至第二无线通信基带电路。同时,还可以停止向第一无线通信基带电路提供使能信号,使第一无线通信基带电路暂停工作。
第三种工作状态,第一射频接收电路接收第二射频信号,并将第二射频信号处理为第二基带信号,可以控制第一射频接收电路通过选择电路将第二基带信号发送至第一无线通信基带电路。第二射频接收电路接收第二射频信号,并将第二射频信号处理为第三基带信号,可以控制第二射频接收电路通过选择电路将第三基带信号发送至第二无线通信基带电路。同时,还可以停止向卫星通信基带电路提供使能信号,使卫星通信基带电路暂停工作。
在一些可能实现的方式中,终端设备还包括合路器;天线与第一射频前置电路和第二射频前置电路电连接。第一射频前置电路和第二射频前置电路通过合路器与第一射频接收电路和第二射频接收电路电连接。这样一来,第一射频前置电路和第二射频前置电路均可以接收天线发送的射频信号,并且,第一射频接收电路和第二射频接收电路可以通过合路器接收第一射频前置电路和第二射频前置电路发送的第一射频信号和第二射频信号。
在一些可能实现的方式中,因多路第一基带信号延时的问题,输入至同一卫星通信基带电路的多路第一基带信号存在相位偏差。例如,因多个天线与卫星之间的距离不同,导致多个天线不能同时接收射频信号,导致多路第一基带信号延时;多个第一射频接收电路的时钟同步精度不高,导致多路第一基带信号延时;多个第一射频接收电路中滤波器或者模数转换电路的工艺参数等可能存在差异,存在时延波动,导致多路第一基带信号延时。
基于此,卫星通信基带电路包括延迟误差计算电路,终端设备还包括信号同步电路。延迟误差计算电路,用于计算接收的多个第一基带信号之间的延时误差,并将延迟误差发送至信号同步电路。信号同步电路,用于根据延时误差,对第一射频接收电路进行同步校准。
具体的,延迟误差计算电路可以接收多个第一射频接收电路发送的多个第一基带信号,并以一个第一射频接收电路发送的第一基带信号为基准基带信号,利用互相关拟合算法计算其他第一基带信号与基准基带信号之间的延时误差,并将各个延时误差发送至信号同步电路。接着,信号同步电路响应于延时误差,对除传输基准基带信号以外的第一射频接收电路进行补偿,以对多路第一基带信号进行信号同步校准。其中,利用互相关拟合算法计算得到的延时误差精度可以达到0.1纳秒。
在一些可能实现的方式中,本申请不对第一射频接收电路中具体被补偿的器件进行限定。例如,可以使信号同步电路与第一射频接收电路中的模数转换电路电连接,在第一射频接收电路中的模数转换电路处实现多路第一基带信号的同步校准。利用该方式可以通过门电路实现纳秒级别的补偿,从而使多路第一基带信号精准同步。又例如,可以使信号同步电路与第一射频接收电路中的第一混频器电连接,在第一混频器处实现多路第一基带信号的同步校准。
上述示例描述了在射频部分对多路第一基带信号进行同步校准,此外,还可以在卫星通信基带电路处对多路第一基带信号进行同步校准。相较于在射频部分对多路第一基带信号进行同步校准,在卫星通信基带电路处对多路第一基带信号进行同步校准,可以无需额外增加外部电路。
在一些可能实现的方式中,第一基带信号包括从多个卫星接收的多个第一子基带信号。卫星通信基带电路,用于确定接收的多个第一子基带信号的载噪比,并比较不同接收机输出的第一子基带信号的载噪比差值;根据载噪比差值确定各个接收机输出的第一子基带信号的权重,并根据权重将与同一卫星对应的第一子基带信号合并为合并基带信号;卫星通信基带电路,还用于继续传输合并基带信号。
例如,终端设备包括两个接收机。第一个接收机的天线接收卫星A和卫星B的射频信号,用于卫星通信。第一个接收机输出的第一基带信号包括与卫星A对应的第一子基带信号和与卫星B对应的第一子基带信号。第二个接收机的天线也接收卫星A和卫星B的射频信号,用于卫星通信。第二个接收机输出的第一基带信号包括与卫星A对应的第一子基带信号和与卫星B对应的第一子基带信号。卫星通信基带电路可以确定接收的四个第一子基带信号的载噪比。
接着,对第一个接收机输出的两个第一子基带信号的载噪比,与第二个接收机输出的两个第二子基带信号的载噪比进行比较。若第一个接收机输出的两个第一子基带信号的载噪比,与第二个接收机输出的两个第二子基带信号的载噪比相同,则两个接收机输出的第一子基带信号所占的权重相同;若第一个接收机输出的两个第一子基带信号的载噪比,与第二个接收机输出的两个第二子基带信号的载噪比差值大于10dB,则第一个接收机输出的两个第一子基带信号与第二个接收机输出的两个第二子基带信号的权重比可以是9:1。这样一来,可以稳定获得更高的载噪比增益,例如在双天线时,可稳定获得2~3dB载噪比增益。
在一些可能实现的方式中,第一射频接收电路、第二射频接收电路、第一射频接收电路、卫星通信基带电路、以及无线通信基带电路均集成于同一芯片上,以进一步提高终端设备的产品集成度,减少板级走线,以降低板级成本。
附图说明
图1为本申请实施例提供的卫星通信交互图;
图2a为相关技术提供的一种卫星通信各模块的连接图和无线通信各模块的连接图;
图2b为相关技术提供的另一种卫星通信各模块的连接图和无线通信各模块的连接图;
图3a为本申请实施例提供的终端设备的一种电路图;
图3b为本申请实施例提供的终端设备的另一种电路图;
图3c为本申请实施例提供的终端设备的又一种电路图;
图3d为本申请实施例提供的终端设备的又一种电路图;
图4a为本申请实施例提供的终端设备的又一种电路图;
图4b为本申请实施例提供的终端设备的又一种电路图;
图5a为本申请实施例提供的终端设备的又一种电路图;
图5b为本申请实施例提供的终端设备的又一种电路图
图6为本申请实施例提供的一种卫星基带电路稳定传输第一基带信号的流程图。
附图标记:
10-天线;21-第一射频前置电路;22-第二射频前置电路;31-第一射频接收电路;32-第二射频接收电路;40-卫星通信基带电路;41-无线通信基带电路;411-第一无线通信基带电路;412-第二无线通信基带电路;51-第一多路选通器;52-第二多路选通器;53-选择电路;60-输入电路。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“安装”、“连接”、“相连”等应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或者一体地连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接,也可以是两个元件内部的连通。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
本申请实施例提供一种终端,该终端还可以是手机、电脑、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant,简称PDA)、智能穿戴式设备、智能家居设备等包括芯片的设备,本申请实施例对此不作限定。为了方便说明,下文以手机为例进行举例说明。
近年来,北斗卫星导航系统(beidou navigation satellite system,BDS)发展迅猛,在2020年完成全球卫星组网,是继全球定位系统(global positioning system,GPS)和全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GLONASS)等卫星导航系统之后,第三个成熟的卫星导航系统。并且,北斗卫星导航系统具备导航和通信能力的卫星系统。其中,卫星无线电导航系统(radio navigation satellite system)由用户接收卫星无线电导航信号,自主完成至少到4颗卫星的距离测量,进行用户位置、速度及航行参数计算,以实现卫星导航功能。卫星无线电测定系统(radio determination satellite system,卫星通信)作为北斗卫星导航系统的独有服务功能,可以提供双向短报文信息服务,以实现卫星通信功能。北斗短报文是北斗卫星导航系统的特色功能,区别于世界其他的卫星通信系统。
北斗短报文在抗险救灾、野外作业、无人区搜救等领域已经得到广泛应用,集成有卫星通信功能模块的终端设备可以通过北斗短报文进行紧急通信。
进一步的,北斗三号全球卫星导航系统持续提升北斗短报文的服务能力,使得北斗短报文中的区域短报文(regional short message communication,RSMC)已经达到最高每次14000比特(1000个汉字)的通信能力,北斗短报文中的全球短报文(global shortmessage communication,GSMC)达到每次560比特(40个汉字)的通信能力。基于更强的通信能力,北斗短报文通信服务将进一步拓展到消费领域,以提供更广泛的应急救援告警、紧急通信、位置报告等服务,充分展现北斗短报文功能的核心应用价值。在一些可能实现的方式中,终端设备可以是车载终端设备、手机、北斗手持机等。
除卫星通信以外,以全球星(Globalstar satellite)等为代表的低轨卫星移动通信服务商,也正在积极发展包括短消息、语音、图片等窄带卫星通信业务。星链、铱星等卫星系统也计划支持手机直联卫星的通信功能。未来卫星通信功能在消费终端等产品会有更加广泛的应用空间。
如图1所示,以发送方为终端设备A、接收方为终端设备B为例,RDSS等卫星系统的通信流程如下:终端设备A在完成寻星后,先将包含终端设备B的身份标识号(identitydocument,ID)和通信内容的申请信号加密后发送可见卫星1;可见卫星1将上行申请信号透传转发至地面中心站;地面中心站接收申请信号后,对申请信号进行脱密、再加密;待终端设备B发起信息查询时,地面中心站将属于终端设备B的信息经加密后,注入终端设备B可见的卫星2,并通过卫星2广播给终端设备B;终端设备B接收出站电文,解调解密出站电文,完成一次卫星通信。
图1示例性的体现了终端设备A的可见卫星为卫星1,终端设备B的可见卫星为卫星2,卫星1和卫星2为不同的卫星。在另一些可能实现的方式中,终端设备A和终端设备B的可见卫星还可以是同一卫星,即,卫星1与卫星2为同一卫星。
随着卫星通信更广泛地应用在消费市场,卫星通信还可以与Wi-Fi、BT、蜂窝等无线通信功能模块集成在同一终端设备中。例如,将卫星通信与BT功能模块集成在同一终端设备A中,卫星通信通过BT与终端设备B进行通信,以实现卫星通信与移动互联网的对接。或者,直接将卫星通信与BT、Wi-Fi、蜂窝等无线通信功能模块集成到同一智能设备中,通过智能设备中的应用处理器实现卫星通信与BT、Wi-Fi、蜂窝等无线通信功能模块的互联互通。
然而,如图2a所示,虽然上述集成于终端设备A中的卫星通信可以与终端设备B通信,以及同一终端设备中的卫星通信可以与BT、Wi-Fi、蜂窝等无线通信功能模块进行通信,但是现有的卫星通信功能模块通常集成在独立的芯片上,这导致终端设备的产品集成度低、板级成本高。因此,将卫星通信与Wi-Fi、BT、蜂窝等无线通信功模块深度耦合,甚至集成在同一芯片上,成为产业发展的诉求。
与此同时,还应提高卫星通信的信号接收灵敏度,以实现卫星通信的广泛应用。
相关技术一通过增加相干积分时间,来提高卫星通信接收信号灵敏度。然而,相干积分时间受导航电文格式的影响,并不能无限增加。并且,通过增加相干积分时间来提高卫星通信接收信号灵敏度,不能应用于冷启动场景,即卫星通信接收系统刚开机的场景。因此,该技术不能稳定提高卫星通信接收信号的灵敏度。
相关技术二则是在终端设备中集成多个天线,多个天线接收用于卫星通信的射频信号,选择最优一路信号使用,从而最大化保证卫星通信质量。然而,该方案仅适用于部分天线接收的射频信号时断时续等特殊场景,若出现所有天线接收的射频信号都不佳的场景,终端设备的通信性能无法得到保证。
为了提高卫星通信的信号接收灵敏度,发明人发现,可以利用多个天线接收射频信号用于卫星通信,以提高卫星通信接收信号灵敏度。例如,利用双天线接收射频信号用于卫星通信,可以使卫星通信接收信号灵敏度提高2dB~3dB。并且,还可以利用多天线接收射频信号用于卫星通信,来对抗外界环境变化造成的信号波动,以提高卫星通信环路中信号的稳定性。
然而,前文提到,当前同一终端设备中的卫星通信与BT、Wi-Fi、蜂窝等无线通信功能模块均集成在独立的芯片上,因此,如图2b所示,即使利用多个天线接收射频信号用于卫星通信,卫星通信功能模块仍然集成在独立的芯片上。即,需要额外增加一颗卫星通信业务的芯片及其配套天线,。
基于此,本申请实施例提供一种终端设备,既可以利用多个天线接收射频信号,用于卫星通信,来提高卫星通信接收信号灵敏度以及稳定性;还可以将卫星通信功能模块与BT、Wi-Fi、蜂窝等无线通信功能模块进行深度耦合,以使得卫星通信功能模块与BT、Wi-Fi、蜂窝等无线通信功能模块集成在同一芯片上。
下面结合附图对终端设备的电路结构进行详细说明。
如图3a-图3d所示,终端设备包括多个接收机,每个接收机均包括天线10、第一射频前置电路21、第二射频前置电路22、以及第一射频接收电路31。终端设备还包括卫星通信基带电路40和无线通信基带电路41。
第一射频接收电路31,配置为接收天线10通过第一射频前置电路21发送的第一射频信号,将第一射频信号处理为第一基带信号,并将第一基带信号发送至同一卫星通信基带电路40。或者,第一射频接收电路31,配置为接收天线10通过第二射频前置电路22发送的第二射频信号,将第二射频信号处理为第二基带信号,并将第二基带信号发送至同一无线通信基带电路41。
在一些可能实现的方式中,卫星通信基带电路40可以是RDSS基带电路,用于接收卫星通信所需的卫星通信基带信号。无线通信基带电路41可以是Wi-Fi基带电路、或BT基带电路、或ZigBee基带电路、射频识别(radio frequency identification,RFID)基带电路等无线通信基带电路。为了方便描述,下文除另外说明以外,均以无线通信基带电路41为Wi-Fi基带电路为例进行说明,Wi-Fi基带电路用于接收Wi-Fi通信所需的Wi-Fi基带信号。
任意一个接收机、卫星通信基带电路40、以及无线通信基带电路41的通信原理可以通过如下过程实现:
如图3a所示,天线10用于接收射频信号,射频信号经处理后可以用作卫星通信和Wi-Fi通信。由于用作卫星通信的射频信号的频段与用作Wi-Fi通信的射频信号的频段存在细微差异,因此,天线10可以分别通过第一射频前置电路21和第二射频前置电路22传输用于卫星通信和Wi-Fi通信的射频信号。
如图3a所示,第一射频前置电路21可以包括外置滤波器和外置放大器等。在天线10通过第一射频前置电路21与第一射频接收电路31电连接的情况下,第一射频前置电路21接收射频信号后,可以利用外置滤波器对射频信号进行滤波,以将射频信号过滤为卫星通信所需的频段,滤除带外干扰。还可以利用外置放大器对射频信号进行放大,以使得放大后的射频信号满足卫星通信所需的信号强度。经过滤波和放大的射频信号可以称为第一射频信号。其中,外置滤波器例如可以包括至少一个带通滤波器(band-pass filter,BPF),外置放大器可以包括至少一个低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)。
请继续参考图3a,第二射频前置电路22也可以包括外置滤波器和外置放大器等。在天线10通过第二射频前置电路22与第一射频接收电路31电连接的情况下,第二射频前置电路22接收射频信号后,可以利用外置滤波器对射频信号进行滤波,以将射频信号过滤为Wi-Fi通信所需的频段,滤除带外干扰。还可以利用外置放大器对射频信号进行放大,以使得放大后的射频信号满足Wi-Fi通信所需的信号强度。经过滤波和放大的射频信号可以称为第二射频信号。其中,外置滤波器例如可以包括至少一个BPF,外置放大器可以包括至少一个LNA。
在一些可能实现的方式中,终端设备还可以包括第一多路选通器51,天线10通过第一多路选通器51与第一射频前置电路21或第二射频前置电路22电连接,以向第一射频前置电路21或第二射频前置电路22发送射频信号。
由于国际电信联盟(ITU)规定的卫星无线电下行为S频段,S频段范围为2483.5MHz~2500MHz,包括北斗短报文、Globastar、星链、铱星等的下行都是采用该频段的;而Wi-Fi(例如2.4G Wi-Fi)的频段范围和BT的频段范围为2400MHz~2483.5MHz,蜂窝(例如LTE B41和NR N41)的频段范围为2496MHz~2690MHz。卫星通信的下行频段与Wi-Fi、BT、以及蜂窝的频段接近,接收的射频信号的特性类似。因此,本申请实施例提供一种终端设备,该终端设备可以根据卫星通信、Wi-Fi、BT、以及蜂窝的频段接近,且接收的射频信号特性类似的特点,使卫星通信与Wi-Fi和/或BT、或蜂窝共用至少部分接收射频接收通路,从而将卫星通信的下行部分与BT和/或Wi-Fi、或蜂窝等无线通信功能模块集成在同一芯片上。
根据卫星通信下行S频段与Wi-Fi的下行频段接近,且接收的射频信号特性类似这一特点,可以使用于形成卫星通信基带信号的第一射频信号,与用于形成Wi-Fi基带信号的第二射频信号共用同一第一射频接收电路31。即,第一射频接收电路31的输入端与第一射频前置电路21或第二射频前置电路22电连接,以接收第一射频前置电路21发送的第一射频信号,或者第二射频前置电路22发送的第二射频信号。从而实现将卫星通信的功能模块与Wi-Fi的功能模块深度耦合,并集成在同一芯片上,从而提高终端设备的产品集成度,减少板级走线,以降低板级成本,还可以避免因卫星通信的功能模块与Wi-Fi的功能模块相互独立,导致芯片的集成度较低。
在一些可能实现的方式中,如图3a所示,第一射频前置电路21和第二射频前置电路22可以通过多路选通器与第一射频接收电路31电连接,以接收第一射频前置电路21和第二射频前置电路22。
或者,如图3b所示,第一射频前置电路21和第二射频前置电路22也可以通过合路器与第一射频接收电路31电连接。由于天线10通过第一多路选通器51与第一射频前置电路21或第二射频前置电路22电连接,因此,第一射频前置电路21或第二射频前置电路22可以接收天线10发送的射频信号,并处理为第一射频信号或第二射频信号。这样一来,即使第一射频前置电路21和第二射频前置电路22通过合路器与第一射频接收电路31电连接,第一射频接收电路31也只接收第一射频信号或第二射频信号。
如图2a所示,第一射频接收电路31可以包括第一混频器MX1、内置滤波器、内置LNA、内置可变增益放大器(variable gain amplifier,VGA)、模数转换电路(analogue-to-digital conversion,ADC)等。终端设备还可以包括第一本振电路LO1。
在天线10通过第一射频前置电路21与第一射频接收电路31电连接的情况下,第一射频接收电路31接收第一射频信号后,可以利用内置LNA对第一射频信号进行进一步放大,以使得放大后的第一射频信号更加满足卫星通信所需的信号强度。还可以利用第一混频器MX1对第一射频信号与第一本振电路LO1提供的第一本振信号进行混频,以得到基带信号。其中,第一本振信号的频率与卫星通信所需的频段对应。还可以利用内置滤波器对第一混频器MX1混频得到的基带信号进行滤波,以使得该基带信号更加满足卫星通信所需的频段,滤除带外干扰。还可以利用内置VGA控制基带信号的增益,防止基带信号出现信号饱和的现象。接着,利用ADC将模拟信号形式的基带信号转为数字信号,以得到第一基带信号,并将第一基带信号发送至卫星通信基带电路40。其中,内置滤波器可以是低通滤波器(low-passfilter,LPF)。为了区分外置LNA和内置LNA,外置LNA可以是eLNA,内置LNA可以是iLNA。
在天线10通过第二射频前置电路22与第一射频接收电路31电连接的情况下,第一射频接收电路31接收第二射频信号后,可以利用iLNA对第二射频信号进行进一步放大,以使得放大后的第二射频信号更加满足Wi-Fi通信所需的信号强度。还可以利用第一混频器MX1对第二射频信号与第一本振电路LO1提供的第一本振信号进行混频,以得到基带信号。其中,第一本振信号的频率与Wi-Fi通信所需的频段对应。还可以利用内置滤波器对第一混频器MX1混频得到的基带信号进行滤波,以使得该基带信号更加满足Wi-Fi通信所需的频段,滤除带外干扰。还可以利用内置VGA控制基带信号的增益,防止基带信号出现信号饱和的现象。接着,利用ADC将模拟信号形式的基带信号转为数字信号,以得到第二基带信号,并将第二基带信号发送至无线通信基带电路41。其中,内置滤波器可以是LPF。
相关技术为了提高信号传输速率,无线通信系统中通常使用多进多出(multiple-in multipleout,MIMO)来传输无线通信信号。即,利用多个接收机和发射机进行无线通信。例如,手机A的Wi-Fi通信应用了2*2MIMO。即,手机A的Wi-Fi通信应用了两个发射机、两个发射机、以及两个Wi-Fi基带电路,来进行Wi-Fi通信信号的收发。又例如,手机B的通用移动通信技术的长期演进(long term evolution,LTE)应用了4*4MIMO。即,手机B的LTE应用了四个发射机、四个接收机、以及一个蜂窝基带电路,来进行蜂窝通信信号的收发。
本申请可以在既有的多个接收机的天线10、第二射频前置电路22、以及第一射频接收电路31的基础上,增加第一射频前置电路21,从而分时实现卫星通信和Wi-Fi通信。这样一来,不但利用多个天线10接收用于卫星通信的射频信号,提高卫星通信信号接收灵敏度和卫星通信环路中信号的稳定性,还可以提高卫星通信和Wi-Fi通信功能模块的集成度,减少板级走线,节省版图面积和板级成本。此处需要说明的是,本申请实施例不对接收机的数量进行限定。
此外,本申请实施例还可以将卫星通信基带电路40和无线通信基带电路41,与多个接收机的多个第一射频接收电路31集成在同一芯片上,以进一步提高终端设备的产品集成度,减少板级走线,以降低板级成本。
在一些可能实现的方式中,终端设备还可以包括第二多路选通器52,第一射频接收电路31通过第二多路选通器52与卫星通信基带电路40或无线通信基带电路41电连接。
在天线10通过第一射频前置电路21与第一射频接收电路31电连接的情况下,第一射频接收电路31通过第二多路选通器52与卫星通信基带电路40电连接,以使得第一射频接收电路31将第一基带信号发送至卫星通信基带电路40。
在天线10通过第二射频前置电路22与第一射频接收电路31电连接的情况下,第一射频接收电路31通过第二多路选通器52与无线通信基带电路41电连接,以使得第一射频接收电路31将第二基带信号发送至无线通信基带电路41。
上文描述举例说明了无线通信基带电路41为Wi-Fi基带电路的情况,在另一些可能实现的方式中,第一无线通信基带电路41还可以是BT基带电路、或者ZigBee基带电路、RFID基带电路等。
例如,如图3c所示,若第一无线通信基带电路41为BT基带电路,则在天线10通过第二射频前置电路22与第一射频接收电路31电连接的情况下,前述任意一个放大器可以对天线10发送的射频信号进行放大,以使得放大后的射频信号更加满足BT通信所需的信号强度。前述第一本振信号的频率与BT通信所需的频段对应。前述任意一个滤波器可以对天线10发送的射频信号进行滤波,以使得该射频信号满足BT通信所需的频段,滤除带外干扰。其他解释说明和有益效果与前述第一无线通信基带电路41为Wi-Fi基带电路的描述相同,在此不再赘述。
又例如,如图3d所示,若无线通信基带电路41为蜂窝基带电路,则在天线10通过第二射频前置电路22与第一射频接收电路31电连接的情况下,前述任意一个放大器可以对天线10发送的射频信号进行放大,以使得放大后的射频信号更加满足蜂窝通信所需的信号强度。前述第一本振信号的频率与蜂窝通信所需的频段对应。前述任意一个滤波器可以对天线10发送的射频信号进行滤波,以使得该射频信号满足蜂窝通信所需的频段,滤除带外干扰。其他解释说明和有益效果与前述无线通信基带电路41为Wi-Fi基带电路的描述相同,在此不再赘述。
另一个实施例中,如图4a所示,终端设备包括多个接收机,每个接收机均包括天线10、第一射频前置电路21、第二射频前置电路22、第一射频接收电路31、以及第二射频接收电路32。终端设备还包括卫星通信基带电路40和无线通信基带电路41。
第一种情况下,如图4a所示,第一射频接收电路31,配置为接收天线10通过第一射频前置电路21发送的第一射频信号,将第一射频信号处理为第一基带信号,并将第一基带信号发送至同一卫星通信基带电路40。第二射频接收电路32配置为接收第二射频前置电路22发送的第二射频信号,将第二射频信号处理为第二基带信号,并将第二基带信号发送至同一无线通信基带电路41。
具体的,如图4a所示,天线10用于接收射频信号,射频信号经处理后可以用作卫星通信和Wi-Fi通信。由于用作卫星通信的射频信号的频点与用作Wi-Fi通信的射频信号的频段存在细微差异,因此,天线10可以分别通过第一射频前置电路21和第二射频前置电路22传输用于卫星通信和Wi-Fi通信的射频信号。
如图4a所示,第一射频前置电路21可以包括外置滤波器和外置放大器等。在天线10通过第一射频前置电路21与第一射频接收电路31电连接的情况下,第一射频前置电路21接收射频信号后,可以利用外置滤波器对射频信号进行滤波,以将射频信号过滤为卫星通信所需的频段,滤除带外干扰。还可以利用外置放大器对射频信号进行放大,以使得放大后的射频信号满足卫星通信所需的信号强度。经过滤波和放大的射频信号可以称为第一射频信号。其中,外置滤波器例如可以包括至少一个BPF,外置放大器可以包括至少一个LNA。
请继续参考图4a,第二射频前置电路22也可以包括外置滤波器和外置放大器等。在天线10通过第二射频前置电路22与第一射频接收电路31电连接的情况下,第二射频前置电路22接收射频信号后,可以利用外置滤波器对射频信号进行滤波,以将射频信号过滤为Wi-Fi通信所需的频段,滤除带外干扰。还可以利用外置放大器对射频信号进行放大,以使得放大后的射频信号满足Wi-Fi通信所需的信号强度。经过滤波和放大的射频信号可以称为第二射频信号。其中,外置滤波器例如可以包括至少一个BPF,外置放大器可以包括至少一个LNA。
根据卫星通信下行S频段与Wi-Fi的下行频段接近,且接收的射频信号特性类似这一特点,可以使用于形成卫星通信基带信号的第一射频信号,与用于形成Wi-Fi基带信号的第二射频信号共用同一输入电路60。即,输入电路60的输入端分别与第一射频前置电路21和第二射频前置电路22电连接,以接收第一射频前置电路21发送的第一射频信号以及第二射频前置电路22发送的第二射频信号。并且,输入电路100的输出端分别与第一射频接收电路31和第二射频接收电路32电连接,以通过同一输出端向第一射频接收电路31发送第一射频信号,向第二射频接收电路32发送第二射频信号。从而实现与输入电路100的同一输出端电连接的第一射频接收电路31和第二射频接收电路32集成在同一芯片上,从而提高终端设备的产品集成度,减少板级走线,以降低板级成本。
在一些可能实现的方式中,输入电路60也可以与第一射频接收电路31和第二射频接收电路32集成在同一芯片上,以进一步提高终端设备的产品集成度,减少板级走线,以降低板级成本。
本申请实施例不对输入电路60的具体电路结构进行限定,只要输入电路60包括两个输入端和一个输出端,以分别通过两个输入端接收第一射频信号和第二射频信号,通过一个输出端合并输出第一射频信号和第二射频信号即可。可选的,输入电路60可以是合路器。
如图4a所示,第一射频接收电路31可以包括第一混频器MX1、内置滤波器、iLNA、内置VGA、ADC等。终端设备还可以包括第一本振电路LO1。第一射频接收电路31接收第一射频信号后,可以利用iLNA对第一射频信号进行进一步放大,以使得放大后的第一射频信号更加满足卫星通信通信所需的信号强度。还可以利用第一混频器MX1对第一射频信号与第一本振电路LO1提供的第一本振信号进行混频,以得到基带信号。其中,第一本振信号的频率与卫星通信通信所需的频段对应。还可以利用内置滤波器对第一混频器MX1混频得到的基带信号进行滤波,以使得该基带信号更加满足卫星通信通信所需的频段,滤除带外干扰。还可以利用VGA控制基带信号的增益,防止基带信号出现信号饱和的现象。接着,利用ADC将模拟信号形式的基带信号转为数字信号,以得到第一基带信号,并将第一基带信号发送至卫星通信基带电路40。其中,内置滤波器可以是LPF。
请继续参考图4a,第二射频接收电路32可以包括第二混频器MX2、内置滤波器、iLNA、内置VGA、ADC等。终端设备还可以包括第二本振电路LO2。第二射频接收电路32接收第二射频信号后,可以利用内置LNA对第二射频信号进行进一步放大,以使得放大后的第二射频信号更加满足Wi-Fi通信所需的信号强度。还可以利用第二混频器MX2对第二射频信号与第二本振电路LO2提供的第二本振信号进行混频,以得到基带信号。其中,第二本振信号的频率与Wi-Fi通信所需的频段对应。还可以利用内置滤波器对第二混频器MX2混频得到的基带信号进行滤波,以使得该基带信号更加满足Wi-Fi通信所需的频段,滤除带外干扰。还可以利用VGA控制基带信号的增益,防止基带信号出现信号饱和的现象。接着,利用ADC将模拟信号形式的基带信号转为数字信号,以得到第二基带信号,并将第二基带信号发送至无线通信基带电路41。其中,内置滤波器可以是LPF。
由于第一射频信号从第一射频前置电路21、输入电路60、第一射频接收电路31到卫星通信基带电路40的过程,与第二射频信号从第二射频前置电路22、输入电路60、第二射频接收电路32到无线通信基带电路41的过程,二者互不干扰。即,不存在第一射频信号传输至卫星通信基带电路40的过程中,影响第二射频信号传输至无线通信基带电路41;或者,第二射频信号传输至无线通信基带电路41的过程中,影响第一射频信号传输至卫星通信基带电路40。因此,还可以同时进行卫星通信和Wi-Fi通信。
并且,本申请实施例还可以将卫星通信基带电路40和无线通信基带电路41,与前述第一射频接收电路31、第二射频接收电路32、以及输入电路100集成在同一芯片上,以进一步提高终端设备的产品集成度,减少板级走线,以降低板级成本。
第二种情况下,参考图4a所示,第一射频接收电路31,配置为接收天线10通过第二射频前置电路22发送的第二射频信号,将第二射频信号处理为第二基带信号,并将第二基带信号发送至同一无线通信基带电路41。第二射频接收电路32配置为接收第一射频前置电路21发送的第一射频信号,将第一射频信号处理为第一基带信号,并将第一基带信号发送至同一卫星通信基带电路40。
该情况下,第一射频接收电路31可以对第二射频信号进行放大,以使得放大后的射频信号更加满足Wi-Fi通信所需的信号强度。前述第一本振信号的频率与Wi-Fi通信所需的频段对应。第一射频接收电路31的滤波器可以对第二射频信号进行滤波,以使得该射频信号满足Wi-Fi通信所需的频段。
第二射频接收电路32可以对第一射频信号进行放大,以使得放大后的射频信号更加满足卫星通信所需的信号强度。前述第二本振信号的频率与卫星通信所需的频段对应。第二射频接收电路32的滤波器可以对第一射频信号进行滤波,以使得该射频信号满足卫星通信所需的频段,滤除带外干扰。
其他解释说明和有益效果与前述第一种情况的描述相同,在此不再赘述。
此外需要说明的是,上述实施例是以卫星通信基带电路40为Wi-Fi基带电路进行说明,卫星通信基带电路40也可以是BT基带电路、或ZigBee基带电路、RFID基带电路等。其工作原理与卫星通信基带电路40为Wi-Fi基带电路的工作原理相同,在此不再赘述。
在一些实施例中,如图4b所示,无线通信基带电路41包括第一无线通信基带电路411和第二无线通信基带电路412,第一射频接收电路31或第二射频接收电路32,配置为将第二基带信号发送至同一第一无线通信基带电路411或同一第二无线通信基带电路412。为了方便描述,下文以第一无线通信基带电路411为Wi-Fi基带电路,第二无线通信基带电路412为BT基带电路为例进行说明。
该终端设备可以包括三种工作状态,第一种工作状态:同时进行Wi-Fi通信和卫星通信;第二种工作状态:同时进行BT通信和卫星通信;第三种工作状态:同时进行BT通信和Wi-Fi通信。
第一种工作状态:
第一射频接收电路31可以向卫星通信基带电路40发送第一基带信号,第二射频接收电路32可以向第一无线通信基带电路411发送第二基带信号。或者,第一射频接收电路31可以向第一无线通信基带电路411发送第二基带信号,第二射频接收电路32可以向卫星通信基带电路40发送第一基带信号。下文以前者为例进行详细描述。
在一些可能实现的方式中,终端设备还可以包括多个选择电路53,每个选择电路53电连接于一个接收机的第一射频接收电路31和第二射频接收电路32与卫星通信基带电路40、第一无线通信基带电路411、以及第二无线通信基带电路412之间。
第一射频接收电路31接收第一射频信号,并将第一射频信号处理为第一基带信号,可以控制第一射频接收电路31通过选择电路53将第一基带信号发送至卫星通信基带电路40。第二射频接收电路32接收第二射频信号,并将第二射频信号处理为第二基带信号,可以控制第二射频接收电路32通过选择电路53将第二基带信号发送至第一无线通信基带电路411。同时,还可以停止向第二无线通信基带电路412提供使能信号,使第二无线通信基带电路412暂停工作。除此以外,终端设备中的其他电路的工作原理和有益效果,与前述第一种情况下终端设备中个电路的工作原理和有益效果相同,在此不再赘述。
第二种工作状态:
第一射频接收电路31可以向卫星通信基带电路40发送第一基带信号,第二射频接收电路32可以向第二无线通信基带电路412发送第三基带信号。或者,第一射频接收电路31可以向第二无线通信基带电路412发送第三基带信号,第二射频接收电路32可以向卫星通信基带电路40发送第一基带信号。下文以前者为例进行详细描述。其中,第二射频接收电路32接收第二射频信号后,可以将第二射频信号处理为用于BT通信的第三基带信号。
第一射频接收电路31接收第一射频信号,并将第一射频信号处理为第一基带信号,可以控制第一射频接收电路31通过选择电路53将第一基带信号发送至卫星通信基带电路40。第二射频接收电路32接收第二射频信号,并将第二射频信号处理为第三基带信号,可以控制第二射频接收电路32通过选择电路53将第三基带信号发送至第二无线通信基带电路412。同时,还可以停止向第一无线通信基带电路411提供使能信号,使第一无线通信基带电路411暂停工作。除此以外,终端设备中的其他电路的工作原理和有益效果,与前述第一种情况下终端设备中个电路的工作原理和有益效果相同,在此不再赘述。
第三种工作状态:
由于Wi-Fi(例如2.4G Wi-Fi)的频段范围和BT的频段范围均为2400MHz~2483.5MHz,因此,第一射频接收电路31和第二射频接收电路32可以共用第二射频前置22电路输出的第二射频信号。从而实现将第一射频接收电路31和第二射频接收电路32集成在同一芯片上,提高终端设备的产品集成度,减少板级走线,以降低板级成本。
第一射频接收电路31向第一无线通信基带电路411发送第二基带信号,第二射频接收电路32可以向第二无线通信基带电路412发送第三基带信号。或者,第一射频接收电路31可以向第二无线通信基带电路412发送第三基带信号,第二射频接收电路32可以向第一无线通信基带电路411发送第二基带信号。下文以前者为例进行详细描述。其中,第二射频接收电路32接收第二射频信号后,可以将第二射频信号处理为用于BT通信的第三基带信号。
第一射频接收电路31接收第二射频信号,并将第二射频信号处理为第二基带信号,可以控制第一射频接收电路31通过选择电路53将第二基带信号发送至第一无线通信基带电路411,第二射频接收电路32接收第二射频信号,并将第二射频信号处理为第三基带信号,控制第二射频接收电路32通过选择电路53将第三基带信号发送至第二无线通信基带电路412。同时,还可以停止向卫星通信基带电路40提供使能信号,使卫星通信基带电路40暂停工作。除此以外,终端设备中的其他电路的工作原理和有益效果,与前述第一种情况下终端设备中个电路的工作原理和有益效果相同,在此不再赘述。
此外,对于前述任一实施例,接收机中的第一射频前置电路21、第二射频前置电路22、第一射频接收电路31、第二射频接收电路32、卫星通信基带电路40、以及无线通信基带电路41均集成于同一芯片上,以进一步提高终端设备的产品集成度,减少板级走线,以降低板级成本。
此外,对于前述两个实施例,终端设备还可以包括多个基带发射电路和多个第三射频前置电路,每个基带发射电路可以电连接于无线通信基带电路41与第三射频前置电路之间,每个第三射频前置电路可以与天线10电连接。这样一来,无线通信基带电路41还可以利用多个基带发射电路通过多个第三射频前置电路和多个天线10发射信号。即,终端设备还可以包括发射机,发射机和接收机共用天线10。
在一些可能实现的方式中,多个基带发射电路、第一射频接收电路31、第二射频接收电路32、无线通信基带电路41、以及卫星通信基带电路40还可以集成在同一芯片上。
又一个实施例中,因多路第一基带信号延时的问题,输入至同一卫星通信基带电路40的多路第一基带信号存在相位偏差。例如,因多个天线10与卫星之间的距离不同,导致多个天线10不能同时接收射频信号,导致多路第一基带信号延时;多个第一射频接收电路31的时钟同步精度不高,导致多路第一基带信号延时;多个第一射频接收电路31中滤波器或者ADC的工艺参数等可能存在差异,存在时延波动,导致多路第一基带信号延时。
基于此,如图5a和图5b所示,卫星通信基带电路40包括延迟误差计算电路71,终端设备还包括信号同步电路72。在第一射频接收电路31接收第一射频信号的情况下,延迟误差计算电路71用于计算接收的多个第一基带信号之间的延时误差,并将延迟误差发送至信号同步电路72。信号同步电路72用于根述延时误差,对第一射频接收电路31进行同步校准。
具体的,延迟误差计算电路71可以接收多个第一射频接收电路31发送的多个第一基带信号,并以一个第一射频接收电路31发送的第一基带信号为基准基带信号,利用互相关拟合算法计算其他第一基带信号与基准基带信号之间的延时误差,并将各个延时误差发送至信号同步电路72。其中,利用互相关拟合算法计算得到的延时误差精度可以达到0.1纳秒(ns)。
接着,信号同步电路72响应于延时误差,对除传输基准基带信号以外的第一射频接收电路31进行补偿,以对多路第一基带信号进行信号同步校准。
在一些可能实现的方式中,本申请实施例不对第一射频接收电路31中具体被补偿的器件进行限定。
例如,可以使信号同步电路72与第一射频接收电路31中的ADC电连接,在第一射频接收电路31中的ADC处实现多路第一基带信号的同步校准。利用该方式可以通过门电路实现纳秒级别的补偿,从而使多路第一基带信号精准同步。
又例如,可以使信号同步电路72与第一射频接收电路31中的第一混频器MX1电连接,在第一混频器MX1处实现多路第一基带信号的同步校准。
上述示例描述了在射频部分对多路第一基带信号进行同步校准,此外,还可以在卫星通信基带电路40处对多路第一基带信号进行同步校准。相较于在射频部分对多路第一基带信号进行同步校准,在卫星通信基带电路40处对多路第一基带信号进行同步校准,可以无需额外增加外部电路。
在一些可能实现的方式中,信号同步电路72可以包括时钟发生电路721和延时电路722。时钟发生电路721可以为第一射频接收电路31中的ADC、或第一混频器MX1提供时钟信号,以在时钟信号的触发下,使得ADC对基带信号模数转换,得到第一基带信号;或者,在时钟信号的触发下,第一混频器MX1对第一射频信号和第一本振信号进行混频。
如图5a和图5b所示,时钟发生电路721可以与用于传输基准基带信号的第一射频电路31电连接,直接将时钟信号发送至第一射频电路31的ADC、或第一混频器MX1。即,无需对基准基带信号进行同步校准。
请继续参考图5a和图5b,时钟发生电路721还可以与延时电路722电连接,用于向延时电路722发送时钟信号。延时电路722既可以接收时钟发生电路721发送的时钟信号,还可以接收延迟误差计算电路71发送的延时误差,并根据其他第一基带信号与基准基带信号的延时误差,向其他第一射频接收电路31的ADC、或第一混频器MX1发送延时补偿后的时钟信号,从而实现对其他第一基带信号与基准基带信号的同步校准,提高多路第一基带信号的处理精度。
此处,其他第一基带信号为除基准基带信号以外的第一基带信号。其他第一射频接收电路31为传输其他第一基带信号的第一射频接收电路31。
在一些可能实现的方式中,可以周期性地对多路第一基带信号进行同步校准。例如,每5分钟同步校准一次。
在另一些可能实现的方式中,也可以结合多个接收机的运行状态,对多路第一基带信号进行同步校准。例如,接收机关机后、开机前的时间内,在接收机下一次工作之前,可以提前将接收机开机,利用提前开机的时间对多路第一基带信号进行同步校准。这样一来,在接收机下一次工作时,接收机可以稳定向卫星通信基带电路40输入校准后的多路第一基带信号。
又一个实施例中,每根天线10可以接收多个卫星发送的射频信号,但部分卫星与天线10之间的距离较远,导致天线10接收的射频信号较弱,不利用卫星通信。基于此,还可以对天线10从多个卫星接收的信号进行质量评估。
具体的,如图6所示,第一基带信号包括从多个卫星接收的多个第一子基带信号。例如,终端设备包括两个接收机。第一个接收机的天线10接收卫星A和卫星B的射频信号,用于卫星通信。第一个接收机输出的第一基带信号包括与卫星A对应的第一子基带信号和与卫星B对应的第一子基带信号。第二个接收机的天线10也接收卫星A和卫星B的射频信号,用于卫星通信。第二个接收机输出的第一基带信号包括与卫星A对应的第一子基带信号和与卫星B对应的第一子基带信号。
若卫星通信基带电路40从第一射频接收电路31捕获到多个第一子基带信号,可以对多个第一子基带信号进行追踪。若卫星通信基带电路40未从第一射频接收电路31捕获到多个第一子基带信号,可以重新捕获多个第一子基带信号。
卫星通信基带电路40追踪多个第一子基带信号的过程中,还可以判断是否对多个第一子基带信号稳定追踪。若是,则可以对多个第一子基带信号进行质量评估,并比较不同接收机输出的第一子基带信号之间的载噪比差值。根据不同接收机输出的第一子基带信号之间的载噪比差值,以及预设权重计算公式,计算各个接收机输出的第一子基带信号所占的权重,并基于各自的权重,将与同一卫星对应的多个第一子基带信号合并为合并基带信号。
例如,对第一个接收机输出的两个第一子基带信号的载噪比,与第二个接收机输出的两个第二子基带信号的载噪比进行比较。若第一个接收机输出的两个第一子基带信号的载噪比,与第二个接收机输出的两个第二子基带信号的载噪比相同,则两个接收机输出的第一子基带信号所占的权重相同;若第一个接收机输出的两个第一子基带信号的载噪比,与第二个接收机输出的两个第二子基带信号的载噪比差值大于10dB,则第一个接收机输出的两个第一子基带信号与第二个接收机输出的两个第二子基带信号的权重比可以是9:1。
本申请实施例不对预设权重计算公式进行限定,预设权重计算公式,与多个第一子基带信号的载噪比、以及多个第一子基带信号的载噪比差值、以及实际的卫星通信需求有关。
以第一个接收机输出的两个第一子基带信号与第二个接收机输出的两个第二子基带信号的权重比为9:1为例,第一个接收机输出的与卫星A对应的第一子基带信号,与第二个接收机输出的与卫星A对应的第二子基带信号,以9:1的比例合并为合并基带信号;第一个接收机输出的与卫星B对应的第一子基带信号,与第二个接收机输出的与卫星B对应的第二子基带信号,以9:1的比例合并为合并基带信号。
此处需要注意的是,与前文中提到的相关技术二不同的是,相关技术二是选择多个天线10中的一个天线10接收的射频信号用于卫星通信。而本申请实施例则是同时利用多个天线10接收的多个射频信号,多个射频信号合并处理,能够充分利用多个天线10接收的信号进行信号增强,从而可以避免在所有天线10接收的射频信号都不佳的场景下,无法保证卫星通信。相比相关技术二,本方案可稳定获得更高的载噪比增益。例如在双天线10时,可比相关技术二稳定获得2~3dB载噪比增益。
在一些可能实现的方式中,卫星通信基带电路40对多个第一子基带信号进行质量评估,可以理解为对多个第一子基带信号的载噪比进行评估。
接着,卫星通信基带电路40还可以继续传输合并基带信号,从而实现对用于卫星通信的基带信号的稳定追踪。
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 (12)
1.一种终端设备,其特征在于,包括多个接收机,每个接收机均包括天线、第一射频前置电路、第二射频前置电路、以及第一射频接收电路;所述终端设备还包括卫星通信基带电路和无线通信基带电路;
所述第一射频接收电路,配置为接收所述天线通过所述第一射频前置电路发送的第一射频信号,将所述第一射频信号处理为第一基带信号,并将所述第一基带信号发送至同一卫星通信基带电路;或者,
所述第一射频接收电路,配置为接收所述天线通过所述第二射频前置电路发送的第二射频信号,将所述第二射频信号处理为第二基带信号,并将所述第二基带信号发送至同一无线通信基带电路。
2.根据权利要求1所述的终端设备,其特征在于,所述终端设备还包括第一多路选通器和第二多路选通器;
所述天线通过所述第一多路选通器与所述第一射频前置电路或所述第二射频前置电路电连接;
所述第一射频接收电路通过所述第二多路选通器与所述卫星通信基带电路或所述无线通信基带电路电连接。
3.根据权利要求1所述的终端设备,其特征在于,所述接收机还包括第二射频接收电路;
所述第一射频接收电路接收所述第一射频信号时,所述第二射频接收电路,配置为接收所述第二射频前置电路发送的所述第二射频信号,将所述第二射频信号处理为所述第二基带信号,并将所述第二基带信号发送至同一所述无线通信基带电路;
所述第一射频接收电路接收所述第二射频信号时,所述第二射频接收电路,配置为接收所述第一射频前置电路发送的所述第一射频信号,将所述第一射频信号处理为所述第一基带信号,并将所述第一基带信号发送至同一所述卫星通信基带电路。
4.根据权利要求3所述的终端设备,其特征在于,所述无线通信基带电路包括第一无线通信基带电路和第二无线通信基带电路,所述终端设备还包括多个选择电路;
所述选择电路电连接于每个所述接收机的所述第一射频接收电路和所述第二射频接收电路与所述卫星通信基带电路、所述第一无线通信基带电路和所述第二无线通信基带电路之间;
所述第一射频接收电路或所述第二射频接收电路,还配置为在接收所述第二射频信号时,将所述第二射频信号处理为二基带信号或第三基带信号;
所述选择电路,配置为接收所述第一射频接收电路和所述第二射频接收电路发送的所述第一基带信号和所述第二基带信号、或所述第一基带信号和所述第三基带信号、或所述第二基带信号和所述第三基带信号,并将所述第一基带信号发送至同一所述卫星通信基带电路,将所述第二基带信号发送至同一所述第一无线通信基带电路,或者将所述第一基带信号发送至同一所述卫星通信基带电路,将所述第三基带信号发送至同一所述第二无线通信基带电路,或者将所述第二基带信号发送至同一所述第一无线通信基带电路,将所述第三基带信号发送至同一所述第二无线通信基带电路。
5.根据权利要求3或4所述的终端设备,其特征在于,所述终端设备还包括合路器;所述天线与所述第一射频前置电路和所述第二射频前置电路电连接;
所述第一射频前置电路和所述第二射频前置电路通过所述合路器与所述第一射频接收电路和所述第二射频接收电路电连接。
6.根据权利要求1-4任一项所述的终端设备,其特征在于,所述无线通信基带电路包括Wi-Fi基带电路、蓝牙基带电路、蜂窝基带电路中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的终端设备,其特征在于,所述卫星通信基带电路包括延迟误差计算电路,所述终端设备还包括信号同步电路;
所述延迟误差计算电路,用于计算接收的多个所述第一基带信号之间的延时误差,并将所述延迟误差发送至所述信号同步电路;
所述信号同步电路,用于根据所述延时误差,对所述第一射频接收电路进行同步校准。
8.根据权利要求7所述的终端设备,其特征在于,所述延迟误差计算电路,用于计算接收的多个所述第一基带信号之间的延时误差,包括:
所述延迟误差计算电路,用于接收多个所述第一射频接收电路发送的多个所述第一基带信号;
所述延迟误差计算电路,还用于以一个所述第一射频接收电路发送的所述第一基带信号为基准基带信号,利用互相关拟合算法计算其他所述第一基带信号与所述基准基带信号之间的延时误差,并将所述延时误差发送至所述信号同步电路;
所述信号同步电路,用于响应于所述延时误差,对所述第一射频接收电路进行同步校准,包括:
所述信号同步电路,用于根据所述延时误差,对除传输所述基准基带信号以外的所述第一射频接收电路进行补偿。
9.根据权利要求7或8所述的终端设备,其特征在于,所述第一射频接收电路包括混频器和电连接于所述混频器与所述卫星通信基带电路之间的模数转换电路;
所述信号同步电路与所述混频器或者所述模数转换电路电连接。
10.根据权利要求1-4任一项所述的终端设备,其特征在于,所述第一基带信号包括从多个卫星接收的多个第一子基带信号;
所述卫星通信基带电路,用于确定接收的所述多个第一子基带信号的载噪比,并比较不同所述接收机输出的第一子基带信号的载噪比差值;根据所述载噪比差值确定各个所述接收机输出的所述第一子基带信号的权重,并根据所述权重将与同一所述卫星对应的所述第一子基带信号合并为合并基带信号;
所述卫星通信基带电路,还用于继续传输所述合并基带信号。
11.根据权利要求1-4任一项所述的终端设备,其特征在于,所述第一射频接收电路、所述卫星通信基带电路、以及所述无线通信基带电路均集成于同一芯片上。
12.根据权利要求11所述的终端设备,其特征在于,所述第一射频前置电路、所述第二射频前置电路、所述第一射频接收电路、所述卫星通信基带电路、以及所述无线通信基带电路均集成于同一芯片上。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211128050.9A CN117767972A (zh) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 终端设备 |
PCT/CN2023/105283 WO2024055721A1 (zh) | 2022-09-16 | 2023-06-30 | 终端设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211128050.9A CN117767972A (zh) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 终端设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117767972A true CN117767972A (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=90274168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211128050.9A Pending CN117767972A (zh) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 终端设备 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117767972A (zh) |
WO (1) | WO2024055721A1 (zh) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6320549B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-11-20 | Qualcomm Inc. | Compact dual mode integrated antenna system for terrestrial cellular and satellite telecommunications |
CN201562048U (zh) * | 2009-09-28 | 2010-08-25 | 深圳市海威讯科技有限公司 | 片上集成gsm技术的全球定位系统接收机 |
CN102540204B (zh) * | 2010-12-31 | 2014-10-29 | 杭州中科微电子有限公司 | 一种单芯片双频全球卫星导航接收机 |
CN113242079B (zh) * | 2021-04-20 | 2023-03-28 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种基于天通卫星宽带数据通信的终端 |
CN113242080B (zh) * | 2021-04-20 | 2022-12-13 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种基于天通卫星通信的核心模块 |
-
2022
- 2022-09-16 CN CN202211128050.9A patent/CN117767972A/zh active Pending
-
2023
- 2023-06-30 WO PCT/CN2023/105283 patent/WO2024055721A1/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024055721A1 (zh) | 2024-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
USRE45273E1 (en) | Multi-antenna transceiver system | |
CN112075038B (zh) | 在具有多天线接收机的移动设备中执行对参考信号的测量方法及装置 | |
KR100216349B1 (ko) | 코드분할다중접속 통신시스템의 전파중계장치 | |
EP0830752B1 (en) | Pilot signal strength control for a low earth orbiting satellite communications system | |
US20120202561A1 (en) | Cdma transceiver with cdma diversity receiver path shared with time duplexed receiver | |
US6249253B1 (en) | Mobile radiotelephone determination using time of arrival of GPS and pilot signals | |
US20110177827A1 (en) | Pilot Beacon System | |
JP2000151255A (ja) | アンテナ・アレイの校正方法及び装置 | |
KR100703417B1 (ko) | 무선망에서 다이버시티 특성을 이용한 신호 수신 방법 및그 장치 | |
US20230179253A1 (en) | Remote device control | |
CN117767972A (zh) | 终端设备 | |
US7817975B2 (en) | Wireless communication system, wireless communication terminal, and wireless communication method | |
US6724808B1 (en) | Transmission power control method of measuring Eb/N0 after weighted signals are combined | |
US8606196B2 (en) | Reconfigurable diversity receiver | |
CN117767970A (zh) | 终端设备 | |
KR100609588B1 (ko) | 다이버시티 기능을 가지는 트리플 밴드 타입의 이동 통신단말기 | |
WO2024055722A1 (zh) | 终端设备 | |
US12015432B2 (en) | Adaptive gain for receiving wireless signals | |
US20230179245A1 (en) | Controlling remote antenna systems | |
JP2000353998A (ja) | ダイバーシティ受信機およびダイバーシティ送信機 | |
JP3208343B2 (ja) | ダイバーシチ装置 | |
JP2006512828A (ja) | モバイルハンドセットの送信電力のための制御手法 | |
CN117749208A (zh) | 一种收发装置及终端设备 | |
WO2000002329A1 (en) | Method for decreasing fading in a telecommunication system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication |