CN118234002A - 一种多基站设备间相位同步系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多基站设备间相位同步系统，包括：基带处理单元；第一有源天线单元包括：第一功率分配器、第一放大器、第一对外接口和第二放大器；第二有源天线单元包括：第二对外接口和第三放大器；第一对外接口与第二对外接口连接；基带处理单元，用于向第一有源天线单元发送第一信号；第一有源天线单元，用于将第一信号转化为第一本振信号，并使第一本振信号传输至第一功率分配器，以使第一功率分配器将第一本振信号分成第二本振信号和第三本振信号；其中，第二本振信号传输至第一有源天线单元内部混频器件；第三本振信号传输至第二对外接口；第二有源天线单元，用于将第三本振信号传输至第二有源天线单元内部混频器件。

Description

一种多基站设备间相位同步系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多基站设备间相位同步系统。

背景技术

随着通信感知技术的演进，感知距离对于基站设备而言非常重要，现有的具备感知能力的多基站设计主要为双站感知设计和多站协同感知设计。以双站感知设计为例，设定存在两个AAU(Act ive Antena Unit，有源天线单元)，分别为第一有源天线单元和第二有源天线单元；双站协同感知的方案则是使用第一有源天线单元和第二有源天线单元作联合收发，理论上通过联合收发可提高接收增益，从而提高整个系统的发射能力或接收能力。但这类的组网会因为第一有源天线单元和第二有源天线单元各自内部的时钟参考不同源，即由于第一有源天线单元和第二有源天线单元内部的晶振器件(如数字基带处理单元、锁相环)的差异性，导致在联合收到时产生相位抖动，从而恶化相噪性能，进而限制第一有源天线单元和第二有源天线单元间的感知距离。

发明内容

本发明实施例提供一种多基站设备间相位同步系统，能有效解决现有技术第一有源天线单元和第二有源天线单元联合感知时内部的时钟参考不同源导致相位抖动、相位不同步的问题。实现了第一有源天线单元和第二有源天线单元均采用第一有源天线单元处理后的本振信号，实现信号同源，即实现了两个有源天线单元间的相位同步，提高了两个有源天线单元的感知距离。

本发明一实施例提供一种多基站设备间相位同步系统，包括：第一有源天线单元、第二有源天线单元和基带处理单元；

所述第一有源天线单元包括：第一功率分配器、第一放大器、第一对外接口和第二放大器；

所述第二有源天线单元包括：第二对外接口和第三放大器；

所述第一对外接口与所述第二对外接口连接；

所述基带处理单元，用于在第一有源天线单元作为信号输入源时，向第一有源天线单元发送第一信号；

所述第一有源天线单元，用于将所述第一信号转化为第一本振信号，并使所述第一本振信号传输至第一功率分配器，以使第一功率分配器将所述第一本振信号分成第二本振信号和第三本振信号；其中，所述第二本振信号传输至第一有源天线单元内部混频器件；所述第三本振信号经第一放大器和第一对外接口传输至第二有源天线单元的第二对外接口；

所述第二有源天线单元，用于将第三本振信号经第三放大器传输至第二有源天线单元内部混频器件。

进一步地，所述第一有源天线单元还包括：第一开关和第二开关；

所述第二本振信号传输至第一有源天线单元内部混频器件；所述第三本振信号经第一放大器和第一对外接口传输至第二有源天线单元的第二对外接口，包括：

所述第二本振信号经第二开关传输至第一有源天线单元内部混频器件；

所述第三本振信号经第一放大器、第一开关和第一对外接口传输至第二有源天线单元的第二对外接口。

进一步地，所述第二有源天线单元，还包括：第三开关和第四开关；

所述将第三本振信号经第三放大器传输至第二有源天线单元内部混频器件，包括：

将第三本振信号经第三开关、第三放大器和第四开关传输至第二有源天线单元内部混频器件。

进一步地，所述第一有源天线单元还包括：信号转化单元；

所述信号转化单元，包括：依次连接的数字基带处理单元、数字锁相环、模拟锁相环和射频锁相环；

所述用于将所述第一信号转化为第一本振信号，包括：

将所述第一信号传输至所述数字基带处理单元，以使数字基带处理单元将所述第一信号转化为待恢复的参考时钟信号，并将待恢复的参考时钟信号传输至数字锁相环；

所述数字锁相环将待恢复的参考时钟信号转化为第一参考时钟信号，并将所述第一参考时钟信号传输至模拟锁相环；

所述模拟锁相环将所述第一参考时钟信号转化为第二参考时钟信号，并将所述第二参考时钟信号传输至射频锁相环；

所述射频锁相环将所述第二参考时钟信号转化为第一本振信号。

进一步地，所述基带处理单元，还用于：

获取预设标定物体的第一速度；其中，在第一对外接口与第二对外接口未连接时，预设标定物体以所述第一速度在第一有源天线单元和第二有源天线单元间匀速运动；

在第一对外接口与第二对外接口连接时，获取预设标定物体在第一有源天线单元和第二有源天线单元间运动产生的第二速度；

根据所述第一速度和第二速度确定预设标定物体的第一速度误差；

根据所述第一速度误差确定第一有源天线单元和第二有源天线单元间的第一相位误差；

在将第三本振信号经第三开关、第三放大器和第四开关传输至第二有源天线单元内部混频器件之前，根据所述第一相位误差修正第三本振信号。

进一步地，所述第二有源天线单元还包括：第二功率分配器；

所述第二有源天线单元，将第三本振信号经第三开关、第三放大器和第四开关传输至第二有源天线单元内部混频器件，包括：

将经过第四开关的第三本振信号传输至第二功率分配器，以使第二功率分配器将所述第三本振信号分为第四本振信号和第五本振信号；将所述第四本振信号传输至第二有源天线单元内部混频器件。

进一步地，还包括第三有源天线单元；

所述第三有源天线单元包括：第三对外接口和第四放大器；

所述第二有源天线单元还包括：第四对外接口和第五放大器；

所述第三对外接口与所述第四对外接口连接；

所述第二有源天线单元还用于：使所述第五本振信号经第五放大器和第四对外接口传输至第三有源天线单元的第三对外接口；

所述第三有源天线单元，用于将第五本振信号经第四放大器传输至第三有源天线单元内部混频器件。

进一步地，所述第三有源天线单元，还包括：第五开关和第六开关；

所述第二有源天线单元，还包括：第七开关；

所述使所述第五本振信号经第五放大器和第四对外接口传输至第三有源天线单元的第三对外接口，包括：

使所述第五本振信号经第五放大器、第七开关、和第四对外接口以及传输至第三有源天线单元的第三对外接口；

所述将第五本振信号经第四放大器传输至第三有源天线单元内部混频器件，包括：

将第五本振信号经第五开关、第四放大器和第六开关传输至第三有源天线单元内部混频器件。

进一步地，所述第二有源天线单元还包括：第三功率分配器和第六放大器；

所述基带处理单元，还用于在第二有源天线单元作为信号输入源时，向第二有源天线单元发送第二信号；

所述第二有源天线单元，还用于将所述第二信号转化为第六本振信号，并使所述第六本振信号传输至第三功率分配器，以使第三功率分配器将所述第六本振信号分成第七本振信号和第八本振信号；其中，所述第七本振信号经第四开关至第二功率分配器，以使第二功率分配器将所述第七本振信号分成第九本振信号和第十本振信号；所述第九本振信号传输至第二有源天线单元内部混频器件；所述第十本振信号经第五放大器、第七开关、第四对外接口以及第三有源天线单元的第三对外接口；所述第八本振信号经第六放大器、第三开关、第二对外接口以及第一有源天线单元的第一对外接口；

所述第一有源天线单元，用于将第八本振信号经第一开关、第二放大器和第二开关传输至第一有源天线单元内部混频器件；

所述第三有源天线单元，用于将第十本振信号经第五开关、第四放大器和第六开关传输至第三有源天线单元内部混频器件。

进一步地，所述基带处理单元，还用于：

获取预设标定物体的第三速度；其中，在第三对外接口与第四对外接口未连接时，预设标定物体以所述第三速度在第二有源天线单元和第三有源天线单元间匀速运动；

在第三对外接口与第四对外接口连接时，获取预设标定物体的第四速度；

根据所述第三速度和第四速度确定预设标定物体的第二速度误差；

根据所述第二速度误差确定第二有源天线单元和第三有源天线单元间的第二相位误差；

在将第五本振信号经第五开关、第四放大器和第六开关传输至第三有源天线单元内部混频器件之前，根据所述第二相位误差修正第五本振信号。

通过实施本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种多基站设备间相位同步系统，包括：第一有源天线单元、第二有源天线单元和基带处理单元；所述第一有源天线单元包括：第一功率分配器、第一放大器、第一对外接口、第二放大器和第二开关；所述第二有源天线单元包括：第二对外接口、第三放大器和第三开关；所述第一对外接口与所述第二对外接口连接。通过在第一有源天线单元和第二有源天线单元内部设置元器件，使第一有源天线单元提供第一对外接口，第二有源天线单元提供第二对外接口，通过沟通第一对外接口和第二对外接口，使在联合第一有源天线单元和第二有源天线单元时，仅需通过基带处理单元向第一有源天线单元发送第一信号，所发送的第一信号经第一有源天线单元独立转化为本振信号后，经第一对外接口直接进入第二对外接口，避免了第二有源天线单元自身将第一信号转化为本振信号的处理，从而解决了第一有源天线单元和第二有源天线单元联合感知时内部的时钟参考不同源导致相位抖动、相位不同步的问题。实现了第一有源天线单元和第二有源天线单元均采用第一有源天线单元处理后的本振信号，实现信号同源，即实现了两个有源天线单元间的相位同步，提高了两个有源天线单元的感知距离。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的传统有源天线单元联合感知的内部信号处理流程示意图。

图2是本发明一实施例提供的双有源天线单元间联合收发所得的增益能力示意图。

图3是本发明一实施例提供的一种多基站设备间相位同步系统的结构示意图。

图4是本发明一实施例提供的第一有源天线单元和第二有源天线单元联合感知的内部信号处理流程示意图。

图5是本发明一实施例提供的第一有源天线单元和第二有源天线单元的内部电路图。

图6是本发明一实施例提供的第一有源天线单元和第二有源天线单元间相位误差消除原理图。

图7是本发明一实施例提供的第一有源天线单元、第二有源天线单元和第三有源天线单元联合感知形成链类连接时的内部信号处理流程示意图。

图8是本发明一实施例提供的以第一有源天线单元为信号输入源时第一有源天线单元、第二有源天线单元和第三有源天线单元的内部电路图。

图9是本发明一实施例提供的第一有源天线单元、第二有源天线单元和第三有源天线单元联合感知形成星类连接时的内部信号处理流程示意图。

图10是本发明一实施例提供的以第二有源天线单元为信号输入源时第一有源天线单元、第二有源天线单元和第三有源天线单元的内部电路图。

图11是本发明一实施例提供的第一有源天线单元、第二有源天线单元和第三有源天线单元间相位误差消除原理图。

图12是本发明一实施例提供的通过外设本振发生器连接各有源天线单元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，传统的AAU(Act ive Antena Unit，有源天线单元)或RRU(Remote Radio Unit，射频拉远单元)内部，同步的时钟信号会经过如图1所描述的方案1-3所示的任意一种的时钟电路部分；可以看出，无论采用何种方案，两个有源天线单元之间的时钟均会经过虚线框中的芯片或锁相环单元，经过其中的每一个单元，由于单元间的不一致性，会到至第一有源天线单元和第二有源天线单元之间的相位差异，进一步造成如图2所示的相位波动误差，进而造成波束无法同向合成的问题。

为解决上述由于各有源天线单元间内部模块差异导致的相位不一致问题，本发明提出了一种多基站设备间相位同步系统。

如图3-图5所示，是本发明一实施例提供的一种多基站设备间相位同步系统，包括：第一有源天线单元、第二有源天线单元和基带处理单元；

所述第一有源天线单元包括：第一功率分配器、第一放大器、第一对外接口和第二放大器；

所述第二有源天线单元包括：第二对外接口和第三放大器；

所述第一对外接口与所述第二对外接口连接；

所述基带处理单元，用于在第一有源天线单元作为信号输入源时，向第一有源天线单元发送第一信号；

所述第一有源天线单元，用于将所述第一信号转化为第一本振信号，并使所述第一本振信号传输至第一功率分配器，以使第一功率分配器将所述第一本振信号分成第二本振信号和第三本振信号；其中，所述第二本振信号经第二开关传输至第一有源天线单元内部混频器件；所述第三本振信号经第一放大器和第一对外接口传输至第二有源天线单元的第二对外接口；

所述第二有源天线单元，用于将第三本振信号经第三放大器传输至第二有源天线单元内部混频器件。

在一个优选的实施例中，所述第一有源天线单元还包括：第一开关和第二开关；所述第二本振信号传输至第一有源天线单元内部混频器件；所述第三本振信号经第一放大器和第一对外接口传输至第二有源天线单元的第二对外接口，包括：所述第二本振信号经第二开关传输至第一有源天线单元内部混频器件；所述第三本振信号经第一放大器、第一开关和第一对外接口传输至第二有源天线单元的第二对外接口。

在一个优选的实施例中，所述第二有源天线单元，还包括：第三开关和第四开关；所述将第三本振信号经第三放大器传输至第二有源天线单元内部混频器件，包括：将第三本振信号经第三开关、第三放大器和第四开关传输至第二有源天线单元内部混频器件。

具体的，本发明的实现原理为，通过在第一有源天线单元和第二有源天线单元内置硬件电路，为第一有源天线单元提供一对外接口a和为第二有源天线单元提供一对外接口b，并将接口a和接口b通过走线连接；使第一有源天线单元或第二有源天线单元中的任意一个作为基带处理单元所发送的同步定时信号的信号输入源，图4中示例的为以第一有源天线单元作为信号输入源的例子，通过基带处理单元向第一有源天线单元发送同步定时信号，使在第一有源天线单元处引出a点信号可直接传输至第二有源天线单元的接口b上，从而使得第二有源天线单元和第一有源天线单元的时钟电路完全同源，消除了由于第二有源天线单元和第一有源天线单元之间的内部器件(数字基带处理单元和各类锁相环)差异带来的误差，从而有效的消除了第一有源天线单元和第二有源天线单元间的相位误差。

如图5所示，是本实施例提供的第一有源天线单元1和第二有源天线单元2内部电路及其端口连接示意图。在本实施例中，以第一有源天线单元1作为信号输入源进行具体说明。

第一有源天线单元1包括了第一功率分配器100、第一放大器101、第一开关102、第一对外接口103、第二放大器105和第二开关104。第二有源天线单元2包括了第二对外接口203、第三开关202、第三放大器205和第四开关204。第一有源天线单元1的第一对外接口103与第二有源天线单元2的第二对外接口203。第一对外接口103和第二对外接口203通过走线连接。基带处理单元(BBU)与第一有源天线单元1和第二有源天线单元2分别通过光纤连接。基带处理单元向第一有源天线单元发送第一信号。

在一个优选的实施例中，所述第一有源天线单元还包括：信号转化单元；

所述信号转化单元，包括：依次连接的数字基带处理单元、数字锁相环、模拟锁相环和射频锁相环；

所述用于将所述第一信号转化为第一本振信号，包括：将所述第一信号传输至所述数字基带处理单元，以使数字基带处理单元将所述第一信号转化为待恢复的参考时钟信号，并将待恢复的参考时钟信号传输至数字锁相环；所述数字锁相环将待恢复的参考时钟信号转化为第一参考时钟信号，并将所述第一参考时钟信号传输至模拟锁相环；所述模拟锁相环将所述第一参考时钟信号转化为第二参考时钟信号，并将所述第二参考时钟信号传输至射频锁相环；所述射频锁相环将所述第二参考时钟信号转化为第一本振信号。

具体的，基带处理单元所传输的第一信号为包含相位、时间同步的时钟信号，在以第一有源天线单元1作为基带处理单元的信号输入端时，基带处理单元将上述信号传输至第一有源天线单元1；在第一有源天线单元1接收到包含相位、时间同步的时钟信号时，先通过数字基带处理单元如FPGA、SOC等进行处理，得到待恢复的时钟信号后，经数字锁相环DPLL进行处理，以使经过数字锁相环DPLL进行处理后待恢复的时钟信号的信号近端获取到更优的相噪性能，得到具备更优的相噪性能的第一参考时钟信号。将第一参考时钟信号再传输至模拟锁相环APLL进行处理将其转化为第二参考时钟信号，最终通过射频锁相环RFPLL进行处理得到对应的第一本振信号。同理，若第二有源天线单元2作为信号输入端，则其在获取到对应的输入信号时，也调用自身所携带的信号转化单元将输入信号转化为对应的本振信号。

在第一有源天线单元1得到第一本振信号后，使第一本振信号传输至第一功率分配器100，第一功率分配器100将第一本振信号分成第二本振信号和第三本振信号。第二本振信号作为第一有源天线单元内部的信号流，通过第二开关104传输至第一有源天线单元1内部混频器件；其中，在传输第二本振信号时，使第二开关104的不动端与动端104a连接。第三本振信号作为第一有源天线单元的对外输出信号流，通过第一放大器101、第一开关102和第一对外接口103后，经过第一对外接口103与第二对外接口203之间的走线传输到第二对外接口203；其中，在传输第三本振信号时，使第一开关102的不动端与动端102a连接。第二对外接口203接收到第三本振信号，将第三本振信号传输至第三开关202后，经第三放大器205和第四开关204传输至第二有源天线单元2内部混频器件。其中，在传输第三本振信号时，使第三开关202的不动端与动端202b连接，第四开关204的不动端与动端204b连接。通过上述流程，即完成了第一有源天线单元1和第二有源天线单元2的时钟链路的传递。

由于上述方案中在第一对外接口103和第二对外接口203之间新增了一固定走线连接第一有源天线单元1和第二有源天线单元2，考虑到这段走线差异会影响到空口合成效果，针对这部分的影响，提出如下校准方案：

在一个优选的实施例中，所述基带处理单元，还用于：获取预设标定物体的第一速度；其中，在第一对外接口与第二对外接口未连接时，预设标定物体以所述第一速度在第一有源天线单元和第二有源天线单元间匀速运动；在第一对外接口与第二对外接口连接时，获取预设标定物体在第一有源天线单元和第二有源天线单元间运动产生的第二速度；根据所述第一速度和第二速度确定预设标定物体的第一速度误差；根据所述第一速度误差确定第一有源天线单元和第二有源天线单元间的第一相位误差；在将第三本振信号经第三开关、第三放大器和第四开关传输至第二有源天线单元内部混频器件之前，根据所述第一相位误差修正第三本振信号。

具体的，如图6(a)所示，在第一有源天线单元1和第二有源天线单元2出场设置、或现网开站时，提供一个预设标定物体，该标定物体由外部控制，可以是无人机、遥控车等物体。使用预设标定物体以初始速度V(即上述第一速度)在第一有源天线单元1和第二有源天线单元2间进行匀速运动。第一有源天线单元1和第二有源天线单元2开展联合感知，使两者通过第一对外接口103和第二对外接口203进行通信。使用第一有源天线单元1发，第二有源天线单元2收，或第二有源天线单元2发，第一有源天线单元1收中的任意一种方式，继而通过两个模块间的联合感知计算出预设标定物体在第一有源天线单元1和第二有源天线单元2间运动产生的速度V1(即上述第二速度)；根据公式Δv1＝V―V1计算出预设标定物体的第一速度误差；通过以下公式计算第一有源天线单元1和第二有源天线单元2间的相位误差(即上述第一相位误差)：

其中，为第一有源天线单元1和第二有源天线单元2间的相位误差；V1为第一有源天线单元1和第二有源天线单元2间的感知时隙的时间宽度(使用调频连续波时为Chirp的时间宽度)；λ1为第一有源天线单元1和第二有源天线单元2的感知波长；Δv1为第一速度误差。

如图6(b)所示，根据上述计算确定第一相位误差后，在实际使用过程中，第一有源天线单元1和第二有源天线单元2联合收发时，基带处理单元将经过单元间走线传输到第二有源天线单元2的射频本振信号的相位上乘以一个即可把多余的相位去除。即使传输到第二有源天线单元2中的第三本振信号为基带处理单元根据第一误差修订后的信号。

通过实施上述方案，可以消除两个有源天线单元间在联合感知时相噪不一致的影响，增强两个单元间的感知能力。进一步地，通过在出厂或开站时，增加通过速度维度校准的方式，消除了本振走线带来的相位误差，使相位误差对两个单元间的感知能力进一步降低。

在一个优选的实施例中，所述第二有源天线单元还包括：第二功率分配器；所述第二有源天线单元，将第三本振信号经第三开关、第三放大器和第四开关传输至第二有源天线单元内部混频器件，包括：将经过第四开关的第三本振信号传输至第二功率分配器，以使第二功率分配器将所述第三本振信号分为第四本振信号和第五本振信号；将所述第四本振信号传输至第二有源天线单元内部混频器件。

在一个优选的实施例中，还包括第三有源天线单元；所述第三有源天线单元包括：第三对外接口和第四放大器；所述第二有源天线单元还包括：第四对外接口和第五放大器；所述第三对外接口与所述第四对外接口连接；所述第二有源天线单元还用于：使所述第五本振信号经第五放大器和第四对外接口传输至第三有源天线单元的第三对外接口；所述第三有源天线单元，用于将第五本振信号经第四放大器传输至第三有源天线单元内部混频器件。

在一个优选的实施例中，所述第三有源天线单元，还包括：第五开关和第六开关；所述第二有源天线单元，还包括：第七开关；所述使所述第五本振信号经第五放大器和第四对外接口传输至第三有源天线单元的第三对外接口，包括：使所述第五本振信号经第五放大器、第七开关、和第四对外接口以及传输至第三有源天线单元的第三对外接口；所述将第五本振信号经第四放大器传输至第三有源天线单元内部混频器件，包括：将第五本振信号经第五开关、第四放大器和第六开关传输至第三有源天线单元内部混频器件。

具体的，在存在多个有源天线单元时，需要在各有源天线单元中内置硬件电路，并使两两单元间通过硬件电路的对外接口通过走线的方式进行连接。在本实施例中，以三个有源天线单元做示例说明，在此基础上，可进一步扩展连接多个有源天线单元，此处则不一一列举说明。

如图7所示和图8所示第三有源天线单元3至少包括第三对外接口303、第五开关302、第四放大器305和第六开关304。第二有源天线单元2还包括有第二功率分配器206、第四对外接口210、第五放大器207和第七开关208。第三对外接口303和第四对外接口210通过走线连接。

在将原有电路优化为上述电路后，作为沟通第一有源天线单元1和第三有源天线单元3的第二有源天线单元2具备两个对外接口。在仍以第一有源天线单元1作为信号输入源时，三个单元间构成如图7所示的链类连接。

由于信号输入源没变，本振信号在第一有源天线单元1内和第二有源天线单元2内的信号流并未发送改变。在增设上述元器件后，第二有源天线单元2将经过第四开关204的第三本振信号传输至第二功率分配器206；第二功率分配器206将第三本振信号一分为二，得到第四本振信号和第五本振信号。将第四本振信号传输至第二有源天线单元2内部混频器件。将第五本振信号经第五放大器207、第七开关208、第四对外接口210传输至第三有源天线单元3的第三对外接口303；其中，在传输第五本振信号时，使第七开关208的不动端与动端208a连接，另一未连接动端208b上连接有一负载电阻209后接地。在第五本振信号进入第三对外接口303后，经过第五开关302、第四放大器305和第六开关304传输至第三有源天线单元3内部混频器件；其中，在传输第五本振信号时，使第五开关302的不动端与动端302b连接，第六开关304的不动端与动端304b连接。

通过上述进一步的优化流程，即在第一有源天线单元1、第二有源天线单元2和第三有源天线单元3之间完成了时钟链路的传递。

在一个优选的实施例中，所述第二有源天线单元还包括：第三功率分配器和第六放大器；所述基带处理单元，还用于在第二有源天线单元作为信号输入源时，向第二有源天线单元发送第二信号；所述第二有源天线单元，还用于将所述第二信号转化为第六本振信号，并使所述第六本振信号传输至第三功率分配器，以使第三功率分配器将所述第六本振信号分成第七本振信号和第八本振信号；其中，所述第七本振信号经第四开关至第二功率分配器，以使第二功率分配器将所述第七本振信号分成第九本振信号和第十本振信号；所述第九本振信号传输至第二有源天线单元内部混频器件；所述第十本振信号经第五放大器、第七开关、第四对外接口以及第三有源天线单元的第三对外接口；所述第八本振信号经第六放大器、第三开关、第二对外接口以及第一有源天线单元的第一对外接口；所述第一有源天线单元，用于将第八本振信号经第一开关、第二放大器和第二开关传输至第一有源天线单元内部混频器件；所述第三有源天线单元，用于将第十本振信号经第五开关、第四放大器和第六开关传输至第三有源天线单元内部混频器件。

具体的，如图9和图10所示，在存在三个有源天线单元时，除以第一有源天线单元1作为信号输入源，在三个有源天线单元间形成链类连接外，还可将信号输入源由第一有源天线单元1转变为第二有源天线单元2，形成以第二有源天线单元2为中心的星类连接。

在第二有源天线单元2作为信号输入源时，第二有源天线单元2还包括：第三功率分配器200和第六放大器201。

基带处理单元向第二有源天线单元2发送第二信号，通过第二有源天线单元内部的信号转换模块进行处理后，得到第六本振信号并传输至第三功率分配器200；第三功率分配器200将第六本振信号一分为二得到第七本振信号和第八本振信号。第七本振信号经第四开关204传输至第二功率分配器206，第二功率分配器206将第七本振信号一分为二得到第九本振信号和第十本振信号；其中，在传输第七本振信号时，使第四开关204的不动端与动端204a连接。第九本振信号传输至第二有源天线单元2内部混频器件。第十本振信号经第五放大器207、第七开关208、第四对外接口210后，经过第四对外接口210和第三对外接口303间的走线进入第三有源天线单元3的第三对外接口303；其中，在传输第十本振信号时，使第七开关208的不动端与动端208a连接。第三对外接口303在接收到第十本振信号后，经过第五开关302、第四放大器305和第六开关304传输至第三有源天线单元3内部混频器件；其中，在传输第十本振信号时，使第五开关302的不动端与动端302b连接，第六开关304的不动端与动端304b连接。第八本振信号经第六放大器201、第三开关202、第二对外接口203后，经过第一对外接口103和第二对外接口203间的走线进入第一有源天线单元1的第一对外接口103；其中，在传输第八本振信号时，使第三开关202的不动端与动端202a连接。第一对外接口103在接收到第八本振信号后，经第一开关102、第二放大器105和第二开关104传输至第一有源天线单元1内部混频器件；其中，在传输第八本振信号时，使第一开关102的不动端与动端102b连接，第二开关104的不动端与动端104b连接。

通过上述流程，即在第一有源天线单元1、第二有源天线单元2和第三有源天线单元3之间完成了时钟链路的传递。

同样的，在新增了第三有源天线单元3后，需对第二有源天线单元2和第三有源天线单元3之间因走线引起的相位误差进行消除。

在一个优选的实施例中，所述基带处理单元，还用于：获取预设标定物体的第三速度；其中，在第三对外接口与第四对外接口未连接时，预设标定物体以所述第三速度在第二有源天线单元和第三有源天线单元间匀速运动；在第三对外接口与第四对外接口连接时，获取预设标定物体的第四速度；根据所述第三速度和第四速度确定预设标定物体的第二速度误差；根据所述第二速度误差确定第二有源天线单元和第三有源天线单元间的第二相位误差；在将第五本振信号经第五开关、第四放大器和第六开关传输至第三有源天线单元内部混频器件之前，根据所述第二相位误差修正第五本振信号。

具体的，如图11(a)所示，在第二有源天线单元2和第三有源天线单元3出场设置、或现网开站时，提供一个与在第一有源天线单元1和第二有源天线单元2中使用相同的预设标定物体。使用预设标定物体以初始速度V(即上述第三速度，此处第三速度与上述第一速度相同)在第二有源天线单元2和第三有源天线单元3间匀速运动。假设第二有源天线单元2和第三有源天线单元3开展联合感知，使两者通过第四对外接口210和第三对外接口303进行通信。使用第二有源天线单元2发，第三有源天线单元3收，或第三有源天线单元3发，第二有源天线单元2收中的任意一种方式，继而通过两个模块间的联合感知计算出预设标定物体在第二有源天线单元2和第三有源天线单元3间运动产生的速度V2(即上述第四速度)；根据公式Δv2＝V―V2计算出预设标定物体的第二速度误差；通过以下公式计算第二有源天线单元2和第三有源天线单元3间的相位误差(即上述第二相位误差)：

其中，为第二有源天线单元2和第三有源天线单元3间的相位误差；T2为第二有源天线单元2和第三有源天线单元3间的感知时隙的时间宽度(使用调频连续波时为Chirp的时间宽度)；λ2为第二有源天线单元2和第三有源天线单元3的感知波长；Δv2为第二速度误差。

如图11(b)所示，根据上述计算确定第二相位误差后，在实际使用过程中，第二有源天线单元2和第三有源天线单元3联合收发时，基带处理单元将经过单元间走线传输到第三有源天线单元3的射频本振信号的相位上乘以一个即可把多余的相位去除。即使传输到第三有源天线单元3中的第五本振信号为基带处理单元根据第二误差修订后的信号。

上述方案还可以用于第二有源天线单元2发，第一有源天线单元1收和第三有源天线单元3收。计算第二有源天线单元2和第一有源天线单元1间的相位误差、计算第二有源天线单元2和第三有源天线单元3间的相位误差同上述方案，此处不再赘述。

优选的，在需联合感知的有源天线单元设备过多时，可通过如图12所示的外设本振发生器，使本振发生器分别向与之连接的各有源天线单元发送相同的本振信号，使本振信号进入有源天线单元的对外接口后经内部电路直接传输至有源天线单元内部混频器件。例如：本振发生器发送本振信号至AAU1(即上述第一有源天线单元1)时，第一有源天线单元1的第一对外接口103接收到本振信号，使第一开关102的不动端与动端102b连接，使本振信号传输至第二放大器105后，使第二开关104的不动端与动端104b连接，使本振信号传输至第一有源天线单元1的内部混频器件。其余AAU2、AAU3等内部传输与AAU1相同，此处不再赘述。

此外，需要补充的是，在不考虑成本的前提下，可将内置于有源天线单元的硬件电路均设置为如图8和图10中第二有源天线单元2中所示的包含传输信号所需的所有元器件的电路结构。上述在表述时仅对保证信号传输所需涉及的最少元器件进行说明。

需说明的是，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的系统实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为了方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可参考前述方法实施例中对应的过程，在此不再赘述。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多基站设备间相位同步系统，其特征在于，包括：第一有源天线单元、第二有源天线单元和基带处理单元；

所述第一有源天线单元包括：第一功率分配器、第一放大器、第一对外接口和第二放大器；

所述第二有源天线单元包括：第二对外接口和第三放大器；

所述第一对外接口与所述第二对外接口连接；

所述基带处理单元，用于在第一有源天线单元作为信号输入源时，向第一有源天线单元发送第一信号；

所述第一有源天线单元，用于将所述第一信号转化为第一本振信号，并使所述第一本振信号传输至第一功率分配器，以使第一功率分配器将所述第一本振信号分成第二本振信号和第三本振信号；其中，所述第二本振信号传输至第一有源天线单元内部混频器件；所述第三本振信号经第一放大器和第一对外接口传输至第二有源天线单元的第二对外接口；

所述第二有源天线单元，用于将第三本振信号经第三放大器传输至第二有源天线单元内部混频器件。

2.如权利要求1所述的一种多基站设备间相位同步系统，其特征在于，所述第一有源天线单元还包括：第一开关和第二开关；

所述第二本振信号传输至第一有源天线单元内部混频器件；所述第三本振信号经第一放大器和第一对外接口传输至第二有源天线单元的第二对外接口，包括：

所述第二本振信号经第二开关传输至第一有源天线单元内部混频器件；

所述第三本振信号经第一放大器、第一开关和第一对外接口传输至第二有源天线单元的第二对外接口。

3.如权利要求2所述的一种多基站设备间相位同步系统，其特征在于，所述第二有源天线单元，还包括：第三开关和第四开关；

所述将第三本振信号经第三放大器传输至第二有源天线单元内部混频器件，包括：

将第三本振信号经第三开关、第三放大器和第四开关传输至第二有源天线单元内部混频器件。

4.如权利要求3所述的一种多基站设备间相位同步系统，其特征在于，所述第一有源天线单元还包括：信号转化单元；

所述信号转化单元，包括：依次连接的数字基带处理单元、数字锁相环、模拟锁相环和射频锁相环；

所述用于将所述第一信号转化为第一本振信号，包括：

将所述第一信号传输至所述数字基带处理单元，以使数字基带处理单元将所述第一信号转化为待恢复的参考时钟信号，并将待恢复的参考时钟信号传输至数字锁相环；

所述数字锁相环将待恢复的参考时钟信号转化为第一参考时钟信号，并将所述第一参考时钟信号传输至模拟锁相环；

所述模拟锁相环将所述第一参考时钟信号转化为第二参考时钟信号，并将所述第二参考时钟信号传输至射频锁相环；

所述射频锁相环将所述第二参考时钟信号转化为第一本振信号。

5.如权利要求4所述的一种多基站设备间相位同步系统，其特征在于，所述基带处理单元，还用于：

获取预设标定物体的第一速度；其中，在第一对外接口与第二对外接口未连接时，预设标定物体以所述第一速度在第一有源天线单元和第二有源天线单元间匀速运动；

在第一对外接口与第二对外接口连接时，获取预设标定物体在第一有源天线单元和第二有源天线单元间运动产生的第二速度；

根据所述第一速度和第二速度确定预设标定物体的第一速度误差；

根据所述第一速度误差确定第一有源天线单元和第二有源天线单元间的第一相位误差；

在将第三本振信号经第三开关、第三放大器和第四开关传输至第二有源天线单元内部混频器件之前，根据所述第一相位误差修正第三本振信号。

6.如权利要求5所述的一种多基站设备间相位同步系统，其特征在于，所述第二有源天线单元还包括：第二功率分配器；

所述第二有源天线单元，将第三本振信号经第三开关、第三放大器和第四开关传输至第二有源天线单元内部混频器件，包括：

将经过第四开关的第三本振信号传输至第二功率分配器，以使第二功率分配器将所述第三本振信号分为第四本振信号和第五本振信号；将所述第四本振信号传输至第二有源天线单元内部混频器件。

7.如权利要求6所述的一种多基站设备间相位同步系统，其特征在于，还包括第三有源天线单元；

所述第三有源天线单元包括：第三对外接口和第四放大器；

所述第二有源天线单元还包括：第四对外接口和第五放大器；

所述第三对外接口与所述第四对外接口连接；

所述第二有源天线单元还用于：使所述第五本振信号经第五放大器和第四对外接口传输至第三有源天线单元的第三对外接口；

所述第三有源天线单元，用于将第五本振信号经第四放大器传输至第三有源天线单元内部混频器件。

8.如权利要求7所述的一种多基站设备间相位同步系统，其特征在于，所述第三有源天线单元，还包括：第五开关和第六开关；

所述第二有源天线单元，还包括：第七开关；

所述使所述第五本振信号经第五放大器和第四对外接口传输至第三有源天线单元的第三对外接口，包括：

使所述第五本振信号经第五放大器、第七开关、和第四对外接口以及传输至第三有源天线单元的第三对外接口；

所述将第五本振信号经第四放大器传输至第三有源天线单元内部混频器件，包括：

将第五本振信号经第五开关、第四放大器和第六开关传输至第三有源天线单元内部混频器件。

9.如权利要求8所述的一种多基站设备间相位同步系统，其特征在于，所述第二有源天线单元还包括：第三功率分配器和第六放大器；

所述基带处理单元，还用于在第二有源天线单元作为信号输入源时，向第二有源天线单元发送第二信号；

所述第二有源天线单元，还用于将所述第二信号转化为第六本振信号，并使所述第六本振信号传输至第三功率分配器，以使第三功率分配器将所述第六本振信号分成第七本振信号和第八本振信号；其中，所述第七本振信号经第四开关至第二功率分配器，以使第二功率分配器将所述第七本振信号分成第九本振信号和第十本振信号；所述第九本振信号传输至第二有源天线单元内部混频器件；所述第十本振信号经第五放大器、第七开关、第四对外接口以及第三有源天线单元的第三对外接口；所述第八本振信号经第六放大器、第三开关、第二对外接口以及第一有源天线单元的第一对外接口；

所述第一有源天线单元，用于将第八本振信号经第一开关、第二放大器和第二开关传输至第一有源天线单元内部混频器件；

所述第三有源天线单元，用于将第十本振信号经第五开关、第四放大器和第六开关传输至第三有源天线单元内部混频器件。

10.如权利要求9所述的一种多基站设备间相位同步系统，其特征在于，所述基带处理单元，还用于：

获取预设标定物体的第三速度；其中，在第三对外接口与第四对外接口未连接时，预设标定物体以所述第三速度在第二有源天线单元和第三有源天线单元间匀速运动；

在第三对外接口与第四对外接口连接时，获取预设标定物体的第四速度；

根据所述第三速度和第四速度确定预设标定物体的第二速度误差；

根据所述第二速度误差确定第二有源天线单元和第三有源天线单元间的第二相位误差；

在将第五本振信号经第五开关、第四放大器和第六开关传输至第三有源天线单元内部混频器件之前，根据所述第二相位误差修正第五本振信号。