WO2012103853A2

WO2012103853A2 - 接收和发送信号的方法、发射机、接收机及其系统

Info

Publication number: WO2012103853A2
Application number: PCT/CN2012/074197
Authority: WO
Inventors: 吴剑锋; 许广成
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2012-04-17
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2012-08-09
Also published as: CN102763446B; CN102763446A; WO2012103853A3

Description

接收和发送信号的方法、发射机、接收机及其系统技术领域

本发明实施例涉及通信领域，并且更具体地，涉及一种接收信号的方法、发送信号的方法、发射机、接收机及其系统。背景技术

有源天线系统是一种重要基站系统，其能够有效减小天线和射频（ Radio Frequency, RF )模块之间的损耗，提升射频信号的辐射效率，安装简单，并且能够通过数字域来改变天线的波束形状从而改善系统的覆盖和容量，因而越来越受到运营商和电信设备供应商的重视。

波束赋形（Beamforming )是一种先进的多天线技术，其通过多个天线阵元（antenna element )组成天线阵列，多个天线阵元之间通过对发射或接收的信号赋予一定特征的权重而将多个阵元上的信号产生波束赋形，从而使发射具有明显的方向特性或使得接收具有特定方向性的信号，能有效地加强有用信号并抑制干扰，进而提高信号的信干噪比（ Signal-Interference-Noise Rate, SINR )。

当前，通常釆用模拟波束赋形（Analog Beamforming, ABF ) 或数字波束赋形（Digital Beamforming, DBF ) 来调整发射信号或接收信号的幅度和 / 或相位。但是， ABF虽然成本较低但不能获得很好的性能，而 DBF虽然能够获得良好的性能但成本较高。发明内容

本发明提供一种接收信号的方法、发送信号的方法、发射机、接收机及其系统，使得能够在获得较好的性能的同时，还能够降低成本，提升性价比。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种用于接收信号的方法，该方法包括：对经由多个天线阵元接收的信号按照 M 路分别执行模拟波束赋形 ( ABF )处理，其中 M为大于等于 2的自然数；对经 ABF处理后的 M路信号按照 N路分别执行数字波束赋形（ DBF ) 处理，其中 N为大于等于 2的自然数；以及对经 DBF处理后的信号执行解码处理。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种用于发射信号的方法，该方法包括：对要发送的信号按照 N路分别执行数字波束赋形（DBF )处理，其中 N为大于等于 2的自然数；对经 DBF处理后的 N路信号按照 M路分别执行模拟波束赋形（ABF ) 处理，其中 M为大于等于 2的自然数；以及经由多个天线阵元发射经 ABF处理后的信号。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种接收机，该接收机包括：模拟波束赋形（ABF )单元，用于对经由多个天线接收的信号按照 M路分别执行 ABF处理，其中 M为大于等于 2的自然数；数字波束赋形（ DBF )单元，用于对经 ABF处理后的 M路信号按照 N路分别执行 DBF处理，其中 N为大于等于 2的自然数；以及解码器，用于对经 DBF处理后的信号执行解码处理。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种发射机，该发射机包括：数字波束赋形（ DBF )单元，用于对要发送的信号按照 N路分别执行 DBF处理，其中 N为大于等于 2的自然数；模拟波束赋形（ ABF )单元，用于对经 DBF处理后的 N路信号按照 M路分别执行 ABF处理，其中 M为大于等于 2的自然数; 以及发射单元，用于经由多个天线发射经 ABF处理后的信号。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种天线系统，包括所述的接收机和 /或所述的发射机。

本发明技术方案通过釆用 ABF和 DBF相结合的方式，使得能够在获得较好的性能的同时，还能够降低成本，提升性价比。附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作筒单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通篇中，相同或类似的附图标记指代相同或类似的元素。

图 1是示出根据本发明实施例的用于接收信号的方法的示范性流程图。图 2是示出根据本发明实施例的用于发送信号的方法的示范性流程图。图 3示出根据本发明实施例的接收机的第一具体实现方式的示意图。图 4示出根据本发明实施例的接收机的第二具体实现方式的示意图。图 5示出根据本发明实施例的发射机的第一具体实现方式的示意图。图 6示出根据本发明实施例的发射机的第二具体实现方式的示意图。图 Ί示出根据本发明实施例的釆用 APD来执行线性化的另一发射机的示意图。

图 8示出根据本发明实施例的、其中基于多个合路路径中的每一个来执行线性化的示意图。

图 9是示出根据本发明实施例的接收机的结构的示范性框图。

图 10是示出根据本发明实施例的发射机的结构的示范性框图。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。

本发明的技术方案，可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通信系统（Global System of Mobile communication, GSM ), 码分多址（CDMA, Code Division Multiple Access ) 系统、宽带码分多址（ WCDMA, Wideband Code Division Multiple Access Wireless ),通用分组无线业务 ( GPRS , General Packet Radio Service ) 、通用移动通信系统 (Universal Mobile Telecommunications System, UMTS) _¾ 长期演进 ( LTE, Long Term Evolution ) 等。

移动终端（ Mobile Terminal ) , 也可称之为用户设备（ UE， User Equipment ),移动用户设备等，可以经无线接入网（例如， RAN, Radio Access Network ) 与一个或多个核心网进行通信，移动终端可以是移动终端，如移动电话（或称为 "蜂窝" 电话）或具有移动终端的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和 /或数据。

基站，可以是 GSM或 CDMA中的基站（ BTS, Base Transceiver Station ), 也可以是 WCDMA中的基站（NodeB )，还可以是 LTE中的演进型基站（ eNB 或 e-NodeB, evolutional Node B ), 本发明并不限定。

此后，为了便于描述，将在有源天线系统（ Active Antenna System , AAS ) 的上下文中具体描述本发明实施例，但是本发明不限于此，还可以应用于其他天线系统。

图 1是示出根据本发明实施例的用于接收信号的方法 10的示范性流程图。可以在接收机中实现该方法 10。

如图 1 中所示，在方法 10的 101 中，对经由多个天线阵元接收的信号按照 M路分别执行模拟波束赋形（Analog Beamforming, ABF )处理，其中 M为大于等于 2的自然数。

在 102中，对经 ABF处理后的 M路信号按照 N路分别执行数字波束赋形（ Digital Beamforming, DBF )处理，其中 N为大于等于 2的自然数。本发明所有实施例中的 DBF处理既可以在数字中频进行，也可以在基带进行。举例而言，当 DBF处理在数字中频进行时，经 DBF处理后的信号进行复用后送入基带单元进行基带处理，该基带处理包括解调和解码处理；当 DBF 处理在基带进行时，经 ABF处理后的 M路信号下变频至基带后按照 N路解调后，分别执行 DBF处理，之后，对经 DBF处理后的信号进行解码处理。本发明所有实施例中以 DBF处理在数字中频进行为例进行说明，但并不限于此， DBF处理在基带进行的方案可以采用现有的方案，在此不予赘述。

在 103中，对经 DBF处理后的信号进行解码处理。

根据本发明实施例，通过采用 ABF和 DBF相结合的方式，使得能够在获得较好的性能的同时，还能够降低成本，从而提升性价比。

进一步的，在以上实施例中 N<M。

这样，通过数字通道的数目 N小于模拟通道的数目 M, 从而可以有效地降低数字中频的通道资源消耗的同时提升天线系统的倾角调整范围的自由度。

图 2是示出根据本发明实施例的用于发送信号的方法 20的示范性流程图。可以在发射机中实现该方法 20。

如图 2中所示，在方法 20的 201中，对要发送的信号按照 N路分别执行数字波束赋形（ DBF ) 处理，其中 N为大于等于 2的自然数。

在 202中，对经 DBF处理后的 N路信号按照 M路分别执行模拟波束赋形（ ABF )处理，其中 M为大于等于 2的自然数。

在 203中，经由多个天线阵元发射经 ABF处理后的信号。

根据本发明实施例，通过采用 ABF和 DBF相结合的方式，使得能够在获得较好的性能的同时，还能够降低成本，从而提升性价比。进一步的， N<M。

这样，通过数字通道的数目 N小于模拟通道的数目 M，从而可以有效地降低数字中频的通道资源消耗的同时提升天线系统的倾角调整范围的自由度。

下面，将参照附图更详细地解释根据本发明实施例的具体实现方式。图 3 示出根据本发明实施例的接收机的第一具体实现方式 300 的示意图。

如图 3中所示，接收机 310从多个天线阵元接收信号，在该例子中，天线阵元的数目为十个（#1至 #10 ), 但是本发明不限于此，天线阵元的数目根据实际需要可以为其他任何合适的数目。所接收到的信号在多个接收路径 (即模拟通道）中通过双工器（DUP ) 进行滤波、通过低噪声放大器（Low Noise Amplifier, LNA )进行放大、然后经下变频器（本振信号为 "LO" ) (如图 3 ( a ) 中的所示）下变频后进行 ABF处理。其中，多个接收路径中所包括的 DUP、 LNA、下变频器、 ABF 中的一个或多个也可以根据应用的实际情况进行复用。在该例子中，接收路径的数目为 10, 且接收路径与天线阵元是一一对应的，即每个接收路径（模拟通道）对应于 1个天线阵元且天线阵元的数目也为 10。但是，采用其中每个接收路径对应于 1个天线阵元的方式（即，所谓的一驱一架构）只是本发明实施例的一个优选实现方式，且本发明不限于此，本领域技术人员可以根据设计需求和应用环境等因素采用其他方式，例如一驱二架构、一驱三架构等。当每个接收路径对应于 1个天线阵元时，可以在模拟域保留一驱一架构，从而获得天线系统的倾角调整范围的最大的自由度。

此后，对经 ABF处理后的信号执行 DBF处理。具体而言，例如可以通过合成器（如图 3中的中间部分的 "∑" 所示）将经 ABF处理后的信号合成为多个合成路径，然后在多个合成路径 (即数字通道）的每一个中执行后续过程。这里，因为后续 DBF处理中的需要，至少需要 2个数字通道，因此，多个合成路径的数目是大于等于 2的自然数。此外，这里合成器可以表示是对来自多个接收路径的信号执行矢量加。

在图 3所示出的例子中，合成路径的数目为 2, 其中将天线阵元 #1至 #5 合成为与一个数字通道对应（如图 3中的上半部分所示，此后称为第一数字通道），并将天线阵元 #6至 #10合成为与另一个数字通道对应（如图 3 中的下半部分所示，此后称为第二数字通道）。但是，本发明实施例不限于此，合成后的信号可以为更多路，例如，合成后的信号可以为 3路、 4路、等等。

此外，可以取决于接收（目标）天线方向图、基于每个天线阵元的参数 (例如主瓣大小、副瓣大小等）来进行合成。具体而言，在合成时，可以将几路信号中使得合成后的信号损耗最小且性能最好的几个天线阵元的信号 (或模拟通道的信号）合成为与一个数字通道相对应。例如，除了图中所示的例子之外，可以存在其中来自奇数号天线阵元的信号被合成为与一个数字通道对应、而来自偶数号天线阵元的信号被合成为与另一个数字通道对应的情况。另外，每个数字通道所对应的多个天线阵元（或模拟通道）的数目可以是不同的，例如，在一些情况下，假设天线阵元的数目为 S, 则可以是将天线阵元 #1至 #】合成为与第一数字通道对应，将天线阵元 #J+1至# 合成为与第二数字通道对应， ......，将天线阵元 #L+1至#?合成为与第 N-1数字通道对应，且将天线阵元 #P+1 #S 合成为与第 N 数字通道对应，其中 1<J<K<L<P<S 且都为自然数。也就是说，合成路径（数字通道）的数目以及每个合成路径（数字通道）与哪些天线阵元（或哪个天线阵元）对应可以取决于天线阵元的参数来决定。

虽然以上在一驱一架构的上下文中进行了说明，但是本领域技术人员可以明白，当釆用一驱多架构时，可以与上述类似地来进行合成。

在经 ABF处理后的信号被合成之后，对于多个合成路径中的每一路，可以分为同相（ 0。）矢量和正交（ 90。）矢量，分别按照天线波束倾角的要求调整幅度和 /或相位，并经过模数转换器（ Analog-Digital Converter, ADC ) 采样并经历诸如速率变换、滤、波等的数字信号处理（未示出）。

此外，合成后的 N路信号中的每一路均可以为多载波信号，并且按照 N 路分别执行 DBF处理可以包括：对所述 N路信号中的每一路多载波信号按照无线接入制式或载波频段分为 T路分别执行 DBF处理，其中 T为大于等于 1 的自然数。进一步的，本发明所有实施例中经 ABF处理的多路信号中的每一路信号也均可以为多载波信号。

具体而言，为了进行 DBF处理，经过数字信号处理后的每一路信号可以通过滤波器（如图 3 ( a ) 中的 "Div" 所示，也可称为混频器）在数字域进行分路，例如按照实际应用要求基于各个无线接入制式（如 GSM、 LTE 和 WCDMA等）或者载波频段来进行分路。这里，可以利用数字控制振荡器（numerical controlled oscillator, NCO ) 来进行选择分路。图 3中基于工作制式而将每个数字通道中的信号分为 GSM、 WCDMA和 LTE，但是本发明不限于此，还可以对同一制式中的不同载波的信号进行划分，例如将 GSM 信号中处于不同载频的信号进行划分。因为每个数字通道可以是多载波通道、即每个数字通道内的合成后的信号可以是多载波信号，所以可以按照输入到该通道内的信号的不同载波的数量及其相应的载频来进行划分，并且划分后的信号的数量不限于 3个。

之后，按照每个载波在数字域中执行 DBF处理，并送到下一级（未示出）进行解码，例如可以分别按照 GSM信号、 WCDMA信号和 LTE信号来进行解码。这里，如图 3中所示， GSM信号、 WCDMA信号和 LTE信号中的每个可以分别按照同相矢量（ I )和正交矢量（ Q )进行解码，其中 , GSM— I 信号、 WCDMA— I信号和 LTE—I信号属于第一数字通道，且 GSM— Q信号、 WCDMA Q信号和 LTE— Q信号属于第二数字通道。后续的基带处理可以为现有的基带处理过程，与本发明的实质内容关系不大，在此不再赘述。

在每个数字通道中，还可以包括有限脉冲响应（ Finite Impulse Response,

FIR ) 滤波器来分别对按载波进行划分后的信号进行滤波。

FIR滤波器和 NCO的原理和作用在本领域是共知的，而且与本发明的实质内容关系不大，所以为了简便之故在这里省略了对其的详细描述。

此外，虽然这里为了描述的方便仅示出两路数字通道作为例子，但是本领域技术人员可以明白本发明同样适用于多于两路数字通道的情况。

根据本发明实施例，因为采用了 ABF+DBF的结构，使得能够在获得较好的性能的同时，还能够降低成本，提升性价比，并进一步的使得数字通道的数目可以少于模拟通道的数目，从而使得在数字域中可以釆用尽量少的数字通道。因而，可以有效地降低数字中频的通道资源消耗，系统功耗和成本，并可以获得更大的天线系统倾角调整范围的自由度。

图 4 示出根据本发明实施例的接收机的第二具体实现方式 400 的示意图。

除了 ABF单元与下变频器的位置不同之外，接收机 400与接收机 300 具有基本类似的结构并可以执行基本相同的功能，因此，为了简洁之故，此后将关注于它们之间的差异来进行描述，而对类似的结构和功能不再赘述。

在图 3 中，在对所接收的信号执行 ABF处理之前，对其执行下变频处理，即下变频器位于 ABF单元之前。但是，如图 4 中所示，在接收机 400 中，各个模拟通道中的 ABF单元位于下变频器（如图 4 中的 " Θ " 所示）之前，即在对经 ABF处理后的信号执行合成之后以及对合成后的信号执行 DBF处理之前，在多个合成路径中的每一个中分别执行下变频。因此，每个数字通道各自所对应的多个模拟通道可以进一步共用一个下变频器。

因此，可以筒化电路设计，同时进一步降低功耗和成本。

图 5 示出根据本发明实施例的发射机的第一具体实现方式 500 的示意图。

如图 5中所示，发射机 500包括两个数字通道以及十个天线阵元，并且采用一驱一架构，但是可以理解的是，本发明不限于此。

与上述接收机的例子类似地，图 5中示出的发射机 500也包括两个合成路径，即第一合成路径（数字通道）（如图 5的上半部分所示），该第一合成路径包括同相（I ) 和正交（Q ) 两路，和第二合成路径（数字通道）（如图 5 的下半部分所示），该第二合成路径也包括同相（I ) 和正交（Q ) 两路。待发射的信号在数字域在这两路数字通道内按照实际应用要求基于各个工作制式（如 GSM、 LTE或 WCDMA等）或者工作载波在数字域调整幅度和 /或相位、即经过 DBF处理。例如，如图 5中所示，同相（I ) 和正交（Q ) 的 GSM信号、 WCDMA信号和 LTE信号被输入到两路数字通道中的每个中，并按照载波分别经历 DBF处理，其中， GSM1信号、 WCDMA1信号和 LTE1 信号属于第一数字通道（合成路径 ),且 GSM2信号、 WCDMA2信号和 LTE2 信号属于第二数字通道（合成路径）。这里，按照工作载波对信号进行分路可以利用 NCO进行实现。

此外，本发明所有实施例中每个合成路径中的信号、即 N路信号中的每一路均可以为多载波信号，并且对要发送的信号按照 N路分别执行数字波束赋形（ DBF )处理可以包括：对所述 N路信号中的每一路多载波信号按照无线接入制式或载波频段分为 T路分别执行 DBF处理，其中 T为大于等于 1 的自然数。

之后，经 DBF处理后的信号被分路为多个发射路径（和接收机的具体实现方式中的接收路径一样，也可称为模拟通道）。与接收机部分类似地，可以利用例如分路器（如图 5中的中间部分的 "Div" 所示）将经 DBF处理后的信号分路为多个发射路径，并进而对应于多个天线阵元。优选地，当在采用一驱一架构的情况下多个发射路径与多个天线阵元——对应时，可以获得整个天线系统的倾角调整范围的最大的自由度。但是本发明实施例不限于此，还可以采取其他一驱多的架构，也可以提高倾角调整范围的自由度。

具体而言，例如，该分路器也可以取决于发射（目标）天线方向图、基于每个天线阵元的参数（例如主瓣大小、副瓣大小等）来进行分路。

经分路后的多路信号分别通过各自的上变频器（如图 5中左侧的 " ® " 所示）被上变频，然后分别在各自的模拟通道内经历 ABF处理以调整幅度和 /或相位。最后，经 ABF处理后的多路信号分别经放大器放大并被传送给对应的天线阵元用于辐射出去。本发明所有实施例中经 ABF处理的多路信号中的每一路也均可以为多载波信号。

在图 5中所示的发射机 500中，为了解决因输出功率回退（Output Power Back Off, OPBO ) 导致的输出效率的降低的问题，可以利用峰值因子降低 ( Crest Factor Reduction, CFR )和线性化技术。 CFR又称消波算法，其通过消去信号的波峰来减小多载波输入信号的峰值平均功率比（Peak to Average Power Ratio, PAPR )。线性化技术用于扩展功率放大器的线性工作范围，可以包括模拟预失真（Analog Pre-distortion, APD ) 和数字预失真 ( Digital Pre-distortion， DPD ) 等方式。它们的原理在本领域内是公知的，因此为了筒洁之故在这里省略了对它们的详细描述。在图 5示出的例子中采用的是 CFR和 DPD , 但是本发明不限于此，本领域技术人员可以根据设计需求和应用环境采用 CFR、 DPD和 APD中的一个或多个。

类似地，虽然这里为了描述的方便仅示出两路数字通道作为例子，但是本领域技术人员可以明白本发明同样适用于多于两路数字通道的情况。

根据本发明实施例，通过采用 ABF+DBF的结构，使得能够在获得较好的性能的同时，还能够降低成本，并进一步的使得数字通道的数目可以少于模拟通道的数目，从而使得在数字域中可以采用尽量少的数字通道。因而，可以有效地降低数字中频的通道资源消耗，系统功耗和成本，并可以获得更大的天线系统倾角调整范围的自由度。

图 6示出根据本发明实施例的发射机的第二具体实现方式 600。

类似地，在图 5 中，在模拟通道中的每个 ABF单元之前都设置有上变频器（如图 5中左侧的 " ® " 所示），即在经 DBF处理后的信号被分路为多个发射路径之后，在多个发射路径中的每一个中分别执行上变频，然后再分别执行 ABF处理。但是，如图 6中所示，在发射机 600中，上变频器（如图 6中左侧的 " ®，，所示）位于分路器和 ABF单元之前，即在经 DBF处理后的信号被分路为多个发射路径之前，在多个合路路径的每一个中分别执行上变频，然后将经上变频后的信号分路为多个发射路径再分别执行 ABF处理。

这样可以筒化电路设计，同时进一步降 4氐功耗和成本。

虽然在图 5和图 6中示出采用数字预失真（ Digital Pre-Distortion, DPD ) 技术来对要发射的信号执行线性化，但是也可以采用模拟预失真（Analog Pre-Distortion, APD )来执行线性化。图 7示出根据本发明实施例的采用 APD 来执行线性化的另一发射机 700。除了采用 APD之外，图 7中示出的发射机 700与图 6中示出的发射机 600具有相同的结构。

在采用 APD来执行线性化的情况下，在多个发射路径的每一个中分别执行 ABF处理之后，分别对每个发射路径中的信号执行 APD。当然，本发明不限于此，还可以采用其他合适的技术来执行线性化。

图 8示出根据本发明实施例的、其中基于多个合路路径中的每一个来执行线性化的示意图。虽然在图中将线性化技术示出为 DPD,但是本发明不限于此，还可以釆用其他合适的线性化技术，诸如 APD。

如图 8中所示，与一个合路路经（数字通道）相对应的多个发射路径（模拟通道）可以共用一个反馈通道，即采用相同的反馈结果（诸如幅度和 /或相位）来调整线性化技术的参数。因为如上所述与同一个数字通道对应的多个模拟通道的信号在被合成时可以表现较好的性能，所以相应地，反馈通道中在对从多个模拟通道分别耦合出的信号进行合成前也进行 ABF处理，且各 ABF可以采取与发射通道上的各 ABF分别对应的配置来调整信号的幅度和 / 或相位，以使得在反馈通道中合成的信号类似地也表现较好的性能，从而可以保证送给线性化单元的信号功率是较大的，进而能够确保执行有效的线性化。

图 9是示出根据本发明实施例的接收机 900的结构的示范性框图。

如图 9中所示，接收机 900可以包括 ABF单元 901、 DBF单元 902和解码器 903。

ABF单元 901用于对经由多个天线阵元接收的信号按照 M路分别执行

ABF处理，其中 M为大于等于 2的自然数。 DBF单元 902用于对经 ABF 处理后的 M路信号按照 N路分别执行 DBF处理，其中 N为大于等于 2的自然数。解码器 903用于对经 DBF处理后的信号进行解码处理。

根据本发明实施例，接收机 900通过采用 ABF和 DBF相结合的方式，使得能够在获得较好的性能的同时，还能够降低成本，从而提升性价比。

此外，接收机 900还可以包括合成器（未示出），用于将经 DBF处理后的 M路信号合成为 N路，以使得所述 DBF单元对合成后的 N路信号分别执行 DBF处理，其中 N小于 M。

图 10是示出根据本发明实施例的发射机 1000的结构的示范性框图。如图 10中所示，发射机 1000包括 DBF单元 1001、 ABF单元 1002和发射单元 1003。

DBF单元 1001用于对要发送的信号按照 N路分别执行 DBF处理，其中 N为大于等于 2的自然数。 ABF单元 1002用于对经 DBF处理后的信号执行 ABF处理，其中 M为大于等于 2的自然数。发射单元 1003用于经由多个天线阵元发射经 ABF处理后的信号。

根据本发明实施例，发射机 1000通过采用 ABF和 DBF相结合的方式，使得能够在获得较好的性能的同时，还能够降低成本，从而提升性价比。

此外，发射机 1000还可以包括分路器，用于将经 DBF处理后的 N路信号划分为 M路，以使得所述 ABF单元 1002对分路后的 M路信号分别执行 ABF处理，其中， N小于 M。

可以理解的是，以上图 3至图 7所示的接收机或发射机的具体实现方式仅为举例 , 接收机中除 ABF和 DBF的结合方式之外的模数转换、下变频、滤 -波、 IQ 处理等过程都可以为现有技术中的方式，本领域技术人员可以依据其所知对这些部分进行变形或增减，本发明并不限于图中所示意的方式或结构，类似的，发射机中除 ABF和 DBF的结合方式之外的 IQ处理、数模转换、上变频、滤波等过程都可以为现有技术中的方式，本领域技术人员可以依据其所知对这些部分进行变形或增减，本发明并不限于图中所示意的方式或结构。此外，本发明实施例还提供一种天线系统，可以包括上述实施例提供的接收机和 /或发射机。本发明实施例可以被应用于诸如有源天线系统等的天线系统。

本发明实施例还提供一种通信系统，包括上述天线系统。

应当注意的是，为了清楚和简明，在图 3至图 10中仅示出了与本发明实施例相关的部分，但是本领域技术人员应当明白，图 3至图 10中所示出的设备或器件可以包括其他必要的单元。

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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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发明的范围。

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现方式中，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。为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，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，在本发明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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元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，本发明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全部或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）执行本发明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（ROM, Read-Only Memory )、随机存耳又存储器 ( AM, Random Access Memory )、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和 /或重新组合的。这些分解和 /或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书

1. 一种用于接收信号的方法，其特征在于，该方法包括：

对经由多个天线阵元接收的信号按照 M 路分别执行模拟波束赋形 ( ABF )处理，其中 M为大于等于 2的自然数；

对经 ABF处理后的 M路信号按照 N路分别执行数字波束赋形（ DBF ) 处理，其中 N为大于等于 2的自然数；以及

对经 DBF处理后的信号执行解码处理。

2. 根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述对经 ABF处理后的信号执行 DBF处理包括：

将经 ABF处理后的 M路信号合成为 N路信号；以及

对合成后的 N路信号分别执行 DBF处理，其中， N小于 M。

3. 根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述合成后的 N路信号中的每一路均为多载波信号，

所述按照 N路分别执行 DBF处理，包括：

对所述 N路信号中的每一路多载波信号按照无线接入制式或载波频段分为 T路分别执行 DBF处理，其中 T为大于等于 1的自然数。

4. 根据权利要求 1至 3 中任意一项所述的方法，其特征在于：所述多个天线阵元的数目等于^1，每一个天线阵元与 M路信号中的每一路对应。

5. 根据权利要求 1至 4中任意一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

在对 M路信号执行 ABF处理之前，分别对该 M路信号中的每一路执行下变频。

6. 根据权利要求 2至 4中任意一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

在将经 ABF处理后的 M路信号合成为 N路信号之后以及对合成后的 N 路信号分别执行 DBF处理之前，分别对该 N路信号中的每一路执行下变频。

7. 一种用于发射信号的方法，其特征在于，该方法包括：

对要发送的信号按照 N路分别执行数字波束赋形（DBF )处理，其中 N 为大于等于 2的自然数；

对经 DBF处理后的 N路信号按照 M路分别执行模拟波束赋形（ ABF ) 处理，其中 M为大于等于 2的自然数；以及经由多个天线阵元发射经 ABF处理后的信号。

8. 根据权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述对经 DBF处理后的 N路信号按照 M路执行 ABF处理包括：

将经 DBF处理后的 N路信号划分为 M路，并

对分路后的 M路信号分别执行 ABF处理，其中， N小于 M。

9. 根据权利要求 7或 8所述的方法，其特征在于，所述 M路信号中的每一路均为多载波信号。

10. 根据权利要求 7至 9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述 N 路信号中的每一路均为多载波信号，

所述对要发送的信号按照 N路分别执行数字波束赋形（ DBF )处理，包括：

11. 根据权利要求 7至 10中任意一项所述的方法，其特征在于：所述多个天线阵元的数目等于 M,每一个天线阵元与 M路信号中的每一路对应。

12. 根据权利要求 8至 11 中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在将经 DBF处理后的 N路信号划分为 M路之后，分别对该 M路信号中的每一路执行上变频。

13. 根据权利要求 8至 11 中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在将 N路信号划分为 M路之前，对 N路信号中的每一路分别执行上变频。

14. 根据权利要求 7至 13 中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

基于 N路信号中的每一路来执行线性化。

15. 一种接收机，其特征在于，该接收机包括：

模拟波束赋形（ ABF )单元，用于对经由多个天线接收的信号按照 M路分别执行 ABF处理，其中 M为大于等于 2的自然数；

数字波束赋形（ DBF )单元，用于对经 ABF处理后的 M路信号按照 N 路分别执行 DBF处理，其中 N为大于等于 2的自然数；以及解码器，用于对经 DBF处理后的信号执行解码处理。

16. 根据权利要求 15所述的接收机，其特征在于，该接收机进一步包括：

合成器，用于将经 ABF处理后的 M路信号合成为 N路信号，以使得所述 DBF单元对合成后的 N路信号分别执行 DBF处理，所述 N小于 M。

17. 根据权利要求 15或 16所述的接收机，其特征在于：所述多个天线阵元的数目等于 M, 每一个天线阵元与 M路信号中的每一路对应。

18. 根据权利要求 15至 17中任意一项所述的接收机，其特征在于，该接收机进一步包括：

下变频器，位于在所述天线阵元和所述 ABF单元之间，用于在对 M路信号执行 ABF处理之前，分别对该 M路信号中的每一路执行下变频。

19. 根据权利要求 16或引用权利要求 16的权利要求 17所述的接收机，其特征在于，该接收机进一步包括：

下变频器，位于所述合成器与所述 DBF单元之间，用于在将经 ABF处理后的 M路信号合成为 N路信号之后以及对合成后的 N路信号分别执行 DBF处理之前，分别对该 N路信号中的每一路执行下变频。

20. 一种发射机，其特征在于，该发射机包括：

数字波束赋形（DBF ) 单元，用于对要发送的信号按照 N 路分别执行 DBF处理，其中 N为大于等于 2的自然数；

模拟波束赋形（ ABF )单元，用于对经 DBF处理后的 N路信号按照 M 路分别执行 ABF处理，其中 M为大于等于 2的自然数；以及

发射单元，用于经由多个天线发射经 ABF处理后的信号。

21. 根据权利要求 20所述的发射机，其特征在于，该发射机进一步包括：

分路器，用于将经 DBF处理后的 N路信号划分为 M路，以使得所述

ABF单元对分路后的 M路信号分别执行 ABF处理，且 N小于 M。

22. 根据权利要求 20或 21所述的发射机，其特征在于：所述多个天线阵元的数目等于 M, 每一个天线阵元与 M路信号中的每一路对应。

23. 根据权利要求 21或引用权利要求 21的权利要求 22所述的发射机，其特征在于，所述发射机进一步包括：

上变频器，位于所述分路器与 ABF单元之间，用于在将经 DBF处理后的 N路信号划分为 M路之后以及对分路后的 M路信号分别执行 ABF处理之前，分别对该 M路信号中的每一路执行上变频。

24. 根据权利要求 21或引用权利要求 21的权利要求 22所述的发射机，其特征在于，所述发射机进一步包括：

上变频器，位于所述 DBF单元与分路器之间，用于在对 N路信号分别执行 DBF之后以及将 N路信号划分为 M路之前，对 N路信号中的每一路分别执行上变频。

25. 根据权利要求 20至 24中的任一项所述的发射机，其特征在于，所述发射机进一步包括：

线性化单元，用于基于 N路信号中的每一路来执行线性化。

26. 一种天线系统，包括根据权利要求 15至 19中的任一项所述的接收机和 /或根据权利要求 20至 25中的任一项所述的发射机。