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CN102130697B - 接收机、发射机及反馈装置、收发信机和信号处理方法 - Google Patents

接收机、发射机及反馈装置、收发信机和信号处理方法 Download PDF

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CN102130697B CN201010000798.1A CN201010000798A CN102130697B CN 102130697 B CN102130697 B CN 102130697B CN 201010000798 A CN201010000798 A CN 201010000798A CN 102130697 B CN102130697 B CN 102130697B
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Abstract

本发明公开一种接收机、发射机。发射机反馈装置、收发信机、多频段信号发射方法、多频段信号接收方法和发射机反馈信号处理方法。其中，反馈装置包括：多路选频带通电路，用于接收多频段反馈信号，分时输出多频段反馈信号中各个频段的反馈信号；反馈本地振荡器，用于分时提供与各个频段对应的反馈本振；混频器，用于将来自多路选频带通电路的各个频段的反馈信号和来自反馈本地振荡器的与各个频段对应的反馈本振混频，分时输出各个频段的中频信号。本发明在上行或下行或者上下行都只利用同一套信号处理通道处理多频段的信号的方案，体积、功耗、成本与单频段通信系统不会显著增加，和现有的多通道处理方案相比，减少了成本。

Description

接收机、发射机及反馈装置、收发信机和信号处理方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种接收机、发射机、发射机反馈装置、收发信机、多频段信号发射方法、多频段信号接收方法和发射机反馈信号处理方法。
背景技术
无线通信技术经历了从模拟通信到数字通信、从单载波(Singlecarrier)通信到多载波(Multi-carrier)通信，从单模(Single-Mode)通信到多模(Multi-Mode)通信的发展阶段。目前，多频段(Multi-Frequency Band)通信技术正成为各大通信设备商和研究机构聚焦的下一个新热点。
频段是指分布在一定带宽内的频谱资源，多频段是两个或两个以上在频谱上相隔一定的距离的频段的组合。例如，UMTS(UniversalMobile Telecommunications System，通用移动通信系统)中Band1频段下行为2110～2170MHz，上行为1920～1980MHz；TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步的码分多址技术)中A频段为1880～1900MHz，B频段为2010～2025MHz。多频段可以是用于不同制式的频段的组合，例如用于UMTS和LTE(Long Term Evolution，长期演进)的频段；也可以是用于相同制式的不同频段的组合，例如TD-SCDMA的A频段和B频段。
多频段通信系统也称为多标准通信系统。多频段通信系统可以在一个收发信机(Transceiver)同时接收和发送多个频段以上的射频信号。多频段通信系统中的关键设备是多频段收发信机。目前，一种已经应用的多频段收发信机的解决方案被称为多密度收发信机。多密度收发信机直接使用多套分立器件组成多个射频通道处理不同的频段信号，或者利用高度集成的半导体工艺使得多个射频收发通道集成在同一个封装(System in a package，SIP)或者IC(Integratedcircuit，集成电路)内。一套信号处理通道通常包括下行通道、上行通道和反馈通道。下行通道通常包括数字部分、数模转换器、调制器或混频器、放大器、功率放大器、频段滤波器等模块，一个上行通道通常包括频段滤波器、LNA(Low Noise Amplifier，低噪声放大器)、放大器、混频器或解调器、模数转换器、数字部分等模块。
但是，利用高度集成的半导体工艺使得多个射频收发通道集成在同一个封装或者IC内的做法，存在不同频段的射频信号隔离度、性能能否满足协议要求等问题。而直接使用多套分立器件组成多个射频通道处理不同的频段信号，虽然可以解决不同频段之间的隔离度和性能问题，但带来了设备体积庞大、功耗高、成本高的问题。同样，多频段信号对反馈通道支持的带宽也提出了更高的要求，反馈信道的多通道解决方案也存在与多射频收发通道同样的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种发射机反馈装置，一种发射机，一种接收机，收发信机，发射机反馈信号处理方法，一种多频段信号的发射方法和一种多频段信号的接收方法，以减小多频段信号处理的体积、功耗和成本。
本发明的实施例提供一种发射机反馈装置，包括：
多路选频带通电路，用于接收从发射机耦合的多频段反馈信号，分时输出多频段反馈信号中各个频段的反馈信号；反馈本地振荡器，用于分时提供与各个频段对应的反馈本振；混频器，用于将来自多路选频带通电路的各个频段的反馈信号和来自反馈本地振荡器的与各个频段对应的反馈本振混频，分时输出各个频段的中频信号；模数转换器，用于对各个频段的中频信号进行模数转换，获得各个频段的数字信号。
本发明的另一个实施例提供一种包括上述反馈装置的发射机。
本发明的又一个实施例提供一种发射机，包括：数字移频器，用于将多个频段的基带I数字信号、基带Q数字信号分别数字移频到与各个频段对应的频率上；合路器，用于将经过数字调制的多个频段的I数字信号、Q数字信号分别合成为多频段合路I数字信号、多频段合路Q数字信号；第一和第二数模转换器，分别用于将多频段合路I数字信号、多频段合路Q数字信号转换为多频段合路I模拟信号、多频段合路Q模拟信号；第一重建滤波器和第二重建滤波器，分别用于对多频段合路I模拟信号、多频段合路Q模拟信号进行滤波；下行本地振荡器，用于提供本振；正交调制器，用于利用下行本地振荡器提供的本振将多频段合路I模拟信号、多频段合路Q模拟信号调制为多频段射频信号；放大器，用于放大多频段射频信号。
本发明的又一个实施例提供一种接收机，包括：放大装置，用于放大接收的多频段射频信号；上行本地振荡器，用于提供本振；正交解调器，用于将上行本振振荡器提供的本振变成两路正交载波，将从放大装置接收的多频段射频信号和两路正交载波分别混频，输出多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号；第一和第二抗混叠滤波器，分别用于对多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号进行抗混叠滤波；第一和第二模数转换器，分别用于将经过抗混叠滤波的多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号转换为多频段I数字信号、多频段Q数字信号；通道分离装置，用于从多频段I数字信号、多频段Q数字信号中分别分离出各个频段对应的I数字信号、Q数字信号；数字移频器，用于将各个频段的I数字信号、Q数字信号进行数字移频为基带信号。
本发明的又一实施例提供包括上述发射机、接收机和反馈装置的收发信机。
本发明的又一个实施例提供发射机反馈信号处理方法，包括：将从发射机耦合的多频段反馈信号中各个频段的反馈信号分时输出；反馈本地振荡器分时产生与各个频段对应的本振；将分时输出的各个频段的反馈信号与各个频段对应的本振混频，输出各个频段的中频信号；将各个频段的中频信号进行模数转换，生成各个频段的数字信号。
本发明的又一实施例提供一种多频段信号的发射方法，包括：对多个频段的基带I数字信号、基带Q数字信号分别进行数字移频到与各个频段对应的频率上；将多个频段的I数字信号、Q数字信号分别进行合路，获得多频段合路I数字信号、多频段合路Q数字信号；将多频段合路I数字信号、多频段合路Q数字信号转换为多频段射频模拟信号；通过多频段天线发射多频段射频模拟信号。
本发明的又一实施例提供一种多频段信号的接收方法，包括：将接收的多频段射频信号通过正交解调器解调，获得多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号；对多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号进行模数转换获得多频段I数字信号、多频段Q数字信号；将多频段I数字信号、多频段Q数字信号进行通道分离获得各个频段的I数字信号、Q数字信号；根据各个频段的I数字信号、Q数字信号获得各个频段的基带I数字信号、基带Q数字信号。
通过本发明的发射机、接收机、收发信机、发射机反馈装置、信号发射方法、信号接收方法、反馈信号处理方法，可以通过一套下行射频通道、上行射频通道、或反馈射频通道来接收多频段信号、发射多频段信号、或处理反馈多频段信号，从而减小了成本。
附图说明
图1示出本发明实施例中的一种多频段收发信机的框图；
图2示出图1中上行射频通道的一个实施例的框图；
图3示出图1中下行射频通道的一个实施例的框图；
图4示出图1中反馈射频通道的一个实施例的框图；
图5示出本发明实施例中的一种数字处理模块上行信号数字处理部分的框图；
图6示出本发明实施例中的一种数字处理模块中下行信号数字处理部分的框图；
图7示出本发明实施例中的一种包括反馈装置的发射机的框图；
图8示出本发明实施例中的一种多频段信号发射方法的流程图；
图9示出本发明实施例中的一种多频段信号接收方法的流程图；
图10示出本发明实施例中的另一种多频段信号接收方法的流程图；
图11示出本发明实施例中的一种多频段反馈信号处理方法的流程图；
图12示出本发明实施例中的另一种多频段反馈信号处理方法的流程图；
图13示出本发明实施例中的通过多频段反馈信号处理方法的进行本振抑制的流程图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，在附图中，相同的标号表示相同或者相似的组件或者元素。
在本实施例中，多频段信号是指包括两个或者两个以上频段的信号；多(个)频段的中心频率指的是所有频段中最高频率和最低频率的中间值；各个频段的中心频率指的是每个频段的最高频率和最低频率的中间值。
例如，多频段信号包括频段1(2100，2120)、频段2(2000，2020)、和频段3(1700，1720)共3个频段，各个频段的中间频率分别是：频段1(2110)、频段2(2010)、和频段3(1710)；多(个)频段的中心频率为各个频段中最高频率和最低频率的中间值(1700+2120)/2＝1910。
在DPD(Digital Pre-Distortion，数字预失真)的情况下，假定DPD需要3阶，则上述3个频段各自需要的带宽是：频段1(2080，2140)、频段2(1980，2040)、频段3(1680，1740)；此时，多频段的中心频率为各个频段中最高频率和最低频率的中间值，等于(2140+1680)/2＝1910。
图1示出本发明实施例中的一种多频段收发信机的框图。如图1所示，该多频段收发信机可以包括天线100、双工滤波器(Duplexer)110、上行射频通道(Uplink RF)120、下行射频通道(Downlink RF)121、反馈射频通道(Feedback RF)122、数字处理模块(Digital Block)130。其中，天线100是可以同时收发多频段信号的天线单元，或者多个分别收发不同频段信号的天线单元的组合；双工滤波器110可以对所支持的多频段进行满足协议指标所需要的收发双向通带放行和阻带抑制特性；上行射频通道120主要用于接收来自双工滤波器110的多频段上行信号，对所接收的多频段上行信号进行放大、频谱搬移和采样量化使其变成数字信号序列后，发送给数字处理模块130；下行射频通道121主要用于将数字处理模块130提供的多频段的数字信号变为多频段模拟信号，对该多频段模拟信号进行频谱搬移、放大后，经过双工滤波器110后发射出去。反馈射频通道122的作用在于通过反馈线路154从下行线路152上耦合功放非线性失真信号、下行射频通道121中正交调制的IQ幅度和相位不平衡、本振泄露信号中的至少一个，经过频谱搬移、模数转换成数字信号序列后送给数字处理模块130。
数字处理模块130完成的功能可以包括：
将多个频段的数字基带下行信号经过速率变换通道处理和预失真向下行射频通道121提供高速多频段数字信号；
控制反馈射频通道上的开关进行各个频段切换；
从反馈射频通道122获得下行射频通道的非线性数据并进行运算获得预失真表和模拟正交调制失真校准信息；
对上行射频通道120获得高速上行多频段数字信号进行通道分离正交误差校准、数字下变频到各个频段的基带数字信号提供给基带等功能。
需要指出，图1中的多频段收发信机示出了上行射频通道120、下行射频通道121和反馈射频通道122；本领域的技术人员应该理解，本发明实施例提供的装置可以包括上行射频通道120、下行射频通道121和反馈射频通道122中的一个或者多个，与此相对应，数字处理模块130包括上述功能中的一个或者多个。
根据本发明的一个实施例，其中的载波配置采用数字域正负频的配置方式。也就是说，将正交调制/解调的本振频率配置在多频段的中心频率；在数字域，需要配置相离最远的两个频段放在两边，其他频段放在中间，各个频段的用于数字移频的数控振荡器的频率是各个频段的中间频率减去本振频率。本发明实施例可以采用双边AQM(Analog Quadrature Modulator，模拟正交调制)带宽的系统比现有技术中采用单边AQM带宽的系统的带宽增加了1倍。
例如，作为上述实施例的一个具体例子，对于双频段信号，数字处理模块通过控制数控振荡器的频率，产生的下行数字信号的特点是两个频段信号分别位于复频域的正频区和负频区。如，频段1的中心频率为50MHz，频段2的中心频率为-50MHz。由于各个频段的用于数字移频的数控振荡器的频率是各个频段的中间频率减去本振频率，这样，下行射频通道的本振位于两个频段分别与本振混频后得到的两个频段的中间；同样，上行射频通道的本振位于两个频段分别与本振混频后得到的两个频段的中间。如果系统是TDD系统，收发本振还可以共用同一个振荡器。数字处理模块对上行接收信号进行正交误差的校准，使得两个频段的镜像不会干扰到对方。
图2示出图1对应实施例中上行射频通道120的一个实施例的框图。如图2所示，上行射频通道将经过双工滤波器110的多频段射频信号经过放大装置(例如，低噪放(LNA)270和放大器(AMP)271)放大后送给正交解调器(DeMOD)272。正交解调器272将本地振荡器(OSC.)275提供的本振变成cos和sin两个正交载波，使得来自放大器271的多频段信号与正交的两路载波分别混频后，分别输出多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号到第一抗混叠滤波器273、第二抗混叠滤波器274；两路多频段I、Q模拟信号分别经过第一抗混叠滤波器273、第二抗混叠滤波器274滤波后，分别发送给模数转换器276、模数转换器277转换成多频段I数字信号、多频段Q数字信号，然后发送给数字处理模块130。在不同的通信系统中，放大装置可以不同，例如，可以是两级低噪放，或者在某一级后面加SAW滤波器、可控衰减器等。
可以理解的是，本发明实施例中的来自放大器271的多频段信号与正交的两路载波分别混频后，分别输出多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号到第一抗混叠滤波器273、第二抗混叠滤波器274具体可以为，将来自放大器271的多频段信号与正交的两路载波分别混频后，输出多频段I模拟信号到第一抗混叠滤波器273，输出多频段Q模拟信号到第二抗混叠滤波器274。
图3示出图1中下行射频通道121的一个实施例的框图。如图3所示。对于数字处理模块130发送来的多频段合路I数字信号和多频段合路Q数字信号，分别通过DAC 376和DAC 377进行数模转换后，获得多频段合路I模拟信号和多频段合路Q模拟信号，将多频段合路I模拟信号和多频段合路Q模拟信号分别发送给第一重建滤波器373和第二重建滤波器374进行滤波，然后分别发送给正交调制器(MOD)372，经过正交调制器372调制为多频段射频信号，发送给放大器371和功率放大器370进行放大，然后通过天线发射出去。正交调制器372与本地振荡器(OSC.)375相连，由本地振荡器375向正交调制器372提供本振。
根据本发明的一个实施例，下行射频通道中的各个器件(包括DAC、正交调制器、放大器、功率放大器等)支持的带宽为能够满足需求的多频段带宽加上多个频段的数字预失真所需的带宽，上行射频通道中的各个器件(包括ADC、解调器、放大器等)支持的带宽为能够满足需求的多频段带宽加上多个频段的数字预失真所需的带宽。
图4示出图1中反馈射频通道122的一个实施例的框图。如图4所示，在反馈射频通道122中，反馈线路154从下行线路152耦合一部分信号，耦合器通常是几十个dB的衰减，然后通过反馈线路154将信号送到多路选频带通电路41。多路选频带通电路41用于将接收的多频段反馈信号中各个频段的反馈信号分时输出。反馈本地振荡器(OSC.)475用于向混频器474分时提供与各个频段对应的反馈本振。多路选频带通电路41输出的反馈信号送到混频器474，与反馈本振混频后获得各个频段的中频信号；混频器474分时输出的各个频段的中频信号经过抗混叠滤波器476后送给ADC 477进行采样量化成数字信号序列，然后送给数字处理模块130。
根据本发明的一个实施例，多路选频带通电路41包括第一单刀多置开关(SW)470、第二单刀多置开关(SW)473和第一频段滤波器471、第二频段滤波器472。在由第一单刀多置开关470、第二单刀多置开关473和第一频段滤波器471、第二频段滤波器472构成的多路选频带通电路的实施例中，通过同时控制第一单刀多置开关470、第二单刀多置开关473使得信号在不同时隙分别通过第一频段滤波器471或者第二频段滤波器472或者通过直通信道409将信号直通。第一频段滤波器471、第二频段滤波器472的带宽可以为需要通过的频段的带宽乘以DPD需要的预失真阶数(例如，3或者5)。
作为示例，图4示出的多路选频带通电路41包括两路滤波器：第一频段滤波器471和第二频段滤波器472；本领域的技术人员可以理解，在不同的实施例中，多路选频带通电路41包括的滤波器的路数可以与支持的频段数相同。
多频段的反馈信号对反馈信道中的ADC提出了很高的带宽要求，反馈ADC通常不能支持这么宽的带宽。本发明的反馈信道利用多路选频带通电路将从发射机耦合的多频段反馈信号中各个频段的反馈信号分时输出，同时控制反馈本地振荡器分时产生对应的本振，可以使得选通的频段和反馈本振混频后的中频信号在反馈ADC的抗混叠滤波器带内，反馈ADC对反馈信号进行采集，解决了多频段反馈信号的带宽过宽问题，和现有的采用多个反馈射频通道分别对各个频段的反馈信号进行处理的解决方案相比，在设备体积、功耗、成本等各个方面都带来了改进的有益效果。
图5示出本发明实施例中的一种数字处理模块130中上行信号数字处理部分的框图。如图5所示，上行信号数字处理部分包括第一通道分离模块570、第二通道分离模块571，第一失真补偿模块572、第二失真补偿模块573，第一数字移频器574、第二数字移频器575，和第一速率变换器576、第二速率变换器577。第一通道分离模块570、第二通道分离模块571分别接收经过模数转换后的多频段I数字信号和多频段Q数字信号，从多频段I数字信号和多频段Q数字信号中分别分离出单个频段I数字信号和单个频段Q数字信号，可以通过第一失真补偿模块572、第二失真补偿模块573分别对单个频段I数字信号、Q数字信号进行失真补偿，然后分别经过第一数字移频器574、第二数字移频器575，和第一速率变换器576、第二速率变换器577后变成基带数字信号。
根据本发明的一个实施例，上行本地振荡器为正交解调器提供的上行本振频率为支持的多频段的中心频率，这样，通过正交解调器后的中频信号具有相对于零频对称的上边带和下边带。
可以理解的是，本发明实施例中也可以不包括失真补偿模块和速率变换模块。
本发明提供的接收机，通过单个上行射频通道对接收的多频段射频信号进行处理，在数字处理模块将多频段数字信号进行通道分离并转换为各个频段的基带数字信号，解决了多密度通信系统为支持多频段工作带来成本、体积、功耗大幅增加问题，也克服了将多个射频收发通道集成在同一个封装或者IC内导致的不同频段的射频信号隔离度、性能不能满足协议要求问题。此外，还可以通过采用双边带AQM方案，和单边带AQM方案相比，将支持的带宽扩展了一倍，解决了单个上行射频通道的带宽问题。
图6示出本发明实施例中的一种数字处理模块130中下行信号数字处理部分的框图。如图6所示，下行信号数字处理部分包括第一合路器670、第二合路器671，第一预失真器672、第二预失真器673，第一数字移频器674、第二数字移频器675。第一数字移频器674、第二数字移频器675分别用于通过调制和频谱的再搬移将单频段的基带数字信号调制到每个频段对应的频率上；第一预失真器672、第二预失真器673用于对移频后的单频段中频数字信号进行预失真处理，第一合路器670、第二合路器671分别用于将各个单频段数字信号中的I数字信号进行合路，将各个单频段数字信号中的Q数字信号进行合路，生成多频段合路I数字信号和多频段合路Q数字信号，然后发送到下行射频通道，由下行射频通道将多频段合路I数字信号和多频段合路Q数字信号转换为多频段射频信号进行发射。
可以理解的是，本发明实施例中也可以不包括预失真器。
根据本发明的一个实施例，发射机的数字移频器将各个频段的信号移频为该频段的频率减去下行本振的频率，下行本振的频率设为多频段的中心频率，这样，通过数字移频器后的中频信号具有相对于零频对称的上边带和下边带。
本发明提供的发射机，通过单个下行射频通道对多频段模拟信号进行处理，解决了多密度通信系统为支持多频段工作带来成本、体积、功耗大幅增加问题，也克服了将多个射频收发通道集成在同一个封装或者IC内导致的不同频段的射频信号隔离度、性能不能满足协议要求问题。此外，还可以通过采用双边带AQM方案，和单边带AQM方案相比，将支持的带宽扩展了一倍，解决了单个下行射频通道的带宽问题。
需要指出，图5和6中示出的数字处理模块中的各个组件，可以通过软件、硬件、或者软、硬件结合实现。作为示例，图5和图6中只示出了对两个频段信号的处理，但是，本领域的技术人员根据本发明的教导可以容易地将上述结构扩展到包括3个或者更多频段的信号处理。在图5和图6中，与两个频段相对应，各个组件都包括两个对应的单元(例如第一合路器670、第二合路器671，第一预失真器672、第二预失真器673，第一数字移频器674、第二数字移频器675)，但是，本领域的技术人员应当理解，各个组件也可以仅仅包括一个单元，依次处理各个频段的数字信号。
图7示出本发明实施例的一种包括反馈装置的发射机的框图。图7中发射机的下行射频通道121、反馈射频通道122可以参见对应图3和图4的描述，数字处理模块130中下行信号处理部分可以参见对应图6的描述，为简洁起见在此不再详述。下面主要说明发射机反馈装置的数字处理部分，及其与下行信号处理模块的相互关系。如图7所示，数字处理模块130还包括预失真控制单元770。预失真控制单元770接收从模数转换器477输出的各个频段的数字反馈信号，对分时采样的各个频段的数据分别分时作DPD运算，获得与各个频段对应的预失真校正信号，用于补偿对应频段的I数字信号、Q数字信号的增益。与各个频段对应的预失真校正信号可以例如存储在各个频段的预失真表中，预失真器672、673可以根据预失真表中内容进行预失真处理，输出预失真处理后各个频段的数字信号。
根据本发明的一个实施例，数字处理模块130还包括误差获取单元71，用于接收模数转换器输出的各个频段的数字信号，根据各个频段的数字信号提取误差校正信号，用于补偿发射机输出的I数字信号、Q数字信号。可以理解的是，若数字处理模块130包括预失真器，则误差获取单元71获得误差校正信号还可以用于补偿发射机的预失真器输出的I数字信号、Q数字信号。误差校正信号可以包括下述信号中的至少一项：相位校正信号，用于补偿多个频段的I数字信号、Q数字信号的相位；和第一和第二DC(Direct Current，直流)偏移信号，用于校正多个频段的I数字信号、Q数字信号的DC偏移。
根据本发明的一个实施例，误差获取单元71可以包括AQM校准单元771。AQM校准单元771接收从模数转换器477输出的下行本振上边带和下边带的两个频段的数字反馈信号，将分时采集的上边带的数据反馈信号和下边带的数据反馈信号进行相关性统计，使其相关性为0，获得相位校正信号；将获得的相位校正信号作用于合路器670、671输出的I、Q合路信号，AQM校准完成。
根据本发明的一个实施例，误差获取单元71还可以包括本振抑制单元772。多路选频带通电路41还包括一个直通通道409，通过开关470和473控制反馈信号通过直通通道409，直通后的反馈信号经过混频器后，混频到反馈ADC 477的fs/4(fs为反馈ADC的采样频率)的频率，然后经过模数转换器477转换为直通数字信号。本振抑制单元772接收从反馈模数转换器(ADC)477输出的直通数据信号，在数字域进行正交解调，获得下行本振的泄露信息，即第一和第二DC偏移信号，调整下行数据的DC偏置，从而抑制了本振。
本领域的技术人员可以理解，误差获取单元71可以包括AQM校准单元771和本振抑制单元772中的至少一个。
本领域的技术人员应当理解，本发明的预失真控制单元可以采用现有技术的多种预失真处理算法来获得各个频段的预失真表，为简洁起见在此不再详述，也不予限定；AQM校准单元和本振抑制单元同样也可以采用现有技术中的相关算法实现其功能。
根据本发明的一个实施例，反馈装置还可以包括同步控制模块，用于同步多路选频带通电路和反馈本地振荡器的操作，使得在同一时隙反馈本地振荡器产生与多路选频带通电路在该时隙输出的反馈信号的频段相对应的反馈本振。
本领域的技术人员可以理解，本发明实施例的收发信机可以包括本发明提供的发射机反馈装置、和/或本发明提供的发射机，和/或本发明提供的接收机。
图8示出本发明实施例的一种多频段信号发射方法的流程图。
如图8所示，在步骤802，将多个频段的基带I数字信号、基带Q数字信号分别经过速率变换等通道处理后数字移频到与各个频段对应的频率上。可以将各个频段的频率分别调制到对应频段的频率减去下行本振频率上。下行本振频率可以配置为多频段的中心频率。对于双频段信号，在数字域可以以零频为镜像配置。例如，将多个频段A、B、C......的基带I、Q数字信号(AI、AQ)、(BI、BQ)、(CI、CQ)......的采样速率提高，获得数字信号(A1I、A1Q)、(B1I、B1Q)、(C1I、C1Q)......；将(A1I、A1Q)、(B1I、B1Q)、(C1I、C1Q)......分别进行数字调试到各个频段对应(各个频段减去本振)的频率上，获得(A2I、A2Q)、(B2I、B2Q)、(C2I、C2Q)......。
在步骤804，将各个频段的I、Q数字信号分别进行合路，获得多频段合路I数字信号和多频段合路Q数字信号；多频段合路I、Q数字信号可以为多频段中频合路I、Q数字信号。例如，将(A2I、A2Q)、(B2I、B2Q)、(C2I、C2Q)......所有I路合路，所有的Q路合路，获得多频段合路I数字信号Iout、多频段合路Q数字信号Qout。可以理解的是，具体可以为将各个频段的I路数字信号进行合路，获得多频段合路I数字信号，并将各个频段的Q路数字信号进行合路，获得多频段合路Q数字信号。
在步骤806，例如通过单个下行射频通道将多频段合路I、Q数字信号转换为多频段射频模拟信号。在下行射频通道中，利用下行本地振荡器产生的下行本振，调制器将多频段合路I、Q数字信号调制为包括各个频段的多频段射频模拟信号。
在步骤808，通过多频段天线发射多频段射频模拟信号。多频段天线可以是发射多个频段的天线单元、或者多个分别收发不同频段信号的天线单元的组合。
图9示出本发明实施例的一种多频段信号接收方法的流程图。
如图9所示，在步骤902，将接收的多频段射频信号通过正交解调器解调，获得多频段I、Q模拟信号；
在步骤904，对多频段I、Q模拟信号进行模数转换获得多频段I、Q数字信号；
在步骤906，将多频段I、Q数字信号进行通道分离获得各个频段的I、Q数字信号；
在步骤908，根据各个频段的I、Q数字信号获得各个频段的基带I、Q信号。将分离后的各个频段的I、Q数字信号通过数字移频到基带、经过数字滤波器选频后将采样速率下降等处理，获得各个频段的基带I、Q数字信号。
图10示出本发明实施例的另一种双频段信号接收方法的流程图。
如图10所示，在步骤1002，通过数字处理模块130配置本振275，使得两个频段A、B关于上行本振频率互为镜像；
在步骤1004，包含A频段和B频段的射频信号经过正交解调器272解调后，获得多频段模拟信号(AI+BI，AQ+BQ)，其中AI和BI都在I路输出，AQ和BQ都在Q路输出；
在步骤1006，多频段模拟信号AI+BI经过第一抗混叠滤波器273、第一模数转换器276后获得多频段I数字信号AdigI+BdigI；多频段模拟信号AQ+BQ经过第二抗混叠滤波器274、第二模数转换器277后获得多频段Q数字信号AdigQ+BdigQ；
在步骤1008，将多频段I、Q数字信号(AdigI+BdigI、AdigQ+BdigQ)分别进行通道分离获得(AdigI，AdigQ)、(BdigI，BdigQ)；
在步骤1010，利用(AdigI，AdigQ)和(BdigI，BdigQ)进行正交误差补偿和去直流后，进行数字移频得到双频段各自的基带I、Q信号。
图11示出本发明实施例的一种多频段反馈信号处理方法的流程图。
如图11所示，在步骤1102，将从发射机耦合的多频段反馈信号中各个频段的反馈信号通过多路选频带通电路分时输出；
在步骤1104，反馈本地振荡器分时产生与各个频段对应的本振；
在步骤1106，将分时输出的各个频段的反馈信号与各个频段对应的本振混频，输出各个频段的中频信号；
在步骤1108，将各个频段的中频信号进行模数转换，生成各个频段的数字信号。
图12示出本发明实施例的另一种多频段反馈信号处理方法的流程图。将结合图7对该流程进行描述。
如图12所示，在步骤1202，从功放输出的多频段Arf、Brf、Crf......直接耦合出信号，耦合衰减在几十dB，获得耦合信号Arfc、Brfc、Crfc......；
在步骤1204，控制单刀多置开关470、473，使得Arf频段的耦合信号Arfc通过频段滤波器；
在步骤1206，控制本振475，使得Arfc经过混频器474后混频到中频获得Aifc；
在步骤1208，经过反馈ADC 477对Aifc进行采样，获得数字信号Adigc；
在步骤1210，Adigc通过数字处理模块130进行预失真计算获得预失真表，通过预失真器作用到数字移频后的(A2I、A2Q)数字信号上，A频段预失真处理完成；
同样，转到步骤1204，控制开关470、473，对频段Brf进行同样的闭环处理，直到1210完成，完成对B频段预失真处理；依次类推实现对频段Crf等的预失真处理。可以理解的是，对各频段进行预失真处理的顺序可以变化，本发明并不限定具体的预失真处理的顺序。
根据本发明的多频段反馈信号处理方法的一个实施例，还可以包括将位于下行本振上边带和下边带的两个频段(假设频段D和频段E)的反馈信号进行采集，获得Ddigc和Edigc；数字处理模块对Ddigc和Edigc进行相关性统计获得相位校准信号，作用于多频段合路I数字信号Iout和多频段合路Q数字信号Qout。
图13示出本发明实施例的一种通过多频段反馈信号处理方法的进行本振抑制的流程图。
如图13所示，在步骤1302，从功放输出的多频段Arf、Brf、Crf......直接耦合出信号，耦合衰减在几十dB，获得耦合信号Arfc、Brfc、Crfc......；
在步骤1304，控制开关470、473，使得信号不经过滤波器而是经过直通通道409直通；
在步骤1306，控制本振475，使得下行本振与反馈本振混频到反馈中频获得LOtxif(反馈中频信号)；
在步骤1308，反馈ADC 477对LOtxif进行采样；
在步骤1310，采样后送给数字处理模块130进行正交误差、直流误差评估，获得DC偏移校准信号，作用于多频段合路I数字信号Iout、多频段合路Q数字信号Qout；本振抑制完成。
需要指出，本发明的实施例既可以应用于基站，也可以应用于终端设备。在可以应用本发明实施例的通信系统中，可以使用不同的多址接入方法。系统可以利用LTE、CDMA(Code Division MultipleAccess，码分多址)、WCDMA(Wide CDMA，宽带码分多址)或者TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)。本发明的实施例不限于通信系统的发射机、接收机、收发机或者发射机的反馈射频通道。本发明的实施例可以应用于任何发射机接收机、收发机或者发射机的反馈射频通道。
本发明实施例中的序号只是为了使实施例的描述更为清楚，并不代表方案的优劣次序。
本发明提供的多频段信号发射方法、多频段信号接收方法、反馈信号处理方法，只使用一套上行、下行和反馈射频通道，即可支持多个频段同时或不同时工作，解决了多密度通信系统为支持多频段同时工作带来成本、体积、功耗大幅增加问题。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (20)

1.一种发射机反馈装置，其特征在于，包括：
多路选频带通电路，用于接收从发射机耦合的多频段反馈信号，分时输出所述多频段反馈信号中各个频段的反馈信号；其中，多频段反馈信号包括两个或者两个以上频段的反馈信号；
反馈本地振荡器，用于分时提供与所述各个频段对应的反馈本振；
混频器，用于将来自所述多路选频带通电路的所述各个频段的反馈信号和来自所述反馈本地振荡器的与所述各个频段对应的反馈本振混频，分时输出各个频段的中频信号；
模数转换器，用于对所述各个频段的中频信号进行模数转换，获得所述各个频段的数字信号。
2.根据权利要求1所述的发射机反馈装置，其特征在于，还包括：
预失真控制模块，用于接收分时输出的所述各个频段的数字信号，通过预失真计算获得与各个频段的预失真校正信号，用于补偿各个频段的I数字信号和Q数字信号的增益。
3.根据权利要求1或2所述的发射机反馈装置，其特征在于，还包括：
误差获取单元，用于接收所述模数转换器输出的所述各个频段的数字信号，根据所述各个频段的数字信号提取误差校正信号，用于补偿发射机输出的I数字信号、Q数字信号。
4.根据权利要求3所述的发射机反馈装置，其特征在于，
所述误差校正信号包括：相位校正信号，用于补偿多个频段的I数字信号、Q数字信号的相位；所述误差获取单元包括：
模拟正交调制AQM校准模块，用于接收所述各个频段中位于下行本振上边带和下边带的两个频段的数字信号，根据所述两个频段的数字信号进行相关性统计获得所述相位校正信号；
和/或
所述误差校正信号包括：第一和第二直流DC偏移信号，用于校正多个频段的I数字信号、Q数字信号的DC偏移；所述误差获取单元包括：
本振抑制模块，用于接收从模数转换器输出的直通数据信号，在数字域进行正交解调，获得所述第一和第二DC偏移信号。
5.根据权利要求1所述的发射机反馈装置，其特征在于，所述多路选频带通电路包括第一单刀多置开关、第二单刀多置开关和连接在所述第一单刀多置开关和第二单刀多置开关之间的至少两路频段滤波器；
所述第一单刀多置开关和第二单刀多置开关被控制以使得所述多频段反馈信号在不同时隙分别通过相应的频段滤波器。
6.根据权利要求5所述的发射机反馈装置，其特征在于，所述频段滤波器的带宽是要通过所述频段滤波器的频段的带宽乘以数字预失真DPD需要的预失真阶数。
7.根据权利要求1所述的发射机反馈装置，其特征在于，还包括：
同步控制模块，用于同步所述多路选频带通电路和所述反馈本地振荡器的操作，使得在同一时隙所述反馈本地振荡器产生与所述多路选频带通电路在所述时隙输出的反馈信号的频段相对应的反馈本振。
8.一种发射机，其特征在于，包括权利要求1至7任意一项所述的发射机反馈装置。
9.一种收发信机，其特征在于，包括：
根据权利要求1至7中任意一项所述的发射机反馈装置；
还包括发射机和/或接收机。
10.根据权利要求9所述的收发信机，其特征在于，所述发射机包括：
数字移频器，用于将多个频段的基带I数字信号、基带Q数字信号分别数字移频到与各个频段对应的频率上；
合路器，用于将经过数字移频的所述多个频段的I数字信号、Q数字信号分别合成为多频段合路I数字信号、多频段合路Q数字信号；
第一和第二数模转换器，分别用于将所述多频段合路I数字信号、多频段合路Q数字信号转换为多频段合路I模拟信号、多频段合路Q模拟信号；
第一重建滤波器和第二重建滤波器，分别用于对所述多频段合路I模拟信号、多频段合路Q模拟信号进行滤波；
下行本地振荡器，用于提供本振；
正交调制器，用于利用所述下行本地振荡器提供的本振将所述多频段合路I模拟信号、多频段合路Q模拟信号调制为射频信号；
放大器，用于放大所述射频信号。
11.根据权利要求10所述的收发信机，其特征在于，所述与各个频段对应的频率为所述各个频段的中心频率减去下行本振的频率，所述下行本振的频率为所述多个频段的中心频率。
12.根据权利要求9所述的收发信机，其特征在于，所述接收机包括：
放大装置，用于放大接收的多频段射频信号；
上行本地振荡器，用于提供本振；
正交解调器，用于将所述上行本振振荡器提供的本振变成两路正交载波，将从所述放大装置接收的多频段射频信号和所述两路正交载波分别混频，输出多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号；
第一和第二抗混叠滤波器，分别用于对所述多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号进行抗混叠滤波；
第一和第二模数转换器，分别用于将经过抗混叠滤波的所述多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号转换为多频段I数字信号、多频段Q数字信号；
通道分离装置，用于从所述多频段I数字信号、多频段Q数字信号中分别分离出各个频段对应的I数字信号、Q数字信号；
数字移频器，用于将所述各个频段的I数字信号、Q数字信号进行数字移频为基带信号。
13.根据权利要求12所述的收发信机，其特征在于，所述上行本地振荡器的频率为所述多频段的中心频率。
14.一种发射机反馈信号处理方法，其特征在于，包括：
将从发射机耦合的多频段反馈信号中各个频段的反馈信号分时输出；其中，多频段反馈信号包括两个或者两个以上频段的反馈信号；
反馈本地振荡器分时产生与所述各个频段对应的本振；
将分时输出的所述各个频段的反馈信号与所述各个频段对应的本振混频，输出所述各个频段的中频信号；
将所述各个频段的中频信号进行模数转换，生成所述各个频段的数字信号。
15.根据权利要求14所述的发射机反馈信号处理方法，其特征在于，还包括：
根据所述各个频段的数字信号通过预失真计算获得与各个频段的预失真校正信号，用于补偿各个频段的I数字信号和Q数字信号的增益。
16.根据权利要求14所述的发射机反馈信号处理方法，其特征在于，还包括：
根据所述各个频段的数字信号提取误差校正信号，用于补偿发射机输出的I数字信号、Q数字信号。
17.根据权利要求16所述的发射机反馈信号处理方法，其特征在于，所述误差校正信号包括：
相位校正信号，用于补偿多个频段的I数字信号、Q数字信号的相位；
和/或
第一和第二DC偏移信号，用于校正多个频段的I数字信号、Q数字信号的DC偏移。
18.根据权利要求14所述的发射机反馈信号处理方法，其特征在于，还包括：
对多个频段的基带I数字信号、Q数字信号分别进行数字移频到与各个频段对应的频率上；
将所述多个频段的I数字信号、Q数字信号分别进行合路，获得多频段合路I数字信号、多频段合路Q数字信号；
将所述多频段合路I数字信号、多频段合路Q数字信号转换为多频段射频模拟信号；
通过多频段天线发射所述多频段射频模拟信号。
19.根据权利要求18所述的发射机反馈信号处理方法，其特征在于，所述将所述多频段合路I数字信号、多频段合路Q数字信号转换为多频段模拟射频信号的步骤包括：
对所述多频段合路I数字信号、多频段合路Q数字信号分别进行数模转换，获得多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号；
通过正交调制器将所述多频段I模拟信号、多频段Q模拟信号调制为多频段射频模拟信号。
20.根据权利要求18或19所述的发射机反馈信号处理方法，其特征在于，所述与各个频段对应的频率为所述各个频段的中心频率减去下行本振的频率，所述下行本振的频率为所述多个频段的中心频率。
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