专利名称：多频段发射信号的生成方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多频段发射信号的生成方法及装置。
背景技术：
随着无线通信系统的高速发展，3G技术已在全球多个国家和地区得到商用，在国际上，4G技术的研究在紧张地进行中。4G技术的高数据率需要大宽带的无线频谱，然而，当前无线频谱资源由众多系统分散占用，可整块利用的频谱非常稀少，并且存在相当多的小段频谱资源分散在各个频段上。可见，从环保、高性能、容易实现等角度来考察，如何经济高效地聚合这些离散的小频谱资源就成了必须面对的核心问题。介于此，收集这些分散的小段频谱来组合成大带宽的频率资源的技术应运而生。在相关技术中，对于合成多频段信号，通常采用以下两种方式(1)宽带单数模转换器(Digital to Analogue Converter，简称为DAC)输出宽频段基带信号+直接上变频； (2)窄带多DAC输出基带信号+中频混频+射频混频。但是，上述方式存在其固有的缺陷， 例如，方式(1)中的宽带DAC在应对大带宽的场景下，不利于移动终端的小型化和省电性能；方式( 在信号链路上增加了低中频混频模块，对最终生成信号的信噪比有恶化作用， 且增加产品功耗。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多频段发射信号的生成方案，以至少解决上述相关技术中多频段信号的合成方法不利于移动终端的小型化且功耗及成本较高的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种多频段发射信号的生成方法。根据本发明的一种多频段发射信号的生成方法，包括以下步骤将多个数字基带目标信号分别通过一组由脉冲幅度调制器PAM和带通滤波器BPF组成的通道，得到不同频段的多个信号；将不同频段的多个信号加在一起，生成多频段发射信号。进一步地，将多个数字基带目标信号分别通过一组由PAM和BPF组成的通道，得到不同频段的多个信号包括将多个数字基带目标信号分别通过其通道的PAM转换成多个模拟脉冲调幅信号，再将多个模拟脉冲调幅信号经过中心频率不同的多个BPF进行滤波，得到不同频段的多个信号。进一步地，多个模拟脉冲调幅信号的频率由锁相环时钟分配电路来控制。进一步地，将不同频段的多个信号加在一起，生成多频段发射信号之前，还包括 分别对各频段的信号进行预修正，以保持各通道信号的能量平衡。进一步地，多个数字基带目标信号中的每个数字基带目标信号的样点率均小于等于与其对应的PAM输出的脉冲信号的频率。进一步地，将不同频段的多个信号加在一起，生成多频段发射信号包括将不同频段的多个信号通过微带线直接相连，生成多频段发射信号。
进一步地，多个数字基带目标信号保持时间基准一致。进一步地，多频段发射信号的带宽为多个数字基带目标信号的带宽之和。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种多频段发射信号的生成装置。
根据本发明的一种多频段发射信号的生成装置，包括生成模块，用于将多个数字基带目标信号分别通过一组由脉冲幅度调制器PAM和带通滤波器BPF组成的通道，得到不同频段的多个信号；合成模块，用于将不同频段的多个信号加在一起，合成多频段发射信号。进一步地，生成模块还用于将多个数字基带目标信号分别通过其通道的PAM转换成多个模拟脉冲调幅信号，再将多个模拟脉冲调幅信号经过中心频率不同的多个BPF进行滤波，得到不同频段的多个信号。通过本发明，采用将多个数字基带目标信号分别通过一组由PAM和BPF组成的通道的方式，解决了相关技术中多频段信号的合成方法不利于移动终端的小型化且功耗及成本较高的问题，提高了合成信号的信噪比和资源利用率。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据本发明实施例的多频段发射信号的生成方法的流程图；图2是根据本发明实施例的多频段发射信号的生成装置的结构框图；图3是根据本发明优选实施例的多频段发射信号的合成装置的结构示意图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。根据本发明实施例，提供了一种多频段发射信号的生成方法。图1是根据本发明实施例的多频段发射信号的生成方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤步骤S102，将多个数字基带目标信号分别通过一组由脉冲幅度调制器(Pulse AmplitudeModulation，简称为PAM)和带通滤波器(Band Pass Filter，简称为BPF)组成的通道，得到不同频段的多个信号；步骤S104，将不同频段的多个信号加在一起，生成多频段发射信号。通过上述步骤，采用将多个数字基带目标信号分别通过一组由PAM和BPF组成的通道的方式，解决了相关技术中多频段信号的合成方法不利于移动终端的小型化且功耗及成本较高的问题，提高了合成信号的信噪比和资源利用率。优选地，在步骤S102中，将多个数字基带目标信号可以分别通过其通道的PAM转换成多个模拟脉冲调幅信号，再将多个模拟脉冲调幅信号经过中心频率不同的多个BPF进行滤波，得到不同频段的多个信号。例如，在步骤S102中，将4个数字基带目标信号分别通过4组由PAM和BPF组成的通道时，这4个数字基带目标信号中的每个数字基带目标信号均需要先通过其通道中PAM转换成模拟脉冲调幅信号，再经过BPF进行滤波，其中，4条通道中的4个BPF的中心频率是不相同的，这样在合成后，就可以得到4个频段的发射信号。优选地，多个模拟脉冲调幅信号的频率由锁相环(Phase-Locked Loop，简称为 PLL)时钟分配电路来控制。该方法可以使得系统中的信号有序、节拍一致，提高了多频段发射信号的准确性。优选地，在步骤S104之前，可以分别对各频段的信号进行预修正，以保持各通道信号的能量平衡。该方法可以保证各通道信号(即，合成多频段发射信号的每个频段信号) 能量平衡。例如，在步骤S102中，将4个数字基带目标信号分别通过4组由PAM和BPF组成的通道时，为了保证4条通道中信号的能量平衡，需要对这4条通道中的每条通道的信号能量进行预修正。优选地，多个数字基带目标信号中的每个数字基带目标信号的样点率均小于等于与其对应的PAM输出的脉冲信号的频率。该方法可以保证数字基带目标信号在经过PAM后不失真，有利于提高系统的精度。优选地，在步骤S104中，将不同频段的多个信号通过微带线直接相连，生成多频段发射信号。该方法简单实用、可操作性强。优选地，在步骤S102中，多个数字基带目标信号保持时间基准一致。该方法可以提高系统的有效性。优选地，多频段发射信号的带宽为多个数字基带目标信号的带宽之和。例如，2个数字基带目标信号的带宽分别为Bandl、Band2，步骤S104之后生成的多频段发射信号的带宽则为 “Band 1+Band2”。通过上述优选实施例，采用PAM和BPF代替相关技术中DAC和低中频变频单元的方式，实现了合成多频段发射信号的目的，提高了发射信号的信噪比。对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种多频段发射信号的生成装置。图2 是根据本发明实施例的多频段发射信号的生成装置的结构框图，如图2所示，该装置20包括生成模块22，耦合至合成模块M，用于将多个数字基带目标信号分别通过一组由脉冲幅度调制器PAM和带通滤波器BPF组成的通道，得到不同频段的多个信号；合成模块对，用于将不同频段的多个信号加在一起，合成多频段发射信号。通过上述装置20，采用生成模块22将多个数字基带目标信号分别通过一组由PAM 和BPF组成的通道，得到不同频段的多个信号，以及合成模块M将不同频段的多个信号合成多频段发射信号的方式，解决了相关技术中多频段信号的合成方法不利于移动终端的小型化且功耗及成本较高的问题，提高了合成信号的信噪比和资源利用率。优选地，生成模块22还用于将多个数字基带目标信号分别通过其通道的PAM转换成多个模拟脉冲调幅信号，再将多个模拟脉冲调幅信号经过中心频率不同的多个BPF进行滤波，得到不同频段的多个信号。下面结合优选实施例和附图对上述实施例的实现过程进行详细说明。本优选实施例提供了一种多频段发射信号的合成装置，该装置包括一个基带处理器(BaseBand ftOcessor，简称为BBP)、一个加法器(ADD)、一个锁相环时钟分配(PLL ClockDistribution)电路以及多组由PAM和BPF组成的电路。
图3是根据本发明优选实施例的多频段发射信号的合成装置的结构示意图，以三路小频带信号被聚合成一路宽频带信号为例，对本实施例中的多频段发射信号的合成方法进行了简单的描述。如图3所示，图中Bl[n]、B2[n]、B3[n]分别代表将要发送的基带信号， 具有一定的带宽，中心频率都为0频斤1(0、？2(0、？3(0代表脉冲调幅信号(即，每个脉冲的幅度是随着前面输入的基带信号的幅度而变化的)，单个脉冲的波形P(t)可以根据实际的电路实现(例如，可以是矩形函数，也可以是三角波函数等)；f 1 (t)、f2 (t)、f3 (t)代表中心频率分别为fl、f2、f3的带通信号；Cl、C2、C3代表PAM工作时需要的工作时钟，分别控制PAM1、PAM2、PAM3输出脉冲的频率。在具体实施过程中，本优选实施例的多频段发射信号的合成方法可以包括以下步骤步骤1，BBP处理完信号后，得到目标信号的基带表示，以数字信号的形式保存在 BBP的存贮器中。其中，BBP通过数字接口与PAM连接。步骤2，PAM通过数字接口接收BBP传送过来的数字信息(即，数字基带目标信号)，并将接收到的数字基带信号转换成模拟脉冲调幅信号(即，输出的脉冲幅度正比于数字基带信号的幅度)。假设此时？々11工作时输出的脉冲信号？1(0、？2(0、？3(0的频率(即，脉冲周期的倒数)分别为、、SP2jP3，BBP传送过来的基带信号Bl [η]、Β2[η]、Β3[η]的样点率为 SB2、SB3，则箭要f两^^ Sp1〉一 SbiJ Sp2〉一 SB2？ Sp3〉一 Sb3ο以第一路为例，PAM将BBP输入来的数字基带信号先进行、倍的插值，再进行^ 倍的抽取处理。这样将样点率为、的数字基带信号Bl [η]变为了样点率为、的数字基带信号Bzl [η]。用Bzl [η]调制输出脉冲信号，每个脉冲幅度正比于Bzl [η]对应样点的幅度。 即Pl(t) =Bzl(n)P(t-nT)，n为整数，T为PAM输出的脉冲信号的周期。其它两路同理。步骤3，PAM输出脉冲信号Pl (t)、P2 (t)、P3 (t)的频率由锁相环时钟分配电路来控制。例如，设置PLL(锁相环)时钟产生模块。如图3所示，其中的C1、C2、C3分别为PAM1、 PAM2、PAM3的工作时钟，其输出的脉冲频率就分别等于C1、C2、C3，即Spi = Cl，Sp2 = C2,SP3 =C3。它们的计算方法如下假设第一个小频段中心频率为Π，第二个小频段中心频率为 f2，第三个小频段中心频率为f3，那么Cl = fl/Nl, C2 = f2/N2, C3 = f3/N3，Ni、N2、N3都为一个常数。步骤4，BBP在输出数字基带信号前，利用PAM输出脉冲函数的包络对各频段信号进行预修正，保证各通道信号的能量平衡。例如，不失一般性，假设脉冲为理想矩形脉冲，则脉冲函数为矩形函数，其频谱为sine (辛格函数)，则对三个频段上的信号的加权因子为=Sinc (fl), sine (f2), sine (f3)0需要说明的是，此加权操作可以在BBP中做，产生 Bl/sinc(fl)、B2/sinc(f2)、B3/sinc (f3)，也可以在 PAM 中做，产生 Pl/sinc (Π)、Ρ2/ sine (f2)、P3/Sinc (f3)，或者在BPF之后做。这个可以视情况而定，总之在链路的某一处校准就行了。并且，BBP的三路输出在时间上要对齐，保证各路信号的相位一致性。例如，BBP输出的各路数字信号的时间基准要一致。步骤5，PAM模块输出调幅脉冲信号，传送到BPF进行滤波。例如，图3中BPF的中心频率分别为H、f2、f3，可根据具体的通信系统要求来灵活选择带宽(一般指3db带宽)、带内纹波、带外抑制等参数。步骤6，BPF的输出加在一起(例如，通过微带线直接相连)，即，形成合成好的多频段信号S，此信号带宽为Bi、B2、B3三个小频段信号的带宽之和。此后，可以使用合成好的多频段信号S进行放大、上变频等常规的后续操作。综上所述，本发明实施例提供了一种无线通信系统中多频段上行发射信号的合成方案，采用生成特定频率的离散脉冲信号，并在目标频率上设置带通滤波器的方式直接生成多频段信号，相比于现有技术，能够节省低中频变频单元以及低通滤波器，提高了多频段发射信号的信噪比。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种多频段发射信号的生成方法，其特征在于，包括以下步骤将多个数字基带目标信号分别通过一组由脉冲幅度调制器PAM和带通滤波器BPF组成的通道，得到不同频段的多个信号；将所述不同频段的多个信号加在一起，生成多频段发射信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述多个数字基带目标信号分别通过一组由PAM和BPF组成的通道，得到所述不同频段的多个信号包括将所述多个数字基带目标信号分别通过其通道的PAM转换成多个模拟脉冲调幅信号， 再将所述多个模拟脉冲调幅信号经过中心频率不同的多个BPF进行滤波，得到所述不同频段的多个信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个模拟脉冲调幅信号的频率由锁相环时钟分配电路来控制。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述不同频段的多个信号加在一起，生成所述多频段发射信号之前，还包括分别对各频段的信号进行预修正，以保持各通道信号的能量平衡。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个数字基带目标信号中的每个数字基带目标信号的样点率均小于等于与其对应的所述PAM输出的脉冲信号的频率。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述不同频段的多个信号加在一起，生成所述多频段发射信号包括将所述不同频段的多个信号通过微带线直接相连，生成所述多频段发射信号。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个数字基带目标信号保持时间基准一致。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多频段发射信号的带宽为所述多个数字基带目标信号的带宽之和。
9.一种多频段发射信号的生成装置，其特征在于，包括生成模块，用于将多个数字基带目标信号分别通过一组由脉冲幅度调制器PAM和带通滤波器BPF组成的通道，得到不同频段的多个信号；合成模块，用于将所述不同频段的多个信号加在一起，合成多频段发射信号。
10.根据权利要求9所述的生成装置，其特征在于，所述生成模块还用于将所述多个数字基带目标信号分别通过其通道的PAM转换成多个模拟脉冲调幅信号，再将所述多个模拟脉冲调幅信号经过中心频率不同的多个BPF进行滤波，得到所述不同频段的多个信号。
全文摘要
本发明公开了一种多频段发射信号的生成方法及装置，该方法包括以下步骤将多个数字基带目标信号分别通过一组由脉冲幅度调制器PAM和带通滤波器BPF组成的通道，得到不同频段的多个信号；将不同频段的多个信号加在一起，生成多频段发射信号。通过本发明提高了合成信号的信噪比和资源利用率。
文档编号H04B1/04GK102594744SQ20111000852
公开日2012年7月18日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者黄旭 申请人:中兴通讯股份有限公司