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一种信号接收方法及装置、通信设备

阅读:405发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种信号接收方法及装置、通信设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种 信号 接收方法及装置、通信设备,该方法包括:接收天线接收信号并输至 频率 选择 滤波器 ;频率选择滤波器输出不同频段的信号至对应传输支路;传输支路利用依次连接的可调增益 放大器 及噪声抑制滤波器处理信号后,输出至合路器;合路器处理各传输支路的 输入信号 后,输出至射频 采样 器;射频采样器处理合路器后输出至设备内的 信号处理 装置。通过本发明的实施,可以实现多频段同时接收,并且由于传输支路相互独立可以实现在一频段带内有阻塞信号时,另一频段仍旧能够实现接收灵敏度性能,架构简单、功耗和PCB占用面积较低,有利于基站的小型化,提高了多频段接收技术的应用性。,下面是一种信号接收方法及装置、通信设备专利的具体信息内容。

1.一种信号接收方法,其特征在于,包括:
接收天线接收信号并输至频率选择滤波器
所述频率选择滤波器输出不同频段的信号至对应传输支路,所述传输支路的个数为两个;
所述传输支路利用依次连接的可调增益放大器及噪声抑制滤波器处理信号后,输出至合路器;
所述合路器处理各传输支路的输入信号后,输出至射频采样器;
所述射频采样器处理所述合路器后输出至设备内的信号处理装置;
所述信号接收方法还包括:
根据所述射频采样器的输出功率、及各传输支路的输出功率,控制各传输支路内所述可调增益放大器的衰减量,包括:
确定射频采样器输出端检测点PD1的功率电平是否达到衰减限,如是,分别读取两个所述传输支路上噪声抑制滤波器输出端的检测点PD2和检测点PD3的功率电平;
确定检测点PD2处功率电平是否大于检测点PD3处功率电平+Z,若是,按照衰减步进衰减检测点PD2所在传输支路上的可调增益放大器后,转至确定所述检测点PD1处的功率电平是否达到衰减门限;
若否,确定检测点PD3处功率电平是否大于检测点PD2处电平功率+Z,若是,按照衰减步进衰减检测点PD3所在传输支路上的可调增益放大器后,转至确定所述检测点PD1处的功率电平是否达到衰减门限;
若否,分别按照衰减步进衰减两个所述传输支路上的可调增益放大器后,转至确定所述检测点PD1处的功率电平是否达到衰减门限。
2.如权利要求1所述的信号接收方法,其特征在于,所述传输支路还包括低噪声放大器,所述频率选择滤波器的输出信号通过所述低噪声放大器处理后,输出至所述可调增益放大器。
3.如权利要求1所述的信号接收方法,其特征在于,所述频率选择滤波器包括接收双工器频率选择滤波器。
4.如权利要求1所述的信号接收方法,其特征在于,还包括:计算并控制各传输支路内所述噪声抑制滤波器的抑制度。
5.一种信号接收装置,其特征在于,包括:接收天线、频率选择滤波器、两个传输支路、合路器以及射频采样器;所述传输支路均包括依次连接的可调增益放大器及噪声抑制滤波器;所述频率选择滤波器的输入端与所述接收天线连接,包括多个输出频段不同的输出端,各输出端连接至对应的传输支路的输入端;所述传输支路的输出端连接至所述合路器的输入端;所述合路器的输出端连接所述射频采样器的输入端,所述射频采样器的输出端连接设备内的信号处理装置;
还包括控制模,用于根据所述射频采样器的输出功率、及各传输支路的输出功率,控制各传输支路内所述可调增益放大器的衰减量,包括:
确定射频采样器输出端检测点PD1的功率电平是否达到衰减门限,如是,分别读取两个所述传输支路上噪声抑制滤波器输出端的检测点PD2和检测点PD3的功率电平;
确定检测点PD2处功率电平是否大于检测点PD3处功率电平+Z,若是,按照衰减步进衰减检测点PD2所在传输支路上的可调增益放大器后,转至确定所述检测点PD1处的功率电平是否达到衰减门限;
若否,确定检测点PD3处功率电平是否大于检测点PD2处电平功率+Z,若是,按照衰减步进衰减检测点PD3所在传输支路上的可调增益放大器后,转至确定所述检测点PD1处的功率电平是否达到衰减门限;
若否,分别按照衰减步进衰减两个所述传输支路上的可调增益放大器后,转至确定所述检测点PD1处的功率电平是否达到衰减门限。
6.如权利要求5所述的信号接收装置,其特征在于,所述传输支路还包括低噪声放大器,所述低噪声放大器的输入端连接所述频率选择滤波器的输出端,所述低噪声放大器的输出端连接所述可调增益放大器的输入端。
7.如权利要求5所述的信号接收装置,其特征在于,所述频率选择滤波器包括接收双工器频率选择滤波器。
8.如权利要求5所述的信号接收装置,其特征在于,还包括计算模块,所述计算模块用于计算并控制各传输支路内所述噪声抑制滤波器的抑制度。
9.一种通信设备,其特征在于,包括信号处理装置,以及如权利要求5至8任一项所述的信号接收装置。

说明书全文

一种信号接收方法及装置、通信设备

技术领域

[0001] 本发明涉及信号接收领域,尤其涉及一种信号接收方法及装置、通信设备。

背景技术

[0002] 随着无线通讯系统对多频段与一体化的需求不断提高,基站系统向小体积、大带宽和多频段趋势发展。对于双频段接收机的需求,目前实现的方式有以下两种:如图1所示,由于受到中频可调增益放大器带宽、接收ADC带宽的限制以及每频段传输支路增益独立控制的要求,只能将单频段传输支路复制一路来实现,该方法带来的问题是用的器件数量多、占用面积大、功耗大,不满足小型化基站的需求,现有的双频段接收方法的应用性较差。
[0003] 因此,如何提供一种提高应用性的信号接收方法,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种信号接收方法及装置、通信设备,以解决现有技术应用性较差的问题。
[0005] 本发明提供了一种信号接收方法,其包括:接收天线接收信号并输至频率选择滤波器;频率选择滤波器输出不同频段的信号至对应传输支路;传输支路利用依次连接的可调增益放大器及噪声抑制滤波器处理信号后,输出至合路器;合路器处理各传输支路的输入信号后,输出至射频采样器;射频采样器处理合路器后输出至设备内的信号处理装置。
[0006] 进一步的,传输支路还包括低噪声放大器,频率选择滤波器的输出信号通过低噪声放大器处理后,输出至可调增益放大器。
[0007] 进一步的,频率选择滤波器包括接收双工器频率选择滤波器,传输支路的个数为两个。
[0008] 进一步的,还包括:计算并控制各传输支路内噪声抑制滤波器的抑制度。
[0009] 进一步的,还包括:根据射频采样器的输出功率、及各传输支路的输出功率,控制各传输支路内计算并控制各传输支路内可调增益放大器的衰减量。
[0010] 本发明也提供了一种信号接收装置,其包括:接收天线、频率选择滤波器、至少两个传输支路、合路器以及射频采样器;传输支路均包括依次连接的可调增益放大器及噪声抑制滤波器;频率选择滤波器的输入端与接收天线连接,包括多个输出频段不同的输出端,各输出端连接至对应的传输支路的输入端;传输支路的输出端连接至合路器的输入端;合路器的输出端连接射频采样器的输入端,射频采样器的输出端连接设备内的信号处理装置。
[0011] 进一步的,传输支路还包括低噪声放大器,低噪声放大器的输入端连接频率选择滤波器的输出端,低噪声放大器的输出端连接可调增益放大器的输入端。
[0012] 进一步的,频率选择滤波器包括接收双工器频率选择滤波器,传输支路的个数为两个。
[0013] 进一步的,还包括计算模,计算模块用于计算并控制各传输支路内噪声抑制滤波器的抑制度。
[0014] 进一步的,还包括控制模块,控制模块用于根据射频采样器的输出功率、及各传输支路的输出功率,控制各传输支路内计算并控制各传输支路内可调增益放大器的衰减量。
[0015] 本发明也提供了一种通信设备,其包括信号处理装置,以及本发明提供的信号接收装置。
[0016] 本发明的有益效果:
[0017] 本发明提供了一种信号接收方法,可以实现多频段同时接收,并且由于传输支路相互独立可以实现在一频段带内有阻塞信号时,另一频段仍旧能够实现接收灵敏度性能,架构简单、功耗和PCB占用面积较低,有利于基站的小型化,提高了多频段接收技术的应用性。附图说明
[0018] 图1为一种现有的信号接收装置的结构示意图;
[0019] 图2为本发明第一实施例提供的信号接收装置的结构示意图;
[0020] 图3为本发明第二实施例提供的信号接收方法的流程图
[0021] 图4为本发明第三实施例提供的信号接收装置的结构示意图;
[0022] 图5为本发明第三实施例提供的信号接收方法的流程图。

具体实施方式

[0023] 现通过具体实施方式结合附图的方式对本发明做出进一步的诠释说明。
[0024] 第一实施例:
[0025] 图2为本发明第一实施例提供的信号接收装置的结构示意图,由图2可知,在本实施例中,本发明提供的信号接收装置1包括:接收天线11、频率选择滤波器12、至少两个传输支路13、合路器14以及射频采样器15;传输支路13均包括依次连接的可调增益放大器131及噪声抑制滤波器132;频率选择滤波器12的输入端与接收天线11连接,包括多个输出频段不同的输出端,各输出端连接至对应的传输支路13的输入端;传输支路13的输出端连接至合路器14的输入端;合路器14的输出端连接射频采样器15的输入端,射频采样器15的输出端连接设备内的信号处理装置。
[0026] 在一些实施例中,上述实施例中的传输支路13还包括低噪声放大器,低噪声放大器的输入端连接频率选择滤波器12的输出端,低噪声放大器的输出端连接可调增益放大器131的输入端。
[0027] 在一些实施例中,上述实施例中的频率选择滤波器12包括接收双工器频率选择滤波器,传输支路13的个数为两个。
[0028] 在一些实施例中,上述实施例中的信号接收装置1还包括计算模块,计算模块用于计算并控制各传输支路13内噪声抑制滤波器的抑制度。
[0029] 在一些实施例中,上述实施例中的信号接收装置1还包括控制模块,控制模块用于根据射频采样器的输出功率、及各传输支路13的输出功率,控制各传输支路13内计算并控制各传输支路13内可调增益放大器的衰减量。
[0030] 对应的,本发明也提供了一种通信设备,其包括信号处理装置,以及本发明提供的信号接收装置。一般的,通信设备为基站等设备。
[0031] 第二实施例:
[0032] 图3为本发明第二实施例提供的信号接收方法的流程图,由图3可知,在本实施例中,本发明提供的信号接收方法包括以下步骤:
[0033] S301:接收天线接收信号并输至频率选择滤波器;
[0034] S302:频率选择滤波器输出不同频段的信号至对应传输支路;
[0035] S303:传输支路利用依次连接的可调增益放大器及噪声抑制滤波器处理信号后,输出至合路器;
[0036] S304:合路器处理各传输支路的输入信号后,输出至射频采样器;
[0037] S305:射频采样器处理合路器后输出至设备内的信号处理装置。
[0038] 在一些实施例中,上述实施例中的传输支路还包括低噪声放大器,频率选择滤波器的输出信号通过低噪声放大器处理后,输出至可调增益放大器。
[0039] 在一些实施例中,上述实施例中的频率选择滤波器包括接收双工器频率选择滤波器,传输支路的个数为两个。
[0040] 在一些实施例中,上述实施例还包括:计算并控制各传输支路内噪声抑制滤波器的抑制度。
[0041] 在一些实施例中,上述实施例还包括:根据射频采样器的输出功率、及各传输支路的输出功率,控制各传输支路内计算并控制各传输支路内可调增益放大器的衰减量。
[0042] 现结合具体应用场景对本发明做进一步的诠释说明。
[0043] 第三实施例:
[0044] 本实施例结合具体的运用场景对本发明做进一步的诠释说明。
[0045] 图4为本发明第三实施例提供的信号接收装置的结构示意图,由图4可知,在本实施例中,本发明提供的信号接收装置包括:
[0046] 接收天线11、频率选择滤波器12、至少两个传输支路13、合路器14、射频采样器15、计算模块16以及控制模块17;传输支路13均包括依次连接的低噪声放大器133、可调增益放大器131及噪声抑制滤波器132;频率选择滤波器12的输入端与接收天线11,并包括多个输出频段不同的输出端,各输出端连接至对应的传输支路13的输入端;传输支路13的输出端连接至合路器14的输入端;合路器14的输出端连接射频采样器15的输入端,射频采样器15的输出端连接设备内的信号处理装置。
[0047] 图5为本发明第三实施例提供的信号接收方法的结构示意图,由图5可知,在本实施例中,本发明提供的信号接收方法包括:
[0048] S501:频率选择滤波器将接收天线接收的双频段信号分开至对应传输支路。
[0049] S502:低噪声放大器分别对接收的两个频段的小信号进行低噪声功率放大。
[0050] S503:可调增益放大器在控制模块的控制下对信号进行增益处理。
[0051] 具体的,可调增益放大器模块,分别用于两个频段接收机的增益调整,大阻塞信号输入时进行增益衰减,灵敏度小信号输入时进行增益放大。
[0052] 本步骤包括以下子步骤:
[0053] 51-1:控制模块计算射频采样器RFADC的饱和功率输出功率电平,此处的功率电平是指两频段的总功率;根据系统信号的峰均比设置可调增益放大器AGC的衰减限和衰减步进;
[0054] 51-2:控制模块读取PD1检测点出的功率电平是否达到衰减门限,若为是执行51-3,若为否则重新执行51-2;
[0055] 51-3:读取PD2检测点和PD3检测点的功率电平,判断PD2处功率是否大于PD3处检测功率+Z,其中Z根据具体系统设计选择合适的值,若为是则执行51-4,若为否则执行51-5;
[0056] 51-4:按照衰减步进衰减频段1链路上的可调增益放大器,之后执行51-2进行检测是否达到衰减门限;
[0057] 51-5:判断PD3处功率是否大于PD2处检测功率+Z,若为是执行51-6,若为否执行51-7;
[0058] 51-6:按照衰减步进衰减频段2链路上的可调增益放大器,之后执行51-2进行检测是否达到衰减门限;
[0059] 51-7:分别按照衰减步进衰减两频段链路上的可调增益放大器,之后执行61-2进行检测是否达到衰减门限。
[0060] 对应的,本步骤还包括增益回调流程:
[0061] 52-1:根据系统需求设置合适的增益回调门限;
[0062] 52-2:读取PD1处的检测功率,看是否到增益回调门限,若为是执行52-3,若为否重新执行52-2;
[0063] 52-3:判断PD2处功率是否大于PD3处检测功率+Z,若为是执行52-4,若为否执行52-7;
[0064] 52-4:判断频段2所在链路的衰减量是否为0dB,若为是执行52-5,若为否执行52-6;
[0065] 52-5:回调频段1链路上的增益,回调步进为衰减步进,之后重新执行52-3;
[0066] 52-6:回调频段2链路上的增益,回调步进为衰减步进,之后重新执行52-3;
[0067] 52-7:判断PD3处功率是否大于PD2处检测功率+Z,若为是执行52-8,若为否执行52-11;
[0068] 52-8:判断频段1所在链路的衰减量是否为0dB,若为是执行52-9,若为否执行52-10;
[0069] 52-9:回调频段2链路上的增益,回调步进为衰减步进,之后重新执行52-3;
[0070] 52-10:回调频段1链路上的增益,回调步进为衰减步进,之后重新执行52-3;
[0071] 52-11:分别回调两频段链路上的增益,回调步进为衰减步进,之后重新执行52-3;
[0072] S504:噪声抑制滤波器在计算模块的控制下进行滤波处理。
[0073] 计算模块根据RFADC的低噪性能分别计算两个频段传输支路需要的灵敏度下的最小增益;根据RFADC的饱和功率电平和两个频段要求的空口带内阻塞电平,分别计算两个频段传输支路需要的阻塞下的最大增益;提取两个频段在阻塞情况下增益衰减量要求的最大值。
[0074] 假设频段2的阻塞电平下,传输支路的增益衰减量为X2,频段1带内无阻塞输入电平是灵敏度信号功率,频段1的链路无衰减量噪声系数为NF1,增益为G1,频段2增益衰减X后链路的噪声系数为NF2,增益为G2;定义频段1滤波器在频段2频率范围内抑制度为A1(正值),频段2滤波器在频段1频率范围内抑制度为A2(正值);计算频段1所在的模拟链路在合路器前,频段2频率范围内的热噪电平为-174dBm/Hz+NF1+G1-A1,频段2所在的模拟链路在合路器之前频段2频率范围内的热噪电平为-174dBm/Hz+NF2+G2-X2,要求前者热噪比后者热噪小一定量Y(正值)时,叠加后的总噪声才能够与频段2所在的模拟链路在频段2范围内的热噪相等,即
[0075] -174dBm/Hz+NF1+G1-A1=-174dBm/Hz+NF2+G2-X2-Y,则得到抑制度要求A1=NF1-NF2+X2+Y;
[0076] 假设频段1的阻塞电平下,传输支路的增益衰减量为X1,频段2带内无阻塞输入电平是灵敏度信号功率,频段2的链路无衰减量噪声系数为NF2,增益为G2,频段1增益衰减X1后链路的噪声系数为NF1,增益为G1;定义频段1滤波器在频段2频率范围内抑制度为A1(正值),频段2滤波器在频段1频率范围内抑制度为A2(正值);计算频段2所在的模拟链路在合路器前,频段1频率范围内的热噪电平为-174dBm/Hz+NF2+G2-A2,频段1所在的模拟链路在合路器之前频段1频率范围内的热噪电平为-174dBm/Hz+NF1+G1-X1,要求前者热噪比后者热噪小一定量Y(正值)时,叠加后的总噪声才能够与频段2所在的模拟链路在频段2范围内的热噪相等,即
[0077] -174dBm/Hz+NF2+G2-A2=-174dBm/Hz+NF1+G1-X1-Y,则得到抑制度A2=NF2-NF1+X1+Y。
[0078] S505:合路器将两个频段的信号合路后输出给射频采样器。
[0079] S506:射频采样器实现大带宽多频段射频采样,直接将射频信号转换为基带信号。
[0080] 在本实施例中,噪声抑制滤波器,用于在频段1接收传输支路中将频段2的频率范围的噪声抑制到一定平,同时在频段2接收传输支路中将频段1的频率范围范围的噪声抑制到一定水平;如果频段1内有阻塞信号,频段1的接收机增益要进行增益衰减来保证RFADC器件功率不溢出,频段2内没有阻塞接收机的增益仍旧保持最大增益,这样在可变增益放大器后输出的低噪电平是不同的,两个频段低噪电平的差和链路的增益差以及NF有关,经合路器后噪声电平是叠加的,如果两路的噪声功率相差较大,势必会影响噪声电平低传输支路的SNR,因此噪声抑制滤波器必须放置在合路器之前。
[0081] 综上可知,通过本发明的实施,至少存在以下有益效果:
[0082] 可以实现多频段同时接收,并且由于传输支路相互独立可以实现在一频段带内有阻塞信号时,另一频段仍旧能够实现接收灵敏度性能,架构简单、功耗和PCB占用面积较低,有利于基站的小型化,提高了多频段接收技术的应用性。
[0083] 以上仅是本发明的具体实施方式而已,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任意简单修改、等同变化、结合或修饰,均仍属于本发明技术方案的保护范围。
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