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用于DC偏移降级的方法和装置

阅读：263发布：2020-05-08

专利汇可以提供用于DC偏移降级的方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开的实施例提供了用于DC偏移降级的方法、装置和计算机程序产品。一种在包括多个接收机分支的大规模多输入多输出(MIMO)系统中实现的方法包括：在多个接收分支中接收射频(RF) 信号；以及根据RF信号的载波频率，分别配置多个接收机分支中的多个本地振荡器的不同本地频率，以使得多个接收机分支中的直流(DC)偏移能够在频率上彼此区分。，下面是用于DC偏移降级的方法和装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种在大规模多输入多输出MIMO系统中实现的方法，所述大规模MIMO系统包括多个接收机分支，所述方法包括：
在所述多个接收分支中接收(810)射频RF 信号；以及
根据所述RF信号的载波频率，分别配置(820)所述多个接收机分支中的多个本地振荡器的不同本地频率，以使得所述多个接收机分支中的直流DC偏移能够在频率上彼此区分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个本地振荡器的不同本地频率被配置为使得所述DC偏移分别位于承载所述RF信号的载波的不同子载波的中心。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述多个本地振荡器的不同本地频率被配置为与所述载波频率相差子载波间隔的(N+0.5)倍，其中，N是自然数。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，还包括：
在每个所述接收机分支中，利用对应的本地振荡器来将所述RF信号转换(1010)成模拟基带信号，以使得所述多个接收机分支中的模拟基带信号在频率上彼此偏离对应的本地振荡器的本地频率之间的差；以及
在每个所述接收机分支中，将所述模拟基带信号转换(1020)成数字基带信号，以使得所述数字基带信号在频率上彼此对准。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在每个所述接收机分支中将所述模拟基带信号转换成数字基带信号包括：
对所述模拟基带信号执行模数转换；以及
将转换后的基带信号与数字振荡信号进行混频，其中，所述数字振荡信号的频率等于该接收机分支中的本地振荡器的本地频率与所述载波频率之间的频率差。
6.根据权利要求4或5所述的方法，还包括：
通过快速傅里叶变换(FFT)将时域中的数字基带信号变换(1030)成频域中的子载波信号；以及
基于所述子载波信号，形成(1040)多个波束信号。
7.一种大规模MIMO系统中的装置(1600)，所述大规模MIMO系统包括多个接收机分支，所述装置包括：
处理器(1601)；以及
 存储器(1602)，所述存储器(1602)包含可由所述处理器(1601)执行的指令，由此，所述装置(1600)可操作以：
在所述多个接收分支中接收射频RF信号；以及
根据所述RF信号的载波频率，分别配置所述多个接收机分支中的多个本地振荡器的不同本地频率，以使得所述多个接收机分支中的直流DC偏移能够在频率上彼此区分。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述装置可操作以配置所述多个本地振荡器的不同本地频率，以使得所述DC偏移分别位于承载所述RF信号的载波的不同子载波的中心。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其中，所述装置可操作以将所述多个本地振荡器的不同本地频率配置为与所述载波频率相差子载波间隔的(N+0.5)倍，其中，N是自然数。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的装置，其中，所述装置还可操作以：
在每个所述接收机分支中，利用对应的本地振荡器来将所述RF信号转换成模拟基带信号，以使得所述多个接收机分支中的模拟基带信号在频率上彼此偏离对应的本地振荡器的本地频率之间的差；以及
在每个所述接收机分支中，将所述模拟基带信号转换成数字基带信号，以使得所述数字基带信号在频率上彼此对准。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述装置可操作以：
在每个所述接收机分支中，对所述模拟基带信号执行模数转换；以及
在每个所述接收机分支中，将转换后的基带信号与数字振荡信号进行混频，其中，所述数字振荡信号的频率等于该接收机分支中的本地振荡器的本地频率与所述载波频率之间的频率差。
12.根据权利要求7至11中的任一项所述的装置，其中，所述装置还可操作以：
通过快速傅里叶变换(FFT)将时域中的数字基带信号变换成频域中的子载波信号；以及
基于所述子载波信号，形成多个波束信号。
13.一种大规模MIMO系统，包括：
多个接收机分支，其中，每个接收机分支包括天线，所述天线被配置为接收射频RF信号；以及
处理器，其被配置为根据所述RF信号的载波频率，分别配置所述多个接收机分支中的多个本地振荡器的不同本地频率，以使得所述多个接收机分支中的直流DC偏移能够在频率上彼此区分。
14.根据权利要求13所述的大规模MIMO系统，其中，所述处理器被配置为配置所述多个本地振荡器的不同本地频率，以使得所述DC偏移分别位于承载所述RF信号的载波的不同子载波的中心。
15.根据权利要求13或14所述的大规模MIMO系统，其中，所述处理器被配置为将所述多个本地振荡器的不同本地频率配置为与所述载波频率相差子载波间隔的(N+0.5)倍，其中，N是自然数。
16.根据权利要求13至15中的任一项所述的大规模MIMO系统，其中，所述多个接收机分支中的每个接收机分支还包括：
第一转换器，其被配置为利用对应的本地振荡器来将所述RF信号转换成模拟基带信号，以使得所述多个接收机分支中的模拟基带信号在频率上彼此偏离对应的本地振荡器的本地频率之间的差；以及
第二转换器，其被配置为将所述模拟基带信号转换成数字基带信号，以使得所述数字基带信号在频率上彼此对准。
17.根据权利要求16所述的大规模MIMO系统，其中，所述第二转换器包括：
模拟数字转换器，其被配置为对所述模拟基带信号执行模数转换；以及
数字混频器，其被配置为将转换后的基带信号与数字振荡信号进行混频，其中，所述数字振荡信号的频率等于该接收机分支中的本地振荡器的本地频率与所述载波频率之间的频率差。
18.根据权利要求16所述的大规模MIMO系统，还包括：
FFT变换器，其被配置为通过快速傅里叶变换(FFT)将时域中的数字基带信号变换成频域中的子载波信号；以及
波束成形器，其被配置为基于所述子载波信号，形成多个波束信号。
19.一种计算机程序产品，其被有形存储在计算机可读存储介质上并包括指令，所述指令当在至少一个处理器上被执行时使得所述至少一个处理器执行根据权利要求1至6中的任一项所述的方法。

说明书全文

用于DC偏移降级的方法和装置

技术领域

[0001] 本公开的非限制性和示例性实施例一般涉及无线通信的技术领域，特别地，涉及用于直流(DC)偏移降级的方法、装置和计算机程序。

背景技术

[0002] 本节介绍了可促进本公开的更好的理解的方面。因此，本节的陈述将从这个角度阅读并且不应被理解为是对现有技术的承认。

[0003] 零中频(Zero-IF)接收机是一种将由天线接收的射频(RF)信号直接下变频成基带(BF)信号的零拍接收机。图1示出了零中频接收机的示意性结构。在图1中，本地振荡器可生成本地振荡信号，该本地振荡信号的本地频率与RF信号的频率相同。所接收的RF信号可与本地振荡信号混频以获得I、Q信号。然后，I、Q信号被滤波并被转换成数字I、Q信号以用于进一步处理。

[0004] 然而，在零中频接收机中，由于本地振荡器的自混频而可能引起DC偏移。图2示出了在零中频接收机中生成DC偏移的图示。如图2所示，本地振荡器的本地振荡信号可经由放大器和RF滤波器2被发送到混频器，然后可与直接来自本地振荡器的本地振荡信号进行混频以产生DC偏移。同时，DC偏移可由于增益变化、温度变化或阻挡器开/关而改变。

[0005] 为了说明DC偏移对所接收的信号的影响，图3示出了通常在例如LTE(长期演进)网络的上行链路SC-FDMA(单载波频分多址接入)中的DC偏移位置。如图3所示，DC偏移处于信号的载波带宽的中央，但距某个子载波的中心有7.5kHz偏移。实际上，DC偏移在某2个子载波的中心。

[0006] 当零中频接收机将RF信号下变频成BF信号时，DC偏移可被添加到BF信号上，导致信号劣化。而且，DC偏移可影响后续的解调操作，例如，FFT(快速傅里叶变换)操作。当DC偏移不等于子载波频点(例如，FFT频点)时，用于FFT的每个样本将受到影响。

[0007] 图4展示了频域中的DC偏移的示例。假定子载波间隔是15kHz，并且存在1000个子载波(即，FFT频点)。可以假定DC 能量与期望的信号功率相同。当本地振荡器恰好置于FFT网格之间时，将发生最差的DC偏移情况，如图3所示。许多FFT频点将具有差的SNR(信噪比)。结果是灵敏度严重劣化。

[0008] 为了消除或者校正DC偏移，已经提出了使用高通(HP)滤波器以过滤距离BF信号的DC偏移。该机制非常简单，它包括时域中的FIR滤波器以产生非常锐利的过滤以试图清除DC偏移。然而，该机制需要监视DC偏移以生成FIR滤波器的系数。

[0009] 大规模多输入多输出(MIMO)是LTE网络中的关键技术之一。大规模MIMO利用大量的天线以改进通信质量，这些天线分别在发射机侧和接收机侧完全相干且自适应地工作。额外的天线通过将信号能量的发送和接收集中在较小的空间区域中而有所帮助。这带来通信吞吐量和能量效率的巨大改进，特别是当与大量用户终端(例如，数十或数百个用户终端)的同时调度相结合时。大规模MIMO最初设想用于时分双工(TDD)操作，但是也可能应用于频分双工(FDD)操作。

[0010] 大规模MIMO的其他益处可包括：广泛使用便宜的低功率组件、减小延迟、简化媒体访问控制(MAC)层、以及对干扰和有意干扰具有鲁棒性。预期的吞吐量可以取决于向终端提供渐近正交信道的传播环境。

[0011] 有源天线系统(ASS)是一种可采用大规模MIMO技术的新型基站。AAS可包括多个发射机/接收机分支。当每个接收机分支均包括零中频接收机时，DC偏移将在所有的接收机分支中产生。由于DC偏移在所有接收机分支之中的重叠，因此，DC偏移对信号的影响将更严重。

[0012] 因此，期望提供一种用于减轻大规模MIMO系统(诸如AAS)中的DC偏移的影响的机制。发明内容

[0013] 本公开的各种实施例主要旨在提供用于在大规模MIMO系统中实现的DC偏移降级的方法、装置和计算机程序。在结合以示例示出本公开的实施例的原理的附图阅读时，本公开的实施例的其他特征和优点也将从以下特定实施例的描述中理解。

[0014] 在本公开的第一方面，提供了一种在大规模MIMO系统中实现的方法，其中大规模MIMO系统包括多个接收机分支。该方法可包括：在多个接收机分支中接收射频(RF)信号，以及根据RF信号的载波频率来分别配置多个接收机分支中的多个本地振荡器的不同本地频率，以使得多个接收机分支中的DC偏移能够在频率上彼此区分。

[0015] 在一些实施例中，多个本地振荡器的不同本地频率可被配置为使得DC偏移分别位于承载RF信号的载波的不同子载波的中心。

[0016] 在一些实施例中，多个本地振荡器的不同本地频率可被配置为与载波频率相差子载波间隔的(N+0.5)倍，其中，N是自然数。

[0017] 在一些实施例中，该方法还可包括：在每个接收机分支中，利用对应的本地振荡器将RF信号转换成模拟基带信号，以使得多个接收机分支中的模拟基带信号在频率上彼此偏离对应的本地振荡器的本地频率之间的差；以及在每个接收机分支中，将模拟基带信号转换成数字基带信号，以使得数字基带信号在频率上彼此对准。

[0018] 在一些实施例中，在每个接收机分支中将模拟基带信号转换成数字基带信号可包括：对模拟基带信号执行模拟数字转换；以及将转换后的基带信号与数字振荡信号混频，其中，数字振荡信号的频率等于该接收机分支中的本地振荡器的本地频率与载波频率之间的频率差。

[0019] 在一些实施例中，该方法还可包括：通过快速傅里叶变换(FFT)将时域中的数字基带信号变换成频域中的子载波信号；以及基于子载波信号来形成多个波束信号。

[0020] 在本公开的第二方面，提供了一种大规模MIMO系统中的装置，其中大规模MIMO系统包括多个接收机分支。该装置可包括处理器和存储器。存储器包含可由处理器执行的指令，由此，该装置可操作以：在多个接收机分支中接收RF信号；以及根据RF信号的载波频率，分别配置多个接收机分支中的多个本地振荡器的不同本地频率，以使得多个接收机分支中的DC偏移能够在频率上彼此区分。

[0021] 在一些实施例中，该装置可操作以配置多个本地振荡器的不同本地频率，以使得DC偏移分别位于承载RF信号的载波的不同子载波的中心。

[0022] 在一些实施例中，该装置可操作以将多个本地振荡器的不同本地频率配置为与载波频率相差子载波间隔的(N+0.5)倍，其中，N是自然数。

[0023] 在一些实施例中，该装置还可操作以：在每个接收机分支中，利用对应的本地振荡器将RF信号转换成模拟基带信号，以使得多个接收机分支中的模拟基带信号在频率上彼此偏离对应的本地振荡器的本地频率之间的差；以及在每个接收机分支中，将模拟基带信号转换成数字基带信号，以使得数字基带信号在频率上彼此对准。

[0024] 在一些实施例中，该装置可操作以：在每个接收机分支中，对模拟基带信号执行模拟数字转换；以及在每个接收机分支中，将转换后的基带信号与数字振荡信号混频，其中，数字振荡信号的频率等于该接收机分支中的本地振荡器的本地频率与载波频率之间的频率差。

[0025] 在一些实施例中，该装置还可操作以：通过FFT将时域中的数字基带信号变换成频域中的子载波信号；以及基于子载波信号来形成多个波束信号。

[0026] 在本公开的第三方面，提供了一种大规模MIMO系统。该大规模MIMO系统可包括：多个接收机分支，其中，每个接收机分支包括被配置为接收RF信号的天线；以及处理器，其被配置为根据RF信号的载波频率，分别配置多个接收机分支中的多个本地振荡器的不同本地频率，以使得多个接收机分支中的DC偏移能够在频率上彼此区分。

[0027] 在一些实施例中，处理器可被配置为配置多个本地振荡器的不同本地频率，以使得DC偏移分别位于承载RF信号的载波的不同子载波的中心。

[0028] 在一些实施例中，处理器可被配置为将多个本地振荡器的不同本地频率配置为与载波频率相差子载波间隔的(N+0.5)倍，其中，N是自然数。

[0029] 在一些实施例中，多个接收机分支中的每一个还可包括：第一转换器，其被配置为利用对应的本地振荡器将RF信号转换成模拟基带信号，以使得多个接收机分支中的模拟基带信号在频率上彼此偏离对应的本地振荡器的本地频率之间的差；以及第二转换器，其被配置为将模拟基带信号转换成数字基带信号，以使得数字基带信号在频率上彼此对准。

[0030] 在一些实施例中，第二转换器可包括：模拟数字转换器，其被配置为对模拟基带信号执行模拟数字转换；数字混频器，其被配置为将转换后的基带信号与数字振荡信号混频，其中，数字振荡信号的频率等于接收机分支中的本地振荡器的本地频率与载波频率之间的频率差。

[0031] 在一些实施例中，大规模MIMO系统还可包括：FFT变换器，其被配置为通过FFT将时域中的数字基带信号变换成频域中的子载波信号；以及波束成形器，其被配置为基于子载波信号来形成多个波束信号。

[0032] 在本公开的第四方面，提供了一种大规模MIMO系统中的装置。该装置可包括：接收单元，其被配置为在多个接收机分支中接收RF信号；以及配置单元，其被配置为根据RF信号的载波频率分别配置多个接收机分支中的多个本地振荡器的不同本地频率，以使得多个接收机分支中的DC偏移能够在频率上彼此区分。

[0033] 在本公开的第五方面，提供了一种大规模MIMO系统中的装置。该装置可包括处理装置，其适于执行根据本公开的第一方面的任意方法。

[0034] 在本公开的第六方面，提供了一种计算机程序，包括指令，该指令在至少一个处理器上被执行时使得至少一个处理器执行根据本公开的第一方面的方法。

[0035] 根据如上文所提到的各方面和实施例，能够在大规模MIMO系统中减轻DC偏移对所接收的信号的影响。

附图说明

[0036] 本公开的各种实施例的以上和其他方面、特征和益处将通过示例从以下参考附图的详细描述变得更充分明显，其中，相同附图标记或者字母用于指代相同或者等效元件。图示的附图便于本公开的实施例的更好理解并且无需按比例绘制，其中：

[0037] 图1示出了传统的零中频接收机的示意性结构；

[0038] 图2是在零中频接收机中生成DC偏移的图示；

[0039] 图3是示出在频率上相对于载波带宽的DC偏移位置的图；

[0040] 图4是示出DC偏移的示例的图；

[0041] 图5是示出大规模MIMO系统中的典型接收机的图；

[0042] 图6是在图5所示的接收机中没有DC偏移情况下的FFT和波束成形的图示；

[0043] 图7是在图5所示的接收机中存在DC偏移情况下的FFT和波束成形的图示；

[0044] 图8是示出根据本公开的一些实施例的用于DC偏移降级的方法的流程图；

[0045] 图9是采用图8所示的方法的DC偏移分布的图示；

[0046] 图10是示出根据本公开的一些实施例的用于DC偏移降级的方法的流程图；

[0047] 图11是示出在图10所示的方法期间的DC偏移分布的图；

[0048] 图12是采用DC偏移降级的FFT和波束成形的图示；

[0049] 图13是示出采用DC偏移降级的DC偏移的示例的图；

[0050] 图14是在其中实现图9所示的方法的大规模MIMO系统的示例性结构图；

[0051] 图15A和图15B分别是没有DC偏移降级和采用DC偏移降级的PUSCH吞吐量的模拟图；

[0052] 图16是根据本公开的一些实施例的用于DC偏移降级的装置的示意性框图；

[0053] 图17是根据本公开的一些实施例的用于DC偏移降级的装置的示意性框图。

具体实施方式

[0054] 以下将参考说明性实施例描述本公开的原理和精神。应当理解，给出的所有这些实施例仅为了本领域的技术人员更好地理解并进而实践本公开，但并不用于限制本公开的范围。例如，作为一个实施例的一部分被示出或描述的特征可与另一实施例一起用于产生又一实施例。为了清楚起见，在本说明书中并未描述实际实现的所有特征。

[0055] 在本说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等表明所描述的实施例可包括特定特征、结构或者特点，但并不需要每个实施例包括该特定特征、结构或者特点。而且，这样的短语不必指代同一实施例。进一步地，当结合实施例描述特定特征、结构或者特点时，认为结合其他实施例实现这样的特征、结构或者特点是在本领域的技术人员的知识范围内，无论是否明确描述。

[0056] 应当理解，虽然术语“第一”和“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于区分不同的元件。例如，在不脱离示例实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，并且类似地，第二元件可被称为第一元件。如在本文中所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列术语中的一个或多个的任意和全部组合。

[0057] 本文中所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制示例实施例。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚说明。将进一步理解，当在本文中使用时，术语“包括”、“具有”、和/或“包含”指定存在所说的特征、元件和/或部件，但不排除存在或者添加一个或多个其他特征、元件、部件和/或其组合。

[0058] 在以下描述和权利要求中，除非另外定义，否则本文中所使用的所有技术和科学术语的含义与本公开所属的技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同。

[0059] 出于说明的目的，本公开的若干实施例将在3GPP LTE系统的上下文中描述。然而，本领域技术人员将理解，本公开的若干实施例的构思和原理可以更一般地适用于其他无线网络，例如，基于第三代(3G)CDMA的网络或未来的网络(例如，5G或新无线电(NR)系统)。

[0060] 本公开的非限制性和示例性实施例涉及大规模MIMO系统中的DC偏移降级。当前，OFDM(正交频分复用)和波束成形被广泛用于大规模MIMO系统。图5示出了大规模MIMO系统的典型的接收机。

[0061] 在图5中，例如，无线电前端可被实现为零中频接收机。通过包括多个天线的天线阵列接收的RF信号可被馈送到无线电前端中。在无线电前端中，RF信号被滤波、放大并直接下变频成BF信号。然后，BF信号被转换成数字信号。然后，在数字域中，可对数字信号执行OFDM FFT操作以将时域中的数字信号变换成频域中的子载波信号。

[0062] 在FFT操作之后，在频域中执行数字波束成形操作。数字波束成形可如下表示：

[0063]

[0064] 其中，B表示空间波束的数量，T表示天线的数量，k表示子载波索引。和分别表示波束域和天线域中第k个子载波上的向量。表示第k个子载波上的波束成形权重，其可从DFT(离散傅里叶变换)中导出。在图5中，每个天线的信号被包含在每个波束中的信号中。

[0065] 采用数字波束成形，天线空间中的信号可实现更好的SNR。原因是：当天线的数量增加时，每个接收机分支上的接收SNR将减小。为了增加SNR，所接收的信号将被变换到波束空间，例如，通过在空间域中应用DFT操作。

[0066] 图6示出了没有DC偏移的理想FFT和波束成形的过程，从频率/天线的二维角度和频率/波束的二维角度。时域中的信号可通过FFT操作被变换成频域中的信号。然后，在频域中，天线中的信号可通过数字波束成形来被组合成波束中的信号。

[0067] 由于每个接收机分支中的零中频接收机，可在每个接收机分支中生成DC偏移，如图3所示。图7示出了在DC偏移情况下的FFT和波束成形的过程。如图7所示，所有接收机分支的DC偏移位于两个子载波的中间。在FFT操作之后，DC偏移可分布在所有FFT频点之间。因此，在波束成形之后，所有形成的波束会被污染。

[0068] 在本公开中提供了方法、装置和计算机程序产品以减轻DC偏移的影响。尽管本公开的实施例可以在图5所示的示例性大规模MIMO系统中实现，但是，应理解，本公开的实施例并不限于这种系统。采用本公开的实施例，能够减轻DC偏移的影响，并且在大规模MIMO系统中不会引入额外的处理。

[0069] 现在参考图8，图8示出了根据本公开的实施例的方法800的流程图。方法800可在大规模MIMO系统中实现，例如，如图5所示。大规模MIMO系统可以是有源天线系统。大规模MIMO系统可包括多个接收机分支。

[0070] 如图8所示，在框810处，多个接收机分支中的每个接收机分支可接收RF信号。如已知的，RF信号可通过用某个载波频率调制载波上的BF信号来获得。RF信号可通过每个接收机分支的天线接收。然后，在框820处，根据RF信号的载波频率，分别配置多个本地振荡器的不同本地频率，以使得在多个接收机分支中生成的DC偏移能够在频率上彼此区分。如上所述，如果本地振荡器提供具有与RF信号的载波频率相同频率的本地振荡信号，则RF信号可通过与本地振荡信号混频来直接下变频成BF信号。因此，对于BF信号会生成DC偏移。DC偏移可在每个接收机分支中生成，并且位于载波的中心。为了减轻DC偏移的影响，期望在频率上分离在接收机分支中生成的DC偏移。为此，接收机分支中的本地振荡器应被配置得与RF信号的载波频率不同。采用这种本地振荡器配置，所生成的DC偏移将分布在相对于载波的带宽小的范围内。

[0071] 在一些实施例中，多个本地振荡器的不同本地频率可被配置为使得DC偏移分别位于载波的不同子载波的中心。在实施例中，本地振荡器的不同本地频率可被配置为与载波频率相差子载波间隔的(N+0.5)倍，其中，N是自然数。通常，在LTE网络中，子载波间隔可以是15kHz。在NR系统中，子载波间隔可以是15kHz、30kHz、60kHz、或120kHz。在示例中，假定载波频率是2GHz，并且子载波间隔是15kHz。然后，多个本地振荡器的本地频率可被配置为相应的(2*106+0.5*15)kHz、(2*106+(1+0.5)*15)kHz、...、和(2*106+(N+0.5)*15)kHz，其中，N表示接收机分支的数量。采用这样的本地振荡器配置，DC偏移将位于7.5kHz、22.5kHz、...、和(N+0.5)*15kHz处，并且DC偏移的分布范围将是N*15kHz。图9示出了DC偏移分布。在图9中，在多个接收机分支中产生的DC偏移单独位于不同子载波的中心。

[0072] 图10是示出根据本公开的另一实施例的用于DC偏移降级的方法1000的流程图。在图10中，在框1010处，每个接收机分支可利用对应的本地振荡器来将所接收的RF信号转换成模拟基带信号。该转换可通过接收机分支中的混频器执行。混频器可将所接收的RF信号与来自对应的本地振荡器的本地振荡信号进行混频以生成模拟基带信号。由于本地振荡器生成具有不同本地频率的本地振荡信号，因此，接收机分支中的模拟基带信号的中心频率是不同的。因此，这些模拟基带信号将在频率上彼此偏离本地频率之间的差。在实施例中，该差可以是子载波间隔。在上面的示例中，模拟基带信号的中心频率是7.5kHz、22.5kHz、...、和(N+0.5)*15kHz，并且模拟基带信号彼此偏离15kHz。此时，在接收机分支中的DC偏移都位于0Hz处。

[0073] 然后，在框1020处，每个接收机分支可将模拟基带信号转换成数字基带信号，以使得数字基带信号在频率上彼此对准。在实施例中，该转换可通过每个接收机分支中的模拟数字(A/D)转换器和数字混频器执行。A/D转换器可对模拟基带信号执行A/D转换。然后，在数字域中，数字混频器可将转换后的基带信号与数字振荡信号进行混频以产生作为结果的中心频率为0Hz的数字基带信号。因此，数字振荡信号的频率应当等于对应的本地振荡器的本地频率与载波频率之间的频率差。在上面的示例中，数字振荡信号的频率将是7.5kHz、22.5kHz、...、和(N+0.5)*15kHz。在实施例中，数字振荡信号可由数控振荡器(NCO)生成。通过框1020的操作，DC偏移可被分开并分别位于7.5kHz、22.5kHz、...、和(N+0.5)*15kHz处。

[0074] 图11示出了在图10所示的方法期间的DC偏移分布。在图11中，示出了三个接收机分支1、2、3。每个接收机分支接收相同的RF信号。在图11(a)中，符号“↑”指示本地振荡信号的本地频率。此时，没有产生DC偏移。如图所示，本地频率具有距离承载RF信号的载波的中心不同的偏移。在通过本地振荡器的下变频之后，RF信号被转换成模拟BF信号，并在每个接收机分支中产生DC偏移，图11(b)中被标记为“DC偏移1”、“DC偏移2”和“DC偏移3”。DC偏移1、2和3位于0Hz处。BF信号彼此偏离与本地频率之间的偏移相同的偏移。在A/D转换和通过NCO的数字转换之后，模拟BF信号被转换成数字BF信号，并且数字BF信号彼此对准，如图11(c)所示。此时，DC偏移1、2和3分开定位并彼此偏离与本地频率之间的偏移相同的偏移。

[0075] 返回参考图10，在框1030处，数字基带信号可从时域变换成频域中的子载波信号。这种变换可通过FFT操作实现。然后，在框1040处，可基于子载波信号而生成多个波束信号。
本领域技术人员应当知道，可以使用任何波束成形算法。由于DC偏移分布在不同子载波的中心处，因此，在波束成形之后，DC偏移对每个波束的影响将以1/N水平降低(其中，N表示接收机分支的数量)。图12示出采用DC偏移降级的FFT和波束成形的过程。在图12中可以看到，DC偏移针对一个天线仅影响一个子载波，并且对波束的影响大大降低。图13示出在实施了如图10所示的方法之后的DC偏移的示例。在图13中，DC偏移仅影响一个子载波。

[0076] 图14示出大规模MIMO系统的示例性结构图。如图14所示，大规模MIMO系统可包括N个接收机分支。每个接收机分支可包括天线、第一RF滤波器、低噪声放大器、第二RF滤波器、混频器、A/D转换器(ADC)、以及数字混频器。大规模MIMO系统还可包括处理器、N个本地振荡器和N个NCO。处理器可被配置为根据由天线接收的RF信号的载波频率来分别配置N个本地振荡器的不同本地频率，以使得N个接收机分支中的DC偏移能够在频率上彼此可区分。在一些实施例中，处理器可被配置为配置N个本地振荡器的不同本地频率，以使得DC偏移分别位于承载RF信号的载波的不同子载波的中心处。在实施例中，处理器可被配置为将多个本地振荡器的不同本地频率配置为与载波频率相差子载波间隔的(N+0.5)倍，其中，N是自然数。

[0077] 在图14中，混频器(也称为“第一转换器”)可借助于对应的本地振荡器来将接收的RF信号转换成模拟基带信号。模拟基带信号将在频率上彼此偏离对应的本地振荡器的本地频率之间的差。ADC可对模拟基带信号执行AD转换，并且数字混频器可将转换后的基带信号与来自对应的NCO的数字振荡信号进行混频。数字振荡信号的频率等于对应的本地振荡器的本地频率与载波频率之间的频率差。ADC和数字混频器可构成第二转换器。

[0078] 大规模MIMO系统还可包括FFT变换器和波形成形器。FFT变换器被配置为通过FFT将时域中的数字基带信号变换成频域中的子载波信号，波束成形器被配置为基于子载波信号来形成多个波束信号。

[0079] 图15A和图15B分别示出了未采用DC偏移降级的PUSCH(物理上行链路共享信道)吞吐量的模拟图和采用DC偏移降级的PUSCH吞吐量的模拟图。可以看出，采用根据本公开的实施例的用于DC偏移降级的方法，能够大大增加PUSCH吞吐量。

[0080] 图16示出可体现在大规模MIMO系统中的装置1600的简化框图。装置1600可包括至少一个处理器1601(诸如数据处理器(DP))和耦合到处理器1601的至少一个存储器(MEM)1602。装置1601还可包括耦合到处理器1601的多个天线1603。MEM 1602存储程序(PROG)
1604。PROG 1604可包括指令，该指令当在相关联的处理器1601上被执行时使得装置1600能够根据本公开的实施例来操作，例如执行方法800或1000。至少一个处理器1601和至少一个MEM 1602的组合可形成适于实现本公开的各种实施例的处理装置1605。

[0081] 本公开的各种实施例可通过可由处理器1061、软件、固件、硬件中的一个或多个或其组合执行的计算机程序来实现。

[0082] MEM 1602可以是适合于本地技术环境的任何类型，并可使用任何适合的数据存储技术实现，诸如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光存储器设备和系统、固定存储器和可移除存储器，作为非限制性示例。

[0083] 处理器1601可以是适合于本地技术环境的任何类型，并可包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器DSP、以及基于处理器的多核处理器架构中的一个或多个，作为非限制性示例。

[0084] 图17示出根据本公开的一些实施例的大规模MIMO系统中的装置1700的示意性结构。如图17所示，装置1700可包括：接收单元1701，其被配置为在多个接收机分支中接收RF信号；以及配置单元1702，其被配置为根据RF信号的载波频率来分别配置多个接收机分支中的多个本地振荡器的不同本地频率，以使得多个接收机分支中的DC偏移能够在频率上彼此可区分。

[0085] 在一些实施例中，配置单元1702可被配置为配置多个本地振荡器的不同本地频率，以使得DC偏移分别位于承载RF信号的载波的不同子载波的中心。在实施例中，配置单元1702可被配置为将多个本地振荡器的不同本地频率配置为与载波频率相差子载波间隔的(N+0.5)倍，其中，N是自然数。

[0086] 在一些实施例中，装置1700还可包括：第一转换单元1703，其被配置为借助于对应的本地振荡器来将RF信号转换成模拟基带信号，以使得多个接收机分支中的模拟基带信号在频率上彼此偏离对应的本地振荡器的本地频率之间的差；以及第二转换单元1704，其被配置为将模拟基带信号转换成数字基带信号，以使得数字基带信号在频率上彼此对准。

[0087] 在一些实施例中，第二转换单元1704可包括：模拟数字转换器17041，其被配置为对模拟基带信号执行模拟数字转换；数字混频器17042，其被配置为将转换后的基带信号与数字振荡信号进行混频，其中，数字振荡信号的频率等于接收机分支中的本地振荡器的本地频率与载波频率之间的频率差。

[0088] 在一些实施例中，装置1700还可包括：变换单元1705，其被配置为通过FFT将时域中的数字基带信号变换成频域中的子载波信号；以及波束成形单元1706，其被配置为基于子载波信号来形成多个波束信号。

[0089] 尽管在LTE网络的上下文中描述了一些实施例，但是，它不应当被解释为限制本公开的精神和范围。本公开的原理和构思可更一般地适用于其他网络架构。

[0090] 另外，本公开还可提供包含如上文所提到的计算机程序的载体，其中，载体是以下各项之一：电信号、光学信号、无线电信号、或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如光盘或者电子存储设备，例如RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、闪存、磁带、CD-ROM、DVD、蓝光光盘等。

[0091] 本文中所描述的技术可通过各种装置实现，以使得实现用实施例所描述的对应装置的一个或多个功能的装置不仅包括现有技术装置，而且包括用于实现用实施例描述的对应装置的一个或多个功能的装置，并且它可包括用于每个单独功能的单独装置、或者可被配置为执行两个或两个以上功能的装置。例如，这些技术可以以硬件(一个或多个装置)、固件(一个或多个装置)、软件(一个或多个模块)或其组合实现。针对固件或者软件，可以通过执行本文中所描述的功能的模块(例如，程序、功能等等)来实现。

[0092] 上文已经参考方法和装置的框图和流程图图示描述了本文中的示例性实施例。应理解，框图和流程图图示的每个框和框图和流程图图示中的框的组合分别地可以由包括计算机程序指令的各种装置实现。这些计算机程序指令可以被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置上以产生机器，使得在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的指令创建用于实现流程图(一个或多个)框中所指定的功能的装置。

[0093] 进一步地，虽然以特定次序描绘了操作，但是，这不应当被理解为要求这样的操作以所示的特定次序或者以顺序次序执行，或者全部所示出的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。同样地，虽然若干特定实现细节被包含在以上讨论中，但是，这些不应当被解释为对本文所描述的主题的范围的限制，而是可以特定于特定实施例的特征的描述。在分离的实施例的上下文中所描述的某些特征也可以组合实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中所描述的各种特征还可以分离地或者以任何适合的子组合被实现在多个实施例中。

[0094] 虽然本说明书包含许多特定实现细节，但是，这些细节不应当被解释为对任何实现或可以主张什么的范围的限制，而是可以特定于特定实现的特定实施例的特征的描述。在分离的实施例的上下文中在该说明书中所描述的某些特征还能够组合被实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中所描述的各种特征还可以分离地或者以任何适合的子组合被实现在多个实施例中。而且，尽管在上文中特征可被描述为在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是，在一些情况下，可以从组合中除去所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变型。

[0095] 对于本领域技术人员来说将显而易见的是，随着技术进步，发明构思可以以各种方式实现。上文所描述的实施例被给定用于描述而不是限制本公开，并且将理解到，在不脱离如本领域的技术人员容易地理解的本公开的精神和范围的情况下，可以采取修改和变型。这样的修改和变型被认为是在本公开和随附的权利要求的范围内。本公开的保护范围由随附的权利要求定义。

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