專利名稱：有源天線、基站、刷新幅度和相位的方法及信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，具體而言是涉及一種有源天線、基站、刷新幅 度和相位的方法及信號處理方法。
背景技術(shù)：
在移動通信系統(tǒng)中，通常使用安裝在塔頂?shù)奶炀€單元來接收和發(fā)射信號，天線單元一般是無源的，需要由分布式基站(RRU， RF Remote Unit)提供大功 率發(fā)射信號，再由與RRU通過饋線連接的天線單元將該信號發(fā)射出去。參見圖1,現(xiàn)有技術(shù)中的天線單元，包括天線振子陣列5、移相網(wǎng)絡(luò)和功分 合路網(wǎng)絡(luò)6、復(fù)用解復(fù)用電路模塊(BiasTee )9、傳動機(jī)構(gòu)7和遠(yuǎn)端控制單元(RCU， Remote Control Unit) 8。分布式基站包括收發(fā)信機(jī)和數(shù)字處理單元。分布式基 站與天線單元通過饋線連接。其中，接收信號時(shí)，移動臺發(fā)射的電磁波信號， 通過天線振子陣列5接收，天線振子陣列5接收到的信號很微弱，此微弱信號 經(jīng)過移相網(wǎng)絡(luò)移相，通過功分合路網(wǎng)絡(luò)合成一路接收信號，經(jīng)過復(fù)用解復(fù)用電 路模塊9通過饋線將接收信號送到分布式基站，該接收信號通過分布式基站中 收發(fā)信機(jī)的雙工器、低噪聲放大器LNA以及下變頻處理，通過分布式基站中數(shù) 字處理單元進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換、濾波處理(系數(shù)抽取濾波器CIC、半波帶濾波器 HBF、有限沖擊響應(yīng)濾波器FIR)等，傳送到基帶單元BBU,通過基帶單元BBU 傳送給基站控制器BSC。發(fā)射信號時(shí)，基帶單元BBU的信號通過分布式基站中 的數(shù)字處理單元的削波器削波處理、DAC轉(zhuǎn)換，通過分布式基站中的收發(fā)信機(jī) 上變頻處理、功率放大器PA以及雙工器，然后通過饋線、復(fù)用解復(fù)用電路模塊 9，傳送給移相網(wǎng)絡(luò)和功分合路網(wǎng)絡(luò)，通過功分合路網(wǎng)絡(luò)分為多路到達(dá)天線振子 陣列，將信號轉(zhuǎn)換為電磁波信號發(fā)射處理，最后，被移動臺接收。其中，移相網(wǎng)絡(luò)采用電機(jī)驅(qū)動的機(jī)械結(jié)構(gòu)，復(fù)用解復(fù)用電路模塊9從饋線 中提取遠(yuǎn)端控制單元8需要的直流電源和控制信令，從而使該遠(yuǎn)端控制單元8 控制傳動機(jī)構(gòu)7，進(jìn)而使移相網(wǎng)絡(luò)完成對每個(gè)天線振子的相位調(diào)整。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在這樣的問題 移相網(wǎng)絡(luò)釆用機(jī)械結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且，在對天線振子相位調(diào)整過 程中，不太可靠。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種有源天線或基站，用于解決移相網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 不太可靠的問題。本發(fā)明實(shí)施例一種有源天線，包括天線振子陣列、收發(fā)信機(jī)單元陣列、數(shù) 字處理單元和收發(fā)校準(zhǔn)單元，所述天線振子陣列，包括天線振子，用于電磁波信號和射頻信號的轉(zhuǎn)換；所述收發(fā)信機(jī)單元陣列，包括收發(fā)信機(jī)單元，接收信號時(shí)，所述收發(fā)信機(jī) 單元將所述天線振子的射頻信號下變頻解調(diào)為IQ模擬信號，輸出給所述數(shù)字處 理單元；發(fā)送信號時(shí)，所述收發(fā)信機(jī)單元將所述數(shù)字處理單元的IQ模擬信號調(diào) 制上變頻為射頻信號，輸出給所述天線振子；所述數(shù)字處理單元，接收信號時(shí)，所述數(shù)字處理單元對所述下變頻解調(diào)的 IQ模擬信號轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號，根據(jù)所述收發(fā)校準(zhǔn)單元對所述IQ數(shù)字信號數(shù) 字波束成形；發(fā)送信號時(shí)，所述數(shù)字處理單元對基帶單元的信號串/并轉(zhuǎn)換為IQ 數(shù)字信號，對所述串/并轉(zhuǎn)換的IQ數(shù)字信號減小峰值因子處理，所述數(shù)字處理單 元根據(jù)所述收發(fā)校準(zhǔn)單元減小峰值處理的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形。本發(fā)明實(shí)施例一種刷新接收通道的幅度和相位的方法，包括選捧一^4妻收通道；接收校準(zhǔn)IQ數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號，進(jìn)入接收校準(zhǔn)通道，調(diào)制上變 頻為接收校準(zhǔn)射頻信號；所述接收校準(zhǔn)射頻信號耦合進(jìn)入選擇的接收通道，下變頻解調(diào)為IQ模擬信所述IQ模擬信號轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號，比較所述IQ數(shù)字信號與所述接收校 準(zhǔn)IQ數(shù)字信號，得到所述選擇的接收通道的幅度和相位；根據(jù)所述幅度和相位，刷新所述選4奪的接收通道的幅度和相位。本發(fā)明實(shí)施例一種刷新發(fā)射通道的幅度和相位的方法，包括
選擇一路發(fā)射通道； 采集iq數(shù)字信號；
iq數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為iq模擬信號進(jìn)入選擇的發(fā)射通道，調(diào)制上變頻為射頻信
—，
所述射頻信號耦合進(jìn)入發(fā)射校準(zhǔn)通道，下變頻解調(diào)為iq模擬信號； 所述iq模擬信號轉(zhuǎn)化為iq數(shù)字信號，比較采集的iq數(shù)字信號與轉(zhuǎn)化后的
iq數(shù)字信號，得到所述選擇的發(fā)射通道的幅度和相位；
根據(jù)所述選擇的發(fā)射通道的幅度和相位，刷新所述選擇的發(fā)射通道的幅度
和相位。
本發(fā)明實(shí)施例一種基于模式或者載波的接收信號處理方法，包括
m路接收通道的iq模擬信號轉(zhuǎn)化為m路iq數(shù)字信號，每一路iq數(shù)字信
號通過n路基于模式或者載波的數(shù)字控制振蕩器nco分為n路單模接收信號
或者n路單載波接收信號；
m路接收通道的每一 n路單模接收信號或者m路接收通道的每一 n路單
載波接收信號分別進(jìn)行數(shù)字波束成形處理；
每一n路單模接收信號中的m路接收通道的單模接收信號或者每一 n路單
載波接收信號中的m路接收通道的單載波接收信號經(jīng)過合路器合路，通過濾波
處理模塊處理，得到n路iq數(shù)字信號；
n路iq數(shù)字信號通過合路器合成一路，傳輸給基帶單元。 本發(fā)明實(shí)施例一種基于模式或者載波的發(fā)射信號處理方法，包括 發(fā)射信號經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換得到n路iq數(shù)字信號，n路iq數(shù)字信號中的每一
路iq數(shù)字信號通過基于載波或者模式的數(shù)字控制振蕩器nco,得到每一路單模
發(fā)射iq數(shù)字信號或者每一路單載波發(fā)射iq數(shù)字信號；
n路iq數(shù)字信號中的每一路單模發(fā)射iq數(shù)字信號或者n路iq數(shù)字信號中
的每一路單載波發(fā)射iq數(shù)字信號經(jīng)過m個(gè)dbf數(shù)字波束成形處理，得到m路
基于模式或者載波的iq數(shù)字信號；
每一 m路發(fā)射通道中的n路單模發(fā)射iq數(shù)字信號或者每一 m路發(fā)射通道中的N路單載波發(fā)射IQ數(shù)字信號通過合路器合為一路；
M路基于模式或者載波的合成發(fā)射信號分別通過CFR和DPD處理，然后 轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號輸出給收發(fā)信機(jī)單元的各路發(fā)射通道。
本發(fā)明實(shí)施例一種基站，包括天線振子陣列、收發(fā)信機(jī)單元陣列、數(shù)字處 理單元和收發(fā)校準(zhǔn)單元，
所述天線振子陣列，包括天線振子，用于電磁波信號和射頻信號的轉(zhuǎn)換；
所述收發(fā)信機(jī)單元陣列，包括收發(fā)信機(jī)單元，接收信號時(shí)，所述收發(fā)信機(jī) 單元將所述天線振子的射頻信號下變頻解調(diào)為IQ沖莫擬信號，輸出給所述數(shù)字處 理單元；發(fā)送信號時(shí)，所述收發(fā)信機(jī)單元將所述數(shù)字處理單元的IQ模擬信號調(diào) 制上變頻為射頻信號，輸出給所述天線振子；
所述數(shù)字處理單元，接收信號時(shí)，所述數(shù)字處理單元對所述下變頻解調(diào)的 IQ模擬信號轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號，并根據(jù)所述收發(fā)校準(zhǔn)單元對所述IQ數(shù)字信號 數(shù)字波束成形；發(fā)送信號時(shí)，所述數(shù)字處理單元對基帶單元的信號串/并轉(zhuǎn)換為 IQ數(shù)字信號，并根據(jù)所述收發(fā)校準(zhǔn)單元對所述串/并轉(zhuǎn)換的IQ數(shù)字信號數(shù)字波 束成形。
由以上技術(shù)方案可知，有源天線或基站中，接收信號時(shí)，數(shù)字處理單元根 據(jù)收發(fā)校準(zhǔn)單元對IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形；發(fā)送信號時(shí)，數(shù)字處理單元根據(jù) 收發(fā)校準(zhǔn)單元對串/并轉(zhuǎn)換的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形，可以避免采用移相網(wǎng)絡(luò) 帶來的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且不太可靠的問題。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施 例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述 中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付 出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。 圖1為現(xiàn)有^^支術(shù)中天線單元的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的有源天線或基站結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的有源天線或基站詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例刷新接收通道的幅度和相位流程圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例刷新發(fā)射通道的幅度和相位流程圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例收發(fā)信機(jī)單元陣列中各發(fā)射通道、各接收通道分別共 用本振信號的示意圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于模式或載波的接收DBF處理模塊的原理
圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于模式或載波的發(fā)射DBF處理模塊的原理
圖； 意圖IO為本發(fā)明實(shí)施例基帶單元集成在有源天線或基站內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種刷新接收通道的方法流程示意圖； 圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種刷新發(fā)射通道的方法流程示意圖； 圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于模式或者載波的接收信號DBF處理 方法流程示意圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于模式或者載波的發(fā)射信號DBF處理 方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是 全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造 性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一
參見圖2，為本發(fā)明實(shí)施例一提供的有源天線或基站結(jié)構(gòu)示意圖。該有源天 線包括天線振子陣列11、收發(fā)信機(jī)單元陣列12、數(shù)字處理單元13和收發(fā)校準(zhǔn) 單元14,其中，
該天線振子陣列11，包括天線振子，用于電磁波信號和射頻信號的轉(zhuǎn)換；該收發(fā)信機(jī)單元陣列12，包括收發(fā)信機(jī)單元，接收信號時(shí)，該收發(fā)信機(jī)單
元將該天線振子的射頻信號下變頻解調(diào)為IQ模擬信號，輸出給該數(shù)字處理單元 13;發(fā)送信號時(shí)，該收發(fā)信機(jī)單元將該數(shù)字處理單元13的IQ模擬信號調(diào)制上 變頻為射頻信號，輸出給該天線振子；
該數(shù)字處理單元13,接收信號時(shí)，所述數(shù)字處理單元13對所述下變頻解調(diào) 的IQ模擬信號轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號，根據(jù)所述收發(fā)校準(zhǔn)單元對所述IQ數(shù)字信號 數(shù)字波束成形；發(fā)送信號時(shí)，所述數(shù)字處理單元13對基帶單元的信號串/并轉(zhuǎn)換 為IQ數(shù)字信號，對所述串/并轉(zhuǎn)換的IQ數(shù)字信號減小峰值因子處理，所述數(shù)字 處理單元13根據(jù)所述收發(fā)校準(zhǔn)單元減小峰值處理的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形。
由上可以看出，有源天線或基站中，接收信號時(shí)，數(shù)字處理單元根據(jù)收發(fā) 校準(zhǔn)單元對IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形；發(fā)送信號時(shí)，數(shù)字處理單元根據(jù)收發(fā)校 準(zhǔn)單元對串/并轉(zhuǎn)換的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形。從而對發(fā)射和接收射頻信號的 幅度和相位進(jìn)行調(diào)整，可以避免采用移相網(wǎng)絡(luò)帶來的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且不太可靠 的問題。
其中，該收發(fā)校準(zhǔn)單元14，與該收發(fā)信機(jī)單元和該數(shù)字處理單元13連接， 該收發(fā)校準(zhǔn)單元14用于對該數(shù)字處理單元13中的接收校準(zhǔn)IQ模擬信號調(diào)制上 變頻為接收校準(zhǔn)射頻信號；該收發(fā)校準(zhǔn)單元14用于對該收發(fā)信機(jī)單元的射頻信 號下變頻解調(diào)為發(fā)射校準(zhǔn)IQ模擬信號。
其中，IQ信號是現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)的專用信號。 一個(gè)脈沖序列經(jīng)過串/并轉(zhuǎn) 換后形成一路同相信號(I信號)和一路正交信號(Q信號)，I和Q信號分別和 兩個(gè)互為正交(相位差為90度)的載波相乘進(jìn)行調(diào)制，所以I和Q信號對信息 的調(diào)制互不干擾，將調(diào)制后的信號合路后，所占頻帶仍為一路信號占用的頻帶， 提高了頻譜的利用率。IQ信號包括IQ模擬信號和IQ數(shù)字信號。
請參閱圖3，為本發(fā)明實(shí)施例一中有源天線或基站詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。該天線 振子陣列11包括天線振子111。該收發(fā)信機(jī)單元陣列12中的收發(fā)信機(jī)單元包括 雙工器(Duplex) 221A、低噪聲放大器(LNA, Low Noise Amplifier) 222A、 功率放大器(PA, Power Amplifier) 223A 、接收下變頻模塊224A、和發(fā)射上變 頻模塊225A。其中，該收發(fā)信機(jī)單元中雙工器221A、 LNA222A和接收下變頻
14模塊224A可以構(gòu)成接收通道；該收發(fā)信機(jī)單元中雙工器221A、 PA223A和發(fā)射 上變頻模塊225A可以構(gòu)成發(fā)射通道。該收發(fā)信機(jī)單元的接收通道與發(fā)射通道與 天線振子111相連。
其中， 一個(gè)收發(fā)信機(jī)單元可以包括一個(gè)接收通道和一個(gè)發(fā)射通道，即一個(gè) 接收通道與一個(gè)發(fā)射通道通過雙工器共用同一個(gè)天線振子；該收發(fā)信機(jī)單元陣 列中兩個(gè)接收通道也可以對應(yīng)一個(gè)發(fā)射通道，即其中一個(gè)接收通道與一個(gè)發(fā)射 通道通過雙工器共用同一個(gè)天線振子，另一個(gè)接收通道通過接收濾波器連接到 與共用的天線振子極化方向垂直的天線振子上。
需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中接收通道和發(fā)射通道包括雙工器221A可以 理解為接收通道包括接收濾波器；發(fā)射通道包括發(fā)射濾波器。
由接收濾波器和發(fā)射濾波器可以構(gòu)成雙工器，那么，接收通道和發(fā)射通道 可以共用天線振子。當(dāng)接收信號和發(fā)射信號不共用天線振子時(shí)，針對接收通道， 可以包括接收濾波器、LNA和接收下變頻模塊；針對發(fā)射通道，可以包括發(fā)射 濾波器、PA和發(fā)射上變頻模塊。
該收發(fā)信機(jī)單元中，各模塊的作用可以為
雙工器221A:發(fā)射信號時(shí)，用于保證從PA223A發(fā)射出去的大功率射頻信 號，只能到達(dá)天線振子，不會通過雙工器221A到達(dá)LNA222A,造成LNA222A 的燒毀或堵塞；接收信號時(shí)，用于保證天線振子111從移動臺接收到的微弱射 頻信號，能夠順利通過雙工器221A到達(dá)LNA222A;
其中，該雙工器221A可以采用體積小的表面貼介質(zhì)雙工器或聲表面波雙工器。
低噪聲放大器LNA222A，用于放大從天線振子111接收到的微弱射頻信號。 天線的接收靈每文度，^l大程度上取決于LNA222A前端的雙工器與天線振子
間互連(連接器、電纜或其它傳輸線)的損耗，由于本發(fā)明實(shí)施例的有源天線
收發(fā)信機(jī)單元直接與天線振子111相連，損耗低，等效降低了接收通道的噪聲
系數(shù)，即提高了天線的接收靈敏度。
其中，該收發(fā)信機(jī)單元與天線振子111相連可以為該收發(fā)信機(jī)單元與天
線振子集成為一體。功率放大器PA223A,用于放大發(fā)射上變頻模塊225A待發(fā)射的小功率射頻 信號。
接收下變頻模塊224A，用于將LNA222A輸出的射頻信號，經(jīng)過下變頻解 調(diào)得到IQ模擬信號。
發(fā)射上變頻模塊225A，用于將數(shù)字處理單元的IQ模擬信號，上變頻調(diào)制 得到射頻信號。
續(xù)請參閱圖3,凄t字處理單元13包括ADC231A、數(shù)字波束成形DBF( Digital Beam-forming)接收模塊232A、濾波處理模塊233A、 combiner (合路器)238、 S/P (串/并轉(zhuǎn)換)239、 CFR (削波器)234A、 DBF發(fā)射模塊235A、 DPD模塊 236A和DAC237A。其中，該ADC231A、凄丈字波束成形DBF (Digital Beam-forming ) 4妾收纟莫塊232A和濾波處理一莫塊233A可以構(gòu)成一妾收處理通道； 該CFR (削波器)234A、 DBF發(fā)射模塊235A、 DPD模塊236A和DAC237A可 以構(gòu)成發(fā)射處理通道。這樣，該數(shù)字處理單元13包括接收處理通道、發(fā)射處 理通道、combiner238和S/P239,其中，該it字處理單元13的4妻收處理通道可 以與收發(fā)信機(jī)單元的接收通道相接，該數(shù)字處理單元13的發(fā)射處理通道可以與 收發(fā)信機(jī)單元的發(fā)射通道相連。
其中，該接收處理通道包括
模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC231A,用于對接收IQ模擬信號進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為 IQ數(shù)字信號；
數(shù)字波束成形DBF (Digital Beam-forming)接收才莫塊232A,用于對該 ADC231A轉(zhuǎn)換后的IQ數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字波束成形；
濾波處理模塊233A，用于對數(shù)字波束成形DBF接收模塊232A處理后的IQ 數(shù)字信號進(jìn)行濾波處理。其中該濾波處理模塊233A包括系數(shù)抽取濾波器CIC、 半波帶濾波器HBF (Half Band Filter)、以及有限沖擊響應(yīng)濾波器FIR (Finite Impulse Response Filter)等。
需要說明的是，在數(shù)字處理單元13中，接收處理通道和發(fā)射處理通道可以 根據(jù)收發(fā)信機(jī)陣列中收發(fā)信機(jī)單元的個(gè)數(shù)配置相應(yīng)的接收處理通道和發(fā)射處理 通道，即一個(gè)收發(fā)信機(jī)單元的接收通道對應(yīng)一路接收處理通道， 一個(gè)收發(fā)信機(jī)
16單元的發(fā)射通道對應(yīng)一路發(fā)射處理通道。
續(xù)請參閱圖3，在接收處理通道中，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC231A、 DBF接收模 塊232A、濾波處理模塊233A可以按照信號的傳輸方向依次相連，IQ模擬信號 轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號，DBF接收模塊232A、濾波處理模塊233A用于在數(shù)字域 內(nèi)處理IQ數(shù)字信號。
數(shù)字處理單元13中的各路接收處理通道對IQ模擬信號處理后，由 combiner238按照相關(guān)算法累加各路接收處理通道的IQ數(shù)字信號，合路后傳輸 給基帶單元BBU ( Base Band Unit )。
其中，該相關(guān)算法可以理解為從多路并行信號中，可以提取出具有相關(guān) 性的信號而除掉不相關(guān)的信號(如干擾和噪聲信號)等。
其中，該發(fā)射處理通道包括
削波器CFR234A,用于對S/P變換后的IQ數(shù)字信號進(jìn)行減小峰值因子(Crest Factor Reduction )處理；
DBF發(fā)射模塊235A,用于對削波器234A處理后的IQ數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字 波束成形；
DPD模塊236A，用于對DBF發(fā)射模塊235A處理后的IQ數(shù)字信號進(jìn)行數(shù) 字預(yù)失真(Digital Pre-distortion)處理，以改善收發(fā)信機(jī)單元中發(fā)射通道的功率 放大器PA的非線性，使收發(fā)信機(jī)單元中發(fā)射通道線性化。
數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC237A,用于對DPD模塊236A處理后的IQ數(shù)字信號進(jìn) 行DAC轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為發(fā)射IQ模擬信號。
由上可以看出，乂人基帶單元BBU產(chǎn)生的信號首先由S/P變換(串/并)239 輸出多路發(fā)射IQ數(shù)字信號，進(jìn)入每路發(fā)射處理通道。在每路發(fā)射處理通道中， 削波器CFR234A、 DBF發(fā)射模塊235A、 DPD模塊236A、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC237A 按照信號傳輸方向依次相連，用于在數(shù)字域內(nèi)處理發(fā)射IQ數(shù)字信號。
需要說明的是，當(dāng)收發(fā)信機(jī)單元中的發(fā)射通道線性度比較好時(shí)，發(fā)射處理 通道可以沒有DPD才莫塊。
及與收發(fā)信機(jī)單元相連的數(shù)字處理單元中的接收處理通道和發(fā)射處理通道可以構(gòu)成一體化的模塊，所以，在本發(fā)明實(shí)施例的有源天線中，可以根據(jù)實(shí)際需要 增減模塊的數(shù)量，靈活配置成各種天線增益的基站。
續(xù)請參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例有源天線的數(shù)字處理單元13還包括
接收校準(zhǔn)算法模塊301A,用于生成接收校準(zhǔn)IQ數(shù)字信號，當(dāng)該接收校準(zhǔn) IQ數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號，通過該收發(fā)校準(zhǔn)單元14進(jìn)入選擇的接收通道， 下變頻解調(diào)為IQ模擬信號，然后轉(zhuǎn)化為IQ數(shù)字信號時(shí)，該接收校準(zhǔn)算法模塊 301A根據(jù)轉(zhuǎn)化的IQ數(shù)字信號與該接收校準(zhǔn)IQ數(shù)字信號比較，得到該選擇的接 收通道的幅度和相位，刷新該選擇的接收通道的幅度和相位，當(dāng)該接收校準(zhǔn)算 法模塊301A刷新所有的接收通道的幅度和相位，該接收校準(zhǔn)算法模塊301A根 據(jù)所有的接收通道的幅度和相位，得到接收幅度和相位值，該接收校準(zhǔn)算法模 塊301A根據(jù)該接收幅度和相位值與每一路接收通道的幅度和相位進(jìn)行比較，得 到每一路接收通道的幅度和相位的接收校正因子；
接收DBF算法模塊302，用于將該接收校正因子配置于每一路接收處理通 道中的數(shù)字波束成形DBF接收模塊232A;
該數(shù)字波束成形DBF接收模塊232A，對該下變頻解調(diào)的IQ模擬信號轉(zhuǎn)換 的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形；
發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊401,用于采集IQ數(shù)字信號，當(dāng)該IQ數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為 IQ模擬信號，進(jìn)入選^^的發(fā)射通道調(diào)制上變頻為射頻信號，該收發(fā)校準(zhǔn)單元14 采集該射頻信號，下變頻解調(diào)為IQ模擬信號，該發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊401根據(jù)下 變頻解調(diào)的IQ模擬信號轉(zhuǎn)換后的IQ數(shù)字信號與該采集的IQ數(shù)字信號比較，得 到選擇的發(fā)射通道的幅度和相位，刷新該選擇的發(fā)射通道的幅度和相位，當(dāng)該 發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊401刷新所有的發(fā)射通道的幅度和相位，得到發(fā)射幅度和相 位值，該發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊401根據(jù)該發(fā)射幅度和相位值與每一路發(fā)射通道的 幅度和相位進(jìn)行比較，得到每一路發(fā)射通道的幅度和相位的發(fā)射校正因子；
發(fā)射DBF算法模塊405,用于將該發(fā)射校正因子配置于每一路發(fā)射處理通 道中的DBF發(fā)射模塊235A;
該DBF發(fā)射模塊235A，用于對削波處理后的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形。
其中，接收幅度和相位值可以為所有的接收通道的幅度和相位的平均值；也可以為根據(jù)所有接收通道的幅度和相位，該接收校準(zhǔn)算法模塊301A找到所 有接收通道幅度和相位的最小值或最大值，此最小值或最大值可以作為接收幅 度和相位值；或還可以為根據(jù)所有接收通道的幅度和相位，該接收校準(zhǔn)算法 模塊301A以任一接收通道的幅度和相位作為接收幅度和相位值。
同理，該發(fā)射幅度和相位值可以為所有的發(fā)射通道的幅度和相位的平均 值；也可以為根據(jù)所有發(fā)射通道的幅度和相位，該發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊401找 到所有發(fā)射通道幅度和相位的最小值或最大值，此最小值或最大值可以作為發(fā) 射幅度和相位值；或還可以為根據(jù)所有發(fā)射通道的幅度和相位，該發(fā)射校準(zhǔn) 算法模塊401以任一發(fā)射通道的幅度和相位作為發(fā)射幅度和相位值。
其中，該數(shù)字波束成形DBF接收模塊232A分別與濾波模塊233A和 ADC231A連接；該DBF發(fā)射模塊235A分別與CFR234A和DPD236A連接。
本發(fā)明實(shí)施例提供的有源天線的接收信號和發(fā)射信號過程如下
接收信號時(shí)，天線振子111將接收到移動臺的電磁波信號轉(zhuǎn)換為射頻信號， 經(jīng)過Duplex221A、 LNA222A，接收下變頻模塊224A下變頻解調(diào)得到IQ模擬 信號，該IQ模擬信號通過ADC231A轉(zhuǎn)換、DBF接收模塊232A數(shù)字波束成形， 經(jīng)系數(shù)抽取濾波器CIC、半波帶濾波器HBF以及有限沖擊響應(yīng)濾波器FIR濾波 等濾波模塊233A后，由合成器COMBINER238合成，傳輸給BBU;
發(fā)射信號時(shí)，對BBU發(fā)出的信號，首先由串/并轉(zhuǎn)換(S/P) 239輸出多路 發(fā)射IQ數(shù)字信號，進(jìn)入每個(gè)發(fā)射處理通道，經(jīng)CFR234削波后，由DBF發(fā)送模 塊235A實(shí)現(xiàn)數(shù)字波束成形，再經(jīng)過DPD236A數(shù)字預(yù)失真，DAC237A轉(zhuǎn)換， 經(jīng)發(fā)射上變頻模塊225A調(diào)制上變頻得到射頻信號，PA223A放大后，最后到 Duplex221A ，由天線振子111發(fā)射出去。
續(xù)請參閱圖3，該收發(fā)校準(zhǔn)單元14包括
接收校準(zhǔn)通道241， 一端通過數(shù)字處理單元中的DAC與接收校準(zhǔn)算法模塊 301A相連， 一端與開關(guān)矩陣243相連，當(dāng)該接收校準(zhǔn)算法模塊301A產(chǎn)生的IQ 數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號，該接收校準(zhǔn)通道用于將該IQ模擬信號上變頻調(diào) 制為接收校準(zhǔn)射頻信號；
發(fā)射校準(zhǔn)通道242， 一端通過數(shù)字處理單元中的ADC與發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊401相連， 一端與開關(guān)矩陣243相連，用于將收發(fā)信機(jī)單元陣列中發(fā)射通道的射 頻信號下變頻解調(diào)為發(fā)射校準(zhǔn)IQ模擬信號；
開關(guān)矩陣243， 一端與該發(fā)射校準(zhǔn)通道和該接收校準(zhǔn)通道相連， 一端通過耦 合器402與收發(fā)信機(jī)單元陣列中接收通道和發(fā)射通道的前端耦合，用于分時(shí)切 換收發(fā)信機(jī)單元陣列中接收通道和發(fā)射通道，使各路接收通道共用接收校準(zhǔn)通 道，各路發(fā)送通道共用發(fā)射校準(zhǔn)通道。
其中，該收發(fā)信機(jī)單元陣列中接收通道和發(fā)射通道的前端可以為，天線振 子與雙工器之間(即接收通道中的雙工器與天線振子之間，或發(fā)射通道中的雙 工器與天線振子之間)。
圖4所示為刷新接收通道的幅度和相位流程圖。其中，刷新接收通道的幅 度和相位流程包括
步驟501:開關(guān)矩陣選擇一路接收通道；
步驟502:接收校準(zhǔn)算法模塊301A生成接收校準(zhǔn)IQ數(shù)字信號；
步驟503:經(jīng)過DAC轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號，此IQ模擬信號進(jìn)入接收校準(zhǔn)通
道，調(diào)制上變頻為接收校準(zhǔn)射頻信號；
步驟504:此接收校準(zhǔn)射頻信號經(jīng)過開關(guān)矩陣243，通過耦合器402耦合進(jìn)
入接收通道，在選擇校準(zhǔn)的接收通道內(nèi)通過下變頻解調(diào)還原為IQ模擬信號； 步驟505:此IQ模擬信號經(jīng)過數(shù)字處理單元的ADC轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號； 步驟506:接收校準(zhǔn)算法模塊301A比較ADC轉(zhuǎn)換后的IQ數(shù)字信號與由接
收校準(zhǔn)算法模塊301A生成的接收校準(zhǔn)IQ數(shù)字信號，得到此接收通道的幅度和
相位，刷新選擇的4妾收通道的幅度和相位。
重復(fù)上面刷新接收通道的幅度和相位的流程,開始刷新下一3各4妻收通道的幅
度和相位。
其中，在選擇校準(zhǔn)的接收通道內(nèi)通過下變頻解調(diào)還原為IQ模擬信號是通過 收發(fā)信機(jī)單元中的接收下變頻模塊224A將接收校準(zhǔn)射頻信號下變頻解調(diào)還原 為IQ模擬信號。
需要說明的是，該刷新接收通道的幅度和相位流程開始時(shí)，需要先上電啟動。
20更進(jìn)一步，刷新接收通道的幅度和相位流程還包括，刷新所有的接收通道 的幅度和相位，該接收校準(zhǔn)算法模塊301A根據(jù)所有接收通道的幅度和相位得到 接收幅度和相位值，該接收幅度和相位值與每一路接收通道的幅度和相位進(jìn)行
比較，得到每一路接收通道的幅度和相位的接收校正因子；
接收DBF算法模塊302將該接收校正因子配置于每一路接收處理通道中的 數(shù)字波束成形DBF接收模塊。
其中，接收幅度和相位值可以為所有的接收通道的幅度和相位的平均值； 也可以為根據(jù)所有接收通道的幅度和相位，該接收校準(zhǔn)算法模塊301A找到所 有接收通道幅度和相位的最小值或最大值，此最小值或最大值可以作為接收幅 度和相位值；或還可以為才艮據(jù)所有接收通道的幅度和相位，該接收校準(zhǔn)算法 模塊301A以任一接收通道的幅度和相位作為接收幅度和相位值。
例如，從數(shù)字處理單元DPU13發(fā)送數(shù)字信號Al ( Al可以是個(gè)特殊的信號， 如單音正弦信號、偽隨機(jī)信號、偽噪聲信號等)，Al經(jīng)過DPU13的DAC變 換后，在接收校準(zhǔn)通道內(nèi)調(diào)制上變頻為射頻信號，經(jīng)過開關(guān)矩陣，在天線振子 和雙工器之間將該射頻信號耦合到收發(fā)信機(jī)單元陣列中其中一路接收通道內(nèi)， 耦合的信號經(jīng)過雙工器、LNA、接收下變頻模塊，再經(jīng)過ADC處理，得到數(shù)字 信號A2，比較A1和A2后，得到該接收通道的幅度和相位。因?yàn)轳詈宵c(diǎn)在雙工 器之前，所以能將雙工器引入的對接收信號的幅度和相位的影響也考慮進(jìn)來。
圖5所示為刷新發(fā)射通道的幅度和相位流程圖。刷新發(fā)射通道的幅度和相 位流程包括
步驟601:開關(guān)矩陣選擇一路發(fā)射通道；
步驟602:發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊采集IQ數(shù)字信號；
步驟603: IQ數(shù)字信號經(jīng)過DAC轉(zhuǎn)化為IQ模擬信號，此IQ模擬信號經(jīng)過 發(fā)射通道上變頻調(diào)制為射頻信號；
步驟604:與發(fā)射通道耦合的耦合器402采樣該上變頻調(diào)制后的射頻信號， 經(jīng)過開關(guān)矩陣，通過發(fā)射校準(zhǔn)通道下變頻解調(diào)為發(fā)射校準(zhǔn)IQ模擬信號；
步驟605:此發(fā)射校準(zhǔn)IQ模擬信號經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號；
步驟606:發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊401根據(jù)采集的IQ數(shù)字信號與經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號進(jìn)行比較，得到此發(fā)射通道的幅度和相位，刷新選擇的發(fā)射通道 的幅度和相位。
開關(guān)矩陣選擇下一路發(fā)射通道，重復(fù)步驟602，開始新一輪刷新發(fā)射通道幅 度和相位的過程。
需要說明的是，刷新發(fā)射通道的幅度和相位流程開始時(shí)，需要先上電啟動。 例如，從基帶單元發(fā)送信號經(jīng)過S/P轉(zhuǎn)換為XI, XI在DPU (數(shù)字處理單 元)內(nèi)經(jīng)過DAC處理以后，到發(fā)射上變頻模塊調(diào)制為射頻信號，然后經(jīng)PA， 雙工器，耦合器檢出，從開關(guān)矩陣進(jìn)入發(fā)射校準(zhǔn)通道，在發(fā)射校準(zhǔn)通道內(nèi)下變 頻解調(diào)還原為IQ模擬信號進(jìn)入DPU,經(jīng)過ADC變換，得到數(shù)字信號Y1，比較 XI和Yl，得到該發(fā)射通道的幅度和相位。因?yàn)轳詈宵c(diǎn)在雙工器之后，所以能 將雙工器引入的對發(fā)射信號的幅度和相位的影響也考慮進(jìn)來。
更進(jìn)一步，刷新發(fā)射通道的幅度和相位流程還包括，當(dāng)刷新所有的發(fā)射通 道的幅度和相位，發(fā)射^f交準(zhǔn)算法模塊401根據(jù)所有發(fā)射通道的幅度和相位得到 發(fā)射幅度和相位值，發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊401根據(jù)該發(fā)射幅度和相位值與每一路 發(fā)射通道的幅度和相位進(jìn)行比較，得到每一路發(fā)射通道的幅度和相位的發(fā)射校 正因子；發(fā)射DBF算法模塊405將該發(fā)射校正因子配置于每一路發(fā)射處理通道 中的DBF發(fā)射模塊。
其中，該發(fā)射幅度和相位值可以為所有的發(fā)射通道的幅度和相位的平均 值；也可以為根據(jù)所有發(fā)射通道的幅度和相位，該發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊401找 到所有發(fā)射通道幅度和相位的最小值或最大值，此最小值或最大值可以作為發(fā) 射幅度和相位值；或還可以為根據(jù)所有發(fā)射通道的幅度和相位，該發(fā)收校準(zhǔn) 算法模塊401以任一發(fā)射通道的幅度和相位作為發(fā)射幅度和相位值。
其中，開關(guān)矩陣243對接收通道和發(fā)射通道的選"^，可由一個(gè)開關(guān)矩陣控 制模塊244控制，開關(guān)矩陣控制模塊244可以和開關(guān)矩陣243集成于一個(gè)模塊 內(nèi)，該開關(guān)矩陣控制模塊244也可以位于數(shù)字處理單元DPU13內(nèi)。
由上可以看出，在天線振子和雙工器之間將發(fā)射信號耦合到發(fā)射校準(zhǔn)通道， 或者把接收校準(zhǔn)射頻信號耦合到接收通道，這樣能夠消除由于雙工器所引入的 幅度和相位的不一致性，并使收發(fā)校準(zhǔn)共用同一個(gè)耦合通道，簡化了電路設(shè)計(jì)，降低PCB^反的面積。
其中，使用開關(guān)矩陣243進(jìn)行切換可以基于這些原因 一方面，由于有多 個(gè)收發(fā)信機(jī)單元，如果接收通道和發(fā)射通道都配置一個(gè)接收校準(zhǔn)通道和發(fā)射校 準(zhǔn)通道，電路會非常復(fù)雜；另一方面，如果校準(zhǔn)通道不共用，則接收校準(zhǔn)算法 模塊301A只知道接收校準(zhǔn)通道和接收通道構(gòu)成環(huán)路的總幅度和總相位，無法知 道接收校準(zhǔn)通道和接收通道各自的幅度和相位，同樣，發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊405 只知道發(fā)射4交準(zhǔn)通道和發(fā)射通道構(gòu)成環(huán)路的總幅度和總相位，無法知道發(fā)射校 準(zhǔn)通道和發(fā)射通道各自的幅度和相位，因此無法準(zhǔn)確進(jìn)行校準(zhǔn)；再一方面，有 源電路的幅度和相位特征變化雖然一直存在，但隨時(shí)間的變化率很小，所以只 需要一路收發(fā)校準(zhǔn)通道，利用時(shí)分復(fù)用的方法，就能正確跟蹤這種變化率。
為了保證收發(fā)信機(jī)單元陣列中各路接收通道接收的射頻信號的幅度和相位 有共同的參考，收發(fā)信機(jī)單元陣列中各路接收通道共用一個(gè)接收本振信號；為 了保證收發(fā)信機(jī)單元陣列中各路發(fā)射通道發(fā)射的射頻信號的幅度和相位有共同 的參考，收發(fā)信機(jī)單元陣列中各路發(fā)射通道共用一個(gè)發(fā)射本振信號。這些可以 通過共用壓控振蕩器VCO ( Voltage Control Oscillator)來實(shí)現(xiàn)。
如圖6所示，為收發(fā)信機(jī)單元陣列中各發(fā)射通道、各接收通道分別共用本 振信號的示意圖。發(fā)射通道壓控振蕩器TX—VCO的輸出信號通過時(shí)鐘驅(qū)動分配
網(wǎng)絡(luò)，分為TX—LOl、 TX—L02.......TX—LOM、 TX—LO—C信號，這些信號之
間是并列關(guān)系，其中，TX—LOl、 TX—L02......TX—LOM分別接至M路發(fā)射上
變頻電路，作為發(fā)射通道的本振信號，TX—LO—C則接至發(fā)射校準(zhǔn)通道作為本振 信號；接收通道壓控振蕩器RX—VCO的輸出信號通過時(shí)鐘驅(qū)動分配網(wǎng)絡(luò)，分為
RX—LOl、 RXL02.......RX—LOM、 RX—LO—C信號，這些信號之間也是并列
關(guān)系，其中RX—LOl 、 RX—L02......RX—LOM分別接至M路接收下變頻電路，
作為接收通道的本振信號，RX_LO—C則接至接收校準(zhǔn)通道，作為接收校準(zhǔn)通道 的本振信號。
數(shù)字處理單元13中各路發(fā)射處理通道中的數(shù)字預(yù)失真DPD模塊，用于對 收發(fā)信機(jī)單元陣列中各路發(fā)射通道的功率放大器PA的線性化處理?？梢允褂锚?dú) 立的DPD反饋通道，也可以把發(fā)射校準(zhǔn)通道當(dāng)作DPD反饋通道。DPD的算法流程與刷新發(fā)射通道的幅度和相位流程相似，只是幅度和相位 比較的結(jié)果是反映發(fā)射通道的非線性特征，并依據(jù)此非線性特征，校正IQ數(shù)字
信號，使發(fā)射通道線性化。所以DPD反饋通道也可以利用發(fā)射校準(zhǔn)通道的全部 硬件電路，但需要在數(shù)字處理單元13內(nèi)增加DPD算法(DPD Algorithm )、 DPD 模塊來實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。
如果DPD反饋通道與發(fā)射校準(zhǔn)通道共用，則可以減少一半的耦合器數(shù)量。 由于DPD是用于改善功率放大器PA的大信號(如功率大于2W的信號)的非 線性，所以接收通道不需要DPD。
本發(fā)明實(shí)施例的有源天線，接收信號時(shí)，數(shù)字處理單元根據(jù)收發(fā)校準(zhǔn)單元 對IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形；發(fā)送信號時(shí)，數(shù)字處理單元根據(jù)收發(fā)校準(zhǔn)單元對 串/并轉(zhuǎn)換的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形。從而對發(fā)射和接收射頻信號的幅度和相 位進(jìn)行調(diào)整，可以避免采用移相網(wǎng)絡(luò)帶來的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且不太可靠的問題。
更進(jìn)一步，由于構(gòu)成收發(fā)信機(jī)單元陣列12的各元器件具有分散性，使得同 一個(gè)信號同時(shí)輸入到兩個(gè)收發(fā)信機(jī)單元中，最后得到的兩^M言號的幅度和相位 特征是不同的，增加的收發(fā)校準(zhǔn)單元可以配合DBF算法模塊235A和232A實(shí)現(xiàn) 數(shù)字波束成形。使數(shù)字處理單元13在處理接收IQ模擬信號時(shí)，需要預(yù)先糾正 DAC231A轉(zhuǎn)換后的接收IQ數(shù)字信號，以使combiner238按照相關(guān)算法累加接收 IQ數(shù)字信號；同時(shí)使數(shù)字處理單元13在處理發(fā)射IQ模擬信號時(shí)，通過DBF算 法模塊235A預(yù)先糾正發(fā)射IQ數(shù)字信號，以調(diào)整發(fā)射射頻信號的幅度和相位， 從而可以得到正確的發(fā)射方向圖和接收方向圖。
實(shí)施例二，
在本發(fā)明實(shí)施例中，數(shù)字處理單元13中DBF處理模塊(數(shù)字波束成形DBF 接收模塊、DBF發(fā)射模塊)是基于模式或者載波進(jìn)行的，可以處理多模多載波 的收發(fā)IQ模擬信號。
參見圖7，為基于模式或載波的接收DBF處理模塊的原理圖 各接收通道(々i設(shè)為M路接收通道)的IQ模擬信號通過ADC轉(zhuǎn)換為M路 IQ數(shù)字信號，M路接收通道的IQ數(shù)字信號中的每一路與基于模式或者載波的 數(shù)字控制振蕩器NCOl、 NC02.......NCON輸出的信號相乘(數(shù)字下變頻)，分為N路單模接收信號或者N路單載波接收信號；
M路接收通道的第 一路單模接收信號或M路接收通道的第 一路單載波接收
信號分別進(jìn)行數(shù)字波束成形DBF1.1、DBF2.1......DBFM.l處理，經(jīng)過合路器(圖
7中的combinerl )處理，經(jīng)過CIC、 HBF和FIR處理，得到第一路信號fl (圖 7中的fl )
同理，第二路單模接收信號或者第二路單載波接收信號分別經(jīng)過DBF1.2、
DBF2.2......DBFM.2處理，然后通過combiner2 (圖7所示)合路，經(jīng)過CIC、
HBF和FIR處理，得到第二路信號f2 (圖7所示)；
以此類推，第N路單模接收信號或者多路單載波接收信號分別經(jīng)過
DBF1.N、 DBF2.N......DBFM.N處理，然后通過combinerN (圖7所示)合路，
經(jīng)過CIC、 HBF和FIR處理，得到第N路信號fN (圖7所示)；
每一路信號fl f2......fN通過combiner238，合成一路信號輸出給基帶單元。
其中，fl、 f2......fN可以為單載波或單模IQ數(shù)字信號。
參見圖8，為基于模式或載波的發(fā)射DBF處理模塊的原理圖 BBU發(fā)送的信號經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換(S/P ) 239,得到N路IQ數(shù)字信號(即N 路IQ數(shù)字信號與N路數(shù)字控制振蕩器相對應(yīng))，N路IQ數(shù)字信號中每一路IQ
數(shù)字信號與基于載波或者模式的數(shù)字控制振蕩器NCOl、 NC02.......NCON的
輸出信號相乘(數(shù)字下變頻)，得到N路單模發(fā)射信號或者N路單載波發(fā)射信 號(圖8中fl f2 ......fN) ， N路單模發(fā)射信號或者N路單載波發(fā)射信號(圖8
中fl G......fN)分別經(jīng)過DBFl.l、 DBF1.2......DBF1.N處理，按照預(yù)定的算法
進(jìn)行合路處理，得到第一路(圖8中，即通過Combinerl合路的信號為第一路) 基于模式或者載波的合成發(fā)射信號。
同理，N路單^t發(fā)射信號或者N路單載波發(fā)射信號(fl f2f3......fN)分別
經(jīng)過DBF2.1、 DBF2.2......DBF2.N處理，按照預(yù)定的算法進(jìn)行合路處理，得到
第二路(即通過Combiner2合路的信號為第二路)基于模式或者載波的合成發(fā) 射信號。以此類推，N路單模發(fā)射信號或者N路單載波發(fā)射信號(fl Gf3......fN)
分別經(jīng)過DBFM.l、 DBFM.2......DBFM.N處理，按照預(yù)定的算法進(jìn)行合路處理，
得到第M路(即通過CombinerM合路的信號為第M路)基于模式或者載波的 合成發(fā)射信號。
由上可以看出，N路單模發(fā)射信號或者N路單載波發(fā)射信號(fl f2 f3......fN)
最后合成了 M路發(fā)射信號。然后，各M路發(fā)射信號分別進(jìn)行CFR和DPD處理， 最后DAC轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號輸出給收發(fā)信機(jī)單元的各路發(fā)射通道。
按照上述的基于模式或載波進(jìn)行的DBF算法，可以實(shí)現(xiàn)多模多載波收發(fā)信 號的處理，本發(fā)明實(shí)施例的有源天線或基站可以得到不同模式或載波的天線輻 射方向圖。
實(shí)施例三
在本發(fā)明實(shí)施例一和/或?qū)嵤├峁┑挠性刺炀€或基站的基礎(chǔ)上，可以增 加簡單的功分合路網(wǎng)絡(luò)，參見圖9，圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的有源天線或基站 的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明實(shí)施例三與實(shí)施例一的區(qū)別在于，在該天線振子陣列71和該收發(fā)信 機(jī)單元陣列72之間增加了功分合路網(wǎng)絡(luò)75,接收信號時(shí)，該功分合路網(wǎng)絡(luò)75 可以將多個(gè)天線振子接收的微弱信號合路為一路傳輸給收發(fā)信機(jī)單元陣列72中 的收發(fā)信機(jī)單元；發(fā)射信號時(shí)，該收發(fā)信機(jī)單元陣列72中的收發(fā)信機(jī)單元的射 頻信號通過功分合路網(wǎng)絡(luò)傳輸給多個(gè)天線振子。
纜或印制電路板PCB ( Painted Circuit Board)互連簡單，損耗很小。
采用本發(fā)明實(shí)施例三的有源天線，每個(gè)收發(fā)信機(jī)單元連接一個(gè)以上的天線
振子，優(yōu)選每個(gè)收發(fā)信機(jī)單元連接2個(gè)或3個(gè)天線振子，或者各種組合，可以
使得收發(fā)信機(jī)單元的數(shù)量大幅度減少。 實(shí)施例四
在以上實(shí)施例的基礎(chǔ)上，也可以將基帶單元BBU集成在有源天線或基站內(nèi) 部，如圖10所示。
本發(fā)明實(shí)施例四較以上實(shí)施例，安裝方案更為簡單。在以上實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種刷新接收通道的方法，
如圖11所示，包括
步驟901，選擇一路接收通道；
步驟902,接收校準(zhǔn)IQ模擬信號進(jìn)入接收校準(zhǔn)通道，調(diào)制上變頻為射頻信 步驟903，該射頻信號耦合進(jìn)入選擇的接收通道，下變頻解調(diào)為IQ模擬信
步驟904,比較該IQ模擬信號與該接收校準(zhǔn)IQ模擬信號，得到該選擇的接 收通道的幅度和相位；
步驟905,根據(jù)該幅度和相位，刷新該選4奪的接收通道的幅度和相位。
在以上實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種刷新發(fā)射通道的方法， 如圖12所示，包4舌
步驟1010，選擇一5^發(fā)射通道；
步驟1020，采集IQ數(shù)字信號，IQ數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為IQ模擬信號進(jìn)入選擇的 發(fā)射通道，調(diào)制上變頻為射頻信號；
步驟1030,該射頻信號耦合進(jìn)入發(fā)射校準(zhǔn)通道，下變頻解調(diào)為發(fā)射校準(zhǔn)IQ 模擬信號；
步驟1040,該發(fā)射校準(zhǔn)IQ模擬信號轉(zhuǎn)化為IQ數(shù)字信號，比較采集的IQ 數(shù)字信號與轉(zhuǎn)化后的IQ數(shù)字信號，得到該選擇的發(fā)射通道的幅度和相位； 步驟1050,根據(jù)該幅度和相位，刷新該選擇的發(fā)射通道的幅度和相位。 本發(fā)明實(shí)施例提供的刷新接收通道和發(fā)射通道的方法，可以預(yù)先校準(zhǔn)IQ數(shù) 字信號，消除各路接收通道或發(fā)射通道的幅度和相位不一致性，使得在數(shù)字處 理單元中可以按照相關(guān)算法累加各路接收IQ數(shù)字信號，以得到正確的接收方向 圖，或者使到達(dá)該天線振子陣列的射頻信號的幅度和相位按規(guī)律分布，得到正 確的發(fā)射方向圖。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于模式或者載波的接收信號處理方法，如圖 13所示，包括
步驟lllO， M路接收通道的IQ模擬信號轉(zhuǎn)化為M路IQ數(shù)字信號，每一路IQ數(shù)字信號通過基于模式或者載波的數(shù)字控制振蕩器NCO分為N路單模接收信號或者N路單載波接收信號；
步驟1120， M路接收通道的每一 N路單模接收信號或者M(jìn)路接收通道的每一 N路單載波接收信號分別進(jìn)行數(shù)字波束成形處理；
步驟1130，每一 N路單模接收信號中的M路接收通道的單模接收信號或者每一 N路單載波接收信號中的M路接收通道的單載波接收信號經(jīng)過合路器合路，通過CIC、 HBF和FIR處理，得到N路IQ數(shù)字信號；
步驟1140， N路IQ數(shù)字信號通過合路器合成一路，傳輸給基帶單元。
其中，M路接收通道可以為3-20路接收通道，優(yōu)選的，M路可以為4-12
路；
N路可以為1-8路。優(yōu)選的N路可以為1-4路。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于模式或者載波的發(fā)射信號處理方法，如圖14所示，包括
步驟1210，發(fā)射信號經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換得到N路IQ數(shù)字信號，N路IQ數(shù)字信號中的每一路IQ數(shù)字信號通過基于載波或者模式的數(shù)字控制振蕩器NCO,得到一路單模發(fā)射IQ數(shù)字信號或者一路單載波發(fā)射IQ數(shù)字信號；
步驟1220, N路IQ數(shù)字信號中的每一路單模發(fā)射IQ數(shù)字信號或者N路IQ數(shù)字信號中的每一路單載波發(fā)射IQ數(shù)字信號經(jīng)過M個(gè)DBF數(shù)字波束成形處理，得到M路基于模式或者載波的IQ數(shù)字信號；
步驟1230，每一 M路發(fā)射通道中的N路單模發(fā)射IQ數(shù)字信號或者每一 M路發(fā)射通道中的N路單載波發(fā)射IQ數(shù)字信號通過合路器合為 一路；
步驟1240， M路基于模式或者載波的合成發(fā)射信號分別通過CFR和DPD處理，轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號輸出給收發(fā)信機(jī)單元的各路發(fā)射通道。
其中，M路接收通道可以為3-20路接收通道，優(yōu)選的，M路可以為4-12
路；
N路可以為1-8路。優(yōu)選的N路可以為1-4路。
本發(fā)明實(shí)施例提供的基于模式或者載波的信號處理方法，可以應(yīng)用到本發(fā)明實(shí)施例提供的有源天線或基站的數(shù)字處理單元中，實(shí)現(xiàn)多模多載波收發(fā)信號的處理，得到不同模式或載波的天線輻射方向圖。
需要說明的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該的程序可存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的
實(shí)施例的流程。其中，該的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-OnlyMemory, ROM)或隨機(jī)存儲記憶體(Random Access Memory, RAM)等。
以上對本發(fā)明實(shí)施例提供的有源天線或基站、收發(fā)通道的信號校準(zhǔn)方法及基于模式或者載波的信號處理方法進(jìn)行了介紹，實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其思想；對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種有源天線，其特征在于，包括天線振子陣列、收發(fā)信機(jī)單元陣列、數(shù)字處理單元和收發(fā)校準(zhǔn)單元，所述天線振子陣列，包括天線振子，用于電磁波信號和射頻信號的轉(zhuǎn)換；所述收發(fā)信機(jī)單元陣列，包括收發(fā)信機(jī)單元，接收信號時(shí)，所述收發(fā)信機(jī)單元將所述天線振子的射頻信號下變頻解調(diào)為IQ模擬信號，輸出給所述數(shù)字處理單元；發(fā)送信號時(shí)，所述收發(fā)信機(jī)單元將所述數(shù)字處理單元的IQ模擬信號調(diào)制上變頻為射頻信號，輸出給所述天線振子；所述數(shù)字處理單元，接收信號時(shí)，所述數(shù)字處理單元對所述下變頻解調(diào)的IQ模擬信號轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號，根據(jù)所述收發(fā)校準(zhǔn)單元對所述IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形；發(fā)送信號時(shí)，所述數(shù)字處理單元對基帶單元的信號串/并轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號，對所述串/并轉(zhuǎn)換的IQ數(shù)字信號減小峰值因子處理，所述數(shù)字處理單元根據(jù)所述收發(fā)校準(zhǔn)單元減小峰值處理的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源天線，其特征在于，所述數(shù)字處理單元包括 接收校準(zhǔn)算法模塊，用于生成接收校準(zhǔn)IQ數(shù)字信號，當(dāng)所述IQ數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號，通過所述收發(fā)校準(zhǔn)單元進(jìn)入選擇的接收通道，下變頻解調(diào) 為IQ模擬信號，然后轉(zhuǎn)化為IQ數(shù)字信號時(shí)，所述接收校準(zhǔn)算法模塊根據(jù)所述 轉(zhuǎn)化的IQ數(shù)字信號與所述生成的接收校準(zhǔn)IQ數(shù)字信號比較，得到所述選擇的 接收通道的幅度和相位，刷新所述選擇的接收通道的幅度和相位，當(dāng)所述接收 校準(zhǔn)算法模塊刷新所有的接收通道的幅度和相位，所述接收校準(zhǔn)算法模塊根據(jù) 所有的接收通道的幅度和相位，得到接收幅度和相位值，接收校準(zhǔn)算法模塊根 據(jù)所述接收幅度和相位值與每一路接收通道的幅度和相位比較，得到每一路接 收通道的幅度和相位的接收校正因子；接收DBF算法模塊，用于將所述接收校正因子配置于每一路接收處理通道 中的數(shù)字波束成形DBF接收模塊；所述數(shù)字波束成形DBF接收模塊，用于對所述下變頻解調(diào)的IQ模擬信號轉(zhuǎn) 換的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形；發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊，用于采集IQ數(shù)字信號，當(dāng)所述IQ數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號，進(jìn)入選擇的發(fā)射通道調(diào)制上變頻為射頻信號，所述收發(fā)校準(zhǔn)單元采 集所述射頻信號，下變頻解調(diào)為IQ模擬信號，所述發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊根據(jù)下變頻解調(diào)的IQ模擬信號轉(zhuǎn)換后的IQ數(shù)字信號與所述采集的IQ數(shù)字信號比較，得 到選擇的發(fā)射通道的幅度和相位，刷新所述選擇的發(fā)射通道的幅度和相位，當(dāng) 所述發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊刷新所有的發(fā)射通道的幅度和相位，所述發(fā)射校準(zhǔn)算法 模塊根據(jù)所有的發(fā)射通道的幅度和相位，得到發(fā)射幅度和相位值，所述發(fā)射校 準(zhǔn)算法模塊根據(jù)所述發(fā)射幅度和相位值與每一路發(fā)射通道的幅度和相位進(jìn)行比 較，得到每一路發(fā)射通道的幅度和相位的發(fā)射校正因子；發(fā)射DBF算法模塊，用于將所述發(fā)射校正因子配置于每一路發(fā)射處理通道 中的DBF發(fā)射模塊；所述DBF發(fā)射模塊，用于對削波處理后的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源天線，其特征在于，所述收發(fā)校準(zhǔn)單元包括 接收校準(zhǔn)通道， 一端通過數(shù)字處理單元的DAC與所述接收校準(zhǔn)算法模塊相連， 一端與開關(guān)矩陣相連，當(dāng)所述接收校準(zhǔn)算法模塊產(chǎn)生的IQ數(shù)字信號，通過 所述DAC轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號，所述接收校準(zhǔn)通道用于將所述IQ模擬信號調(diào)制 上變頻為接收校準(zhǔn)射頻信號；發(fā)射校準(zhǔn)通道， 一端通過數(shù)字處理單元中的ADC與發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊相連， 一端與所述開關(guān)矩陣相連，用于將收發(fā)信機(jī)單元陣列中的發(fā)射通道的射頻信號 下變頻解調(diào)為發(fā)射校準(zhǔn)IQ模擬信號；所述開關(guān)矩陣， 一端與所述發(fā)射校準(zhǔn)通道和所述接收校準(zhǔn)通道相連， 一端 通過耦合器與所述收發(fā)信機(jī)單元陣列中的接收通道和發(fā)射通道的前端耦合，用 于分時(shí)切換所述收發(fā)信機(jī)單元陣列中的接收通道和發(fā)射通道。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的有源天線，其特征在于，所述收發(fā)信機(jī)單元陣列 中各路接收通道共用一個(gè)接收本振信號；所述收發(fā)信機(jī)單元陣列中各路發(fā)射通 道共用一個(gè)發(fā)射本振信號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源天線，其特征在于，所述數(shù)字處理單元中的 數(shù)字波束成形DBF接收模塊和DBF發(fā)射模塊基于模式或載波進(jìn)行，用于形成不 同模式或載波的輻射方向圖。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源天線，其特征在于，所述有源天線還包括功 分合路網(wǎng)絡(luò)，與所述天線振子陣列的至少兩個(gè)天線振子和所述收發(fā)信機(jī)單元陣 列中的至少一個(gè)收發(fā)信機(jī)單元連接，接收信號時(shí)，所述功分合路網(wǎng)絡(luò)將所述至 少兩個(gè)天線振子接收的微弱信號合路為一路傳輸給所述收發(fā)信機(jī)單元陣列中的至少一個(gè)收發(fā)信機(jī)單元；發(fā)射信號時(shí)，所述收發(fā)信機(jī)單元陣列中的至少一個(gè)收 發(fā)信機(jī)單元的射頻信號通過功分合路網(wǎng)絡(luò)傳輸給所述至少兩個(gè)天線振子。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源天線，其特征在于，所述有源天線還包括基 帶單元BBU，所述基帶單元與所述數(shù)字處理單元連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源天線，其特征在于，所述天線振子、與所述 天線振子相連的收發(fā)信機(jī)單元的接收通道和發(fā)射通道，以及與收發(fā)信機(jī)單元的 接收通道和發(fā)射通道相連的數(shù)字處理單元中接收處理通道和發(fā)射處理通道為一 體化的模塊。
9、 一種刷新接收通道的幅度和相位的方法，其特征在于，包括 選擇一路接收通道；接收校準(zhǔn)IQ數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號，進(jìn)入接收校準(zhǔn)通道，調(diào)制上變 頻為接收校準(zhǔn)射頻信號；所述接收校準(zhǔn)射頻信號耦合進(jìn)入選擇的接收通道，下變頻解調(diào)為IQ模擬信號 所述IQ模擬信號轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號，比較所述IQ數(shù)字信號與所述接收校 準(zhǔn)IQ數(shù)字信號，得到所述選擇的接收通道的幅度和相位；根據(jù)所述幅度和相位，刷新所述選擇的接收通道的幅度和相位。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的刷新接收通道的幅度和相位的方法，其特征在 于，所述方法還包括當(dāng)刷新所有的接收通道的幅度和相位，根據(jù)所有接收通 道的幅度和相位得到接收幅度和相位值，所述接收幅度和相位值與每一路接收 通道的幅度和相位進(jìn)行比較，得到每一路接收通道的幅度和相位的接收校正因 子；將所述接收校正因子配置于每一路接收處理通道中的數(shù)字波束成形DBF接 收模塊。
11、 一種刷新發(fā)射通道的幅度和相位的方法，其特征在于，包括 選擇一路發(fā)射通道；采集IQ數(shù)字信號；IQ數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為IQ模擬信號進(jìn)入選擇的發(fā)射通道，調(diào)制上變頻為射頻信所述射頻信號耦合進(jìn)入發(fā)射校準(zhǔn)通道，下變頻解調(diào)為IQ模擬信號； 所述IQ模擬信號轉(zhuǎn)化為IQ數(shù)字信號，比較采集的IQ數(shù)字信號與轉(zhuǎn)化后的IQ數(shù)字信號，得到所述選擇的發(fā)射通道的幅度和相位；根據(jù)所述選擇的發(fā)射通道的幅度和相位，刷新所述選擇的發(fā)射通道的幅度和相位。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的刷新發(fā)射通道的幅度和相位的方法，其特征在 于，所述方法還包括當(dāng)刷新所有的發(fā)射通道的幅度和相位，根據(jù)所有發(fā)射通 道的幅度和相位得到發(fā)射幅度和相位值，所述發(fā)射幅度和相位值與每一路發(fā)射 通道的幅度和相位進(jìn)行比較，得到每一路發(fā)射通道的幅度和相位的發(fā)射校正因子；將所述發(fā)射校正因子配置于每一路發(fā)射處理通道中的DBF發(fā)射模塊。
13、 一種基于模式或者載波的接收信號處理方法，其特征在于，包括M路接收通道的IQ模擬信號轉(zhuǎn)化為M路IQ數(shù)字信號，每一路IQ數(shù)字信號 通過N路基于模式或者載波的數(shù)字控制振蕩器NC0分為N路單模接收信號或者N 路單載波接收信號；M路接收通道的每一 N路單模接收信號或者M(jìn)路接收通道的每一 N路單載波 接收信號分別進(jìn)行數(shù)字波束成形處理；每一 N路單模接收信號中的M路接收通道的單模接收信號或者每一 N路單 載波接收信號中的M路接收通道的單載波接收信號經(jīng)過合路器合路，通過濾波 處理模塊處理，得到N路IQ數(shù)字信號；N路IQ數(shù)字信號通過合路器合成一路，傳輸給基帶單元。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述基于模式或者載波的接收信號處理方法，其特征 在于，所述M為3-2(U各，所述N為l-8路。
15、 一種基于模式或者載波的發(fā)射信號處理方法，其特征在于，包括 發(fā)射信號經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換得到N路IQ數(shù)字信號，N路IQ數(shù)字信號中的每一路IQ數(shù)字信號通過基于載波或者模式的數(shù)字控制振蕩器NC0，得到每一路單模 發(fā)射IQ數(shù)字信號或者每一路單載波發(fā)射IQ數(shù)字信號；N路IQ數(shù)字信號中的每一路單模發(fā)射IQ數(shù)字信號或者N路IQ數(shù)字信號中 的每一路單載波發(fā)射IQ數(shù)字信號經(jīng)過M個(gè)DBF數(shù)字波束成形處理，得到M路基于模式或者載波的IQ數(shù)字信號；每一 M路發(fā)射通道中的N路單模發(fā)射IQ數(shù)字信號或者每一 M路發(fā)射通道中 的N路單載波發(fā)射IQ數(shù)字信號通過合路器合為一路；M路基于模式或者載波的合成發(fā)射信號分別通過CFR和DPD處理，然后轉(zhuǎn)換 為IQ模擬信號輸出給收發(fā)信機(jī)單元的各路發(fā)射通道。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述基于模式或者載波的發(fā)射信號處理方法，其特征 在于，所述M為3-203各，所述N為l-8 3各。
17、 一種基站，其特征在于，包括天線振子陣列、收發(fā)信機(jī)單元陣列、數(shù) 字處理單元和收發(fā)^^交準(zhǔn)單元，所述天線振子陣列，包括天線振子，用于電磁波信號和射頻信號的轉(zhuǎn)換； 所述收發(fā)信機(jī)單元陣列，包括收發(fā)信機(jī)單元，接收信號時(shí)，所述收發(fā)信機(jī) 單元將所述天線振子的射頻信號下變頻解調(diào)為IQ模擬信號，輸出給所述數(shù)字處 理單元；發(fā)送信號時(shí)，所述收發(fā)信機(jī)單元將所述數(shù)字處理單元的IQ模擬信號調(diào) 制上變頻為射頻信號，輸出給所述天線振子；所述數(shù)字處理單元，接收信號時(shí)，所述數(shù)字處理單元對所述下變頻解調(diào)的 IQ模擬信號轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號，根據(jù)所述收發(fā)校準(zhǔn)單元對所述IQ數(shù)字信號數(shù) 字波束成形；發(fā)送信號時(shí)，所述數(shù)字處理單元對基帶單元的信號串/并轉(zhuǎn)換為IQ 數(shù)字信號，對所述串/并轉(zhuǎn)換的IQ數(shù)字信號減小峰值因子處理，所述數(shù)字處理 單元根據(jù)所述收發(fā)校準(zhǔn)單元減小峰值處理的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的基站，其特征在于，所述數(shù)字處理單元包括 接收校準(zhǔn)算法模塊，用于生成接收校準(zhǔn)IQ數(shù)字信號，當(dāng)所述IQ數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號，通過所述收發(fā)校準(zhǔn)單元進(jìn)入選擇的接收通道下變頻解調(diào)為IQ模擬信號，然后轉(zhuǎn)化為IQ數(shù)字信號時(shí)，所述接收校準(zhǔn)算法模塊根據(jù)所述轉(zhuǎn)化的IQ數(shù)字信號與所述接收校準(zhǔn)IQ數(shù)字信號比較，得到所述選擇的接收通道的幅度和相位，刷新所述選擇的接收通道的幅度和相位，當(dāng)所述接收校準(zhǔn)算法模 塊刷新所有的接收通道的幅度和相位，所述接收校準(zhǔn)算法模塊根據(jù)所有的接收 通道的幅度和相位，得到接收幅度和相位值，接收校準(zhǔn)算法模塊根據(jù)所述接收 幅度和相位值與每一路接收通道的幅度和相位比較，得到每一路接收通道的幅度和相位的接收校正因子；接收DBF算法模塊，用于將所述接收校正因子配置于每一路接收處理通道 中的數(shù)字波束成形DBF接收模塊；所述數(shù)字波束成形DBF接收模塊，對所述下變頻解調(diào)的IQ模擬信號轉(zhuǎn)換的 IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形；發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊，用于采集IQ數(shù)字信號，當(dāng)所述IQ數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IQ 模擬信號，進(jìn)入選擇的發(fā)射通道調(diào)制上變頻為射頻信號，所述收發(fā)校準(zhǔn)單元采 集所述射頻信號，下變頻解調(diào)為IQ模擬信號，所述發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊根據(jù)下變 頻解調(diào)的IQ模擬信號轉(zhuǎn)換后的IQ數(shù)字信號與所述采集的IQ數(shù)字信號比較，得 到選擇的發(fā)射通道的幅度和相位，刷新所述選擇的發(fā)射通道的幅度和相位，當(dāng) 所述發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊刷新所有的發(fā)射通道的幅度和相位，所述發(fā)射校準(zhǔn)算法 模塊根據(jù)所有的發(fā)射通道的幅度和相位，得到發(fā)射幅度和相位值，所述發(fā)射校 準(zhǔn)算法模塊根據(jù)所述發(fā)射幅度和相位值與每一路發(fā)射通道的幅度和相位進(jìn)行比 較，得到每一路發(fā)射通道的幅度和相位的發(fā)射校正因子；發(fā)射DBF算法模塊，用于將所述發(fā)射校正因子配置于每一路發(fā)射處理通道 中的DBF發(fā)射模塊；所述DBF發(fā)射模塊，用于對削波處理后的IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形。
19、根據(jù)權(quán)利要求18所述的基站，其特征在于，所述收發(fā)校準(zhǔn)單元包括接收校準(zhǔn)通道， 一端通過數(shù)字處理單元的DAC與所述接收校準(zhǔn)算法模塊相 連， 一端與開關(guān)矩陣相連，當(dāng)所述接收校準(zhǔn)算法模塊產(chǎn)生的IQ數(shù)字信號，通過 所述DAC轉(zhuǎn)換為IQ模擬信號，所述接收校準(zhǔn)通道用于將所述IQ模擬信號調(diào)制 上變頻為接收校準(zhǔn)射頻信號；發(fā)射校準(zhǔn)通道， 一端通過數(shù)字處理單元中的ADC與發(fā)射校準(zhǔn)算法模塊相連， 一端與所述開關(guān)矩陣相連，用于將收發(fā)信機(jī)單元陣列中的發(fā)射通道的射頻信號 下變頻解調(diào)為發(fā)射校準(zhǔn)IQ模擬信號；所述開關(guān)矩陣， 一端與所述發(fā)射校準(zhǔn)通道和所述接收校準(zhǔn)通道相連， 一端 通過耦合器與所述收發(fā)信機(jī)單元陣列中的接收通道和發(fā)射通道的前端耦合，用 于分時(shí)切換所述收發(fā)信機(jī)單元陣列中的接收通道和發(fā)射通道。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種有源天線、基站、刷新幅度和相位的方法及信號處理方法，為解決移相網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不太可靠的問題而發(fā)明。所述有源天線或基站包括天線振子陣列、收發(fā)信機(jī)單元陣列、數(shù)字處理單元和收發(fā)校準(zhǔn)單元，接收信號時(shí)，收發(fā)信機(jī)單元將天線振子的射頻信號下變頻解調(diào)為IQ模擬信號，輸出給該數(shù)字處理單元，數(shù)字處理單元對下變頻解調(diào)的IQ模擬信號轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號，并根據(jù)收發(fā)校準(zhǔn)單元對IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形；發(fā)送信號時(shí)，收發(fā)信機(jī)單元將數(shù)字處理單元的IQ模擬信號調(diào)制上變頻為射頻信號，輸出給天線振子，數(shù)字處理單元對基帶單元的信號進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換為IQ數(shù)字信號，并根據(jù)收發(fā)校準(zhǔn)單元對IQ數(shù)字信號數(shù)字波束成形。
文檔編號H04B7/04GK101651480SQ20081014575
公開日2010年2月17日 申請日期2008年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日
發(fā)明者何卓彪, 何平華, 吳劍鋒, 毅 張, 朱元榮, 朱運(yùn)濤, 銘 許, 陳建軍 申請人:華為技術(shù)有限公司