不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析裝置，包括用于接收多載波非連續(xù)載波聚合的LTE-Advanced信號的接收天線，其輸出端與載頻調(diào)整模塊的輸入端相連，載頻調(diào)整模塊的輸出端與二次變頻模塊的輸入端相連，二次變頻模塊的輸出端依次通過A/D變換模塊、下變換模塊、數(shù)字濾波模塊、去除CP模塊與FFT變換模塊的輸入端相連，F(xiàn)FT變換模塊的輸出端與多載波分析模塊的輸入端相連。本實用新型還公開了實施不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析方法的裝置。本實用新型前端載頻調(diào)整模塊采用可變本振單元和多次變頻，將載波不連續(xù)信號搬移成載波連續(xù)信號，從而降低設(shè)計的復(fù)雜性，有效地解決了跨頻帶不連續(xù)載波聚合信號分析問題。
【專利說明】不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及LTE-Advanced通信領(lǐng)域，尤其是一種不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]2008年3月第三代移動通信合作計劃3GPP為了應(yīng)對國際電信聯(lián)盟無線電部(ITU-R)對第四代移動通信技術(shù)的要求，正式啟動了 LTE后續(xù)演進(jìn)項目LTE-AdvancedJtS向ITU-R提交的頂T-Advanced候選技術(shù)。LTE-Advanced系統(tǒng)在峰值數(shù)據(jù)速率、峰值頻譜效率、系統(tǒng)帶寬和兼容性等方面上都有較大的提升。為了達(dá)到LTE-Advanced系統(tǒng)的性能指標(biāo)，LTE-Advanced在LTE標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上引入了許多新的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003]載波聚合技術(shù)就是LTE-Advanced的關(guān)鍵技術(shù)之一。載波聚合是將連續(xù)或不連續(xù)的LTE系統(tǒng)載波聚合成具有更大帶寬的LTE-Advanced系統(tǒng)載波。對于LTE-Advanced系統(tǒng)來說，載波聚合的提出既帶來了機(jī)遇又面臨很多挑戰(zhàn)。載波聚合技術(shù)提供了帶寬的可擴(kuò)展性和伸縮性，雖然載波聚合技術(shù)的提出解決了系統(tǒng)帶寬不足的問題，同時也給LTE-Advanced系統(tǒng)帶來了很多新的問題，特別是跨頻帶不連續(xù)載波聚合問題。對于連續(xù)載波聚合來說，聚合的成員載波距離最近，聚合的復(fù)雜度會比較低，只需要配置一個射頻鏈，比較容易實現(xiàn)的。跨頻帶不連續(xù)載波聚合中聚合的成員載波距離很遠(yuǎn)，可能幾百M(fèi)Hz，甚至幾GHz，配置一個射頻鏈很難實現(xiàn)，通常的方法通過多個射頻組合實現(xiàn)，但是這樣增加了硬件的復(fù)雜性。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種降低設(shè)計的復(fù)雜性，有效地解決了跨頻帶不連續(xù)載波聚合信號分析問題的不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:一種不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析裝置，包括用于接收多載波非連續(xù)載波聚合的LTE-Advanced信號的接收天線，其輸出端與載頻調(diào)整模塊的輸入端相連，載頻調(diào)整模塊的輸出端與二次變頻模塊的輸入端相連，二次變頻模塊的輸出端依次通過A/D變換模塊、下變換模塊、數(shù)字濾波模塊、去除CP模塊與FFT變換模塊的輸入端相連，F(xiàn)FT變換模塊的輸出端與多載波分析模塊的輸入端相連。
[0006]所述載頻調(diào)整模塊由至少兩個第一混頻單元、可變本振單元第一濾波放大單元組成，第一混頻單元的輸入端分別與接收天線、可變本振單元的輸出端相連，第一混頻單元的輸出端與第一濾波放大單元的輸入端相連，第一濾波放大單元的輸出端與二次變頻模塊的輸入端相連；
[0007]所述二次變頻模塊由第二混頻單元、點頻本振單元和第二濾波放大單元組成，第二混頻單元的輸入端分別與第一濾波放大單元、點頻本振單元的輸出端相連，第二混頻單元的輸出端與第二濾波放大單元的輸入端相連，第二濾波放大單元的輸出端與A/D變換模塊的輸入端相連。
[0008]所述多載波分析模塊由至少兩個解調(diào)解碼單元組成，解調(diào)解碼單元的輸入端與FFT變換模塊的輸出端相連。
[0009]所述數(shù)字濾波模塊采用根升余弦濾波器、升余弦濾波器、高斯濾波器、IS95濾波器中的任意一種。
[0010]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型前端載頻調(diào)整模塊采用可變本振單元和多次變頻，將載波不連續(xù)信號搬移成載波連續(xù)信號，從而降低設(shè)計的復(fù)雜性，有效地解決了跨頻帶不連續(xù)載波聚合信號分析問題；同時在后端的多載波分析模塊對每個載波信號分別進(jìn)行解調(diào)解碼，恢復(fù)原始信號，實現(xiàn)多載波信號獨立解析，具有較強(qiáng)的通用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的系統(tǒng)原理框圖；
[0012]圖2為本實用新型的連續(xù)載波聚合示意圖；
[0013]圖3為本實用新型的不連續(xù)載波聚合示意圖；
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，本裝置包括用于接收多載波非連續(xù)載波聚合的LTE-Advanced信號的接收天線，其輸出端與載頻調(diào)整模塊I的輸入端相連，載頻調(diào)整模塊I的輸出端與二次變頻模塊2的輸入端相連，二次變頻模塊2的輸出端依次通過A/D變換模塊、下變換模塊、數(shù)字濾波模塊、去除CP模塊與FFT變換模塊的輸入端相連，F(xiàn)FT變換模塊的輸出端與多載波分析模塊3的輸入端相連。所述數(shù)字濾波模塊采用根升余弦濾波器、升余弦濾波器、高斯濾波器、IS95濾波器中的任意一種。
[0015]如圖1所示，所述載頻調(diào)整模塊I由至少兩個第一混頻單元、可變本振單元第一濾波放大單元組成，第一混頻單元的輸入端分別與接收天線、可變本振單元的輸出端相連，第一混頻單元的輸出端與第一濾波放大單元的輸入端相連，第一濾波放大單元的輸出端與二次變頻模塊2的輸入端相連；所述二次變頻模塊2由第二混頻單元、點頻本振單元和第二濾波放大單元組成，第二混頻單元的輸入端分別與第一濾波放大單元、點頻本振單元的輸出端相連，第二混頻單元的輸出端與第二濾波放大單元的輸入端相連，第二濾波放大單元的輸出端與A/D變換模塊的輸入端相連。所述多載波分析模塊3由至少兩個解調(diào)解碼單元組成，解調(diào)解碼單元的輸入端與FFT變換模塊的輸出端相連。
[0016]在工作時,步驟一,接收天線接收多載波非連續(xù)載波聚合的LTE-Advanced信號；步驟二，載頻調(diào)整模塊I將多載波非連續(xù)載波聚合的LTE-Advanced信號轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)載波聚合信號，并送至二次變頻模塊2轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l信號；步驟三，中頻信號通過A/D變換模塊數(shù)字化，形成數(shù)據(jù)流Sdata ;數(shù)據(jù)流Sdata通過下變頻模塊轉(zhuǎn)變成數(shù)字IQ矢量基帶信號，分離形成I路數(shù)據(jù)流Idata、Q路數(shù)據(jù)流Qdata ;再經(jīng)過數(shù)字濾波模塊，消除碼間干擾；再通過去除CP模塊去除OFDM信號的循環(huán)前綴數(shù)據(jù)，提取OFDM有用信號；再通過FFT變換模塊，將從OFDM信號提取數(shù)字調(diào)制信號；步驟四，通過多載波分析模塊3恢復(fù)出各個載波上的數(shù)據(jù)流。如圖2、3所示。
[0017]以下結(jié)合圖1、2、3對本實用新型作進(jìn)一步的說明。[0018]在步驟二中，載頻調(diào)整模塊I中的各個第一混頻單元將載波I (CWl)與第一可變本振(LOl)混頻產(chǎn)生RF1，其中
[0019]fRF1- fcw「fixii ;
[0020]將載波2 (CW2)與第二個可變本振(L02)混頻產(chǎn)生RF2，其中
[0021]fRF2_ fcw2_ fixe，
[0022]并且要求fKF2= fEF1+20MHz ；
[0023]將載波η (CWn )與第η個可變本振(LOn )混頻產(chǎn)生RFn，其中
[0024]fEFn- fcwn- fLOn?
[0025]并且要求fKFn= fKF1+n*20MHz。
[0026]在步驟三中，下變頻模塊將數(shù)據(jù)流Sdata轉(zhuǎn)變成數(shù)字IQ矢量基帶信號，并分離形成I路數(shù)據(jù)流Idata、Q路數(shù)據(jù)流Qdata的分離方法如下:
[0027]Idata=Sdata*A*sin2 π fct
[0028]Qdata= Sdata*A*cos2 π fct
[0029]其中，A為載波幅度，fc為載波頻率，t為采樣時間。 [0030]所述步驟四具體是指，根據(jù)載波聚合情況，分別對每個載波上的數(shù)字調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)，然后再解碼，最后恢復(fù)出接收到的數(shù)據(jù)流；同時對每個載波上的數(shù)字調(diào)制信號進(jìn)行星座圖、矢量圖、眼圖的測量圖形顯示，計算出誤差矢量幅度、Rho因子、幅度誤差參數(shù)，提供給用戶，以精確判斷測量信號的質(zhì)量。
[0031]綜上所述，本實用新型前端載頻調(diào)整模塊I采用可變本振單元和多次變頻，將載波不連續(xù)信號搬移成載波連續(xù)信號，從而降低設(shè)計的復(fù)雜性，有效地解決了跨頻帶不連續(xù)載波聚合信號分析問題；同時在后端的多載波分析模塊3對每個載波信號分別進(jìn)行解調(diào)解碼，恢復(fù)原始信號，實現(xiàn)多載波信號獨立解析，具有較強(qiáng)的通用性。
【權(quán)利要求】
1.一種不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析裝置，其特征在于:包括用于接收多載波非連續(xù)載波聚合的LTE-Advanced信號的接收天線，其輸出端與載頻調(diào)整模塊(I)的輸入端相連，載頻調(diào)整模塊(I)的輸出端與二次變頻模塊(2)的輸入端相連，二次變頻模塊(2)的輸出端依次通過A/D變換模塊、下變換模塊、數(shù)字濾波模塊、去除CP模塊與FFT變換模塊的輸入端相連，F(xiàn)FT變換模塊的輸出端與多載波分析模塊(3)的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析裝置，其特征在于:所述載頻調(diào)整模塊(I)由至少兩個第一混頻單元、可變本振單元第一濾波放大單元組成，第一混頻單元的輸入端分別與接收天線、可變本振單元的輸出端相連，第一混頻單元的輸出端與第一濾波放大單元的輸入端相連，第一濾波放大單元的輸出端與二次變頻模塊(2)的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析裝置，其特征在于:所述二次變頻模塊(2)由第二混頻單元、點頻本振單元和第二濾波放大單元組成，第二混頻單元的輸入端分別與第一濾波放大單元、點頻本振單元的輸出端相連，第二混頻單元的輸出端與第二濾波放大單元的輸入端相連，第二濾波放大單元的輸出端與A/D變換模塊的輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析裝置，其特征在于:所述多載波分析模塊(3)由至少兩個解調(diào)解碼單元組成，解調(diào)解碼單元的輸入端與FFT變換模塊的輸出端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不連續(xù)載波聚合LTE-Advanced信號分析裝置，其特征在于:所述數(shù)字濾波模塊采用根升余弦濾波器、升余弦濾波器、高斯濾波器、IS95濾波器中的任意一種。
【文檔編號】H04L5/00GK203800946SQ201320760810
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】凌云志, 劉祖深 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所