本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種信號的采樣方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
無線通信的發(fā)展,需要更多的頻譜資源、更大的信號帶寬以承載寬帶業(yè)務(wù)。但是,目前由于頻譜資源有限,寬帶信號往往需要分布在多個不連續(xù)的頻段范圍上,傳統(tǒng)的寬帶多頻段接收機(jī)通常是利用多通道來實現(xiàn),這樣的電路結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜,產(chǎn)品難以做到低成本和小型化。如圖1所示為多通道接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)。多通道接收機(jī)的各通道獨立處理一個頻率的信號,選擇性高,抗干擾能力強(qiáng),具有較好的接收性能,但是電路規(guī)模大,不利于小型化;各種模式兼容性差;電路成本較高。
隨著模數(shù)轉(zhuǎn)換(analog-to-digital,簡稱ad)采樣技術(shù)的發(fā)展,也可選用寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器(analog-to-digitalconverter,簡稱adc)進(jìn)行單通道處理。單通道接收機(jī)電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。單通道接收機(jī)采用一個通道處理多頻段寬帶信號,采樣時鐘頻率需要大于多個頻段寬帶信號的起止頻率占用帶寬的二倍。
采用單通道處理方式,多模與多頻兼容性好,是未來超寬帶接收機(jī)發(fā)展方向,但是,單通道處理的成本隨帶寬增加成幾何增長,性能卻與ad采樣帶寬成正比。例如:多頻段寬帶信號中包括n(n>1)個頻率不連續(xù)的寬帶信號,n個寬帶信號的中心頻率分別為f1,f2,......,fn,n個寬帶信號的帶寬分別為bw1,bw2,......,bwn,多頻段寬帶信號的起止頻率占用帶寬bw=(fn+bwn/2)-(f1-bw1/2)=(fn-f1+(bwn+bw1)/2),那么,要求采樣時鐘頻率fs滿足fs/2>fn-f1+(bwn+bw1)/2。
因此,現(xiàn)有的多頻段寬帶信號的采樣方式都有成本高、性能低的缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種信號的采樣方法、裝置和系統(tǒng),用以解決現(xiàn)有多頻段寬帶信號的采樣方式成本高、性能低的問題。
針對上述技術(shù)問題,本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來解決的。
本發(fā)明提供了一種信號的采樣方法,包括:在接收到的待采樣信號中過濾出不同頻率的多路有用信號;其中,所述待采樣信號為多頻段寬帶信號;利用與每路有用信號對應(yīng)的本振信號,將所述多路有用信號分別搬移到不同的奈奎斯特區(qū)間;將不同奈奎斯特區(qū)間的多路有用信號合并為一路寬帶信號;對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣。
其中,在接收到的待采樣信號中過濾出不同頻率的多路有用信號,包括:將待采樣信號功分為多路;在多路待采樣信號中分別過濾不同頻率的有用信號。
其中,利用與每路有用信號對應(yīng)的本振信號,將所述多路有用信號分別搬移到不同的奈奎斯特區(qū)間,包括:利用與每路有用信號對應(yīng)的本振信號,將所述多路有用信號分別搬移到同一寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的不同奈奎斯特區(qū)間。
其中,在將所述多路有用信號分別搬移到不同的奈奎斯特區(qū)間之后,在將不同奈奎斯特區(qū)間的多路有用信號合并為一路寬帶信號之前,還包括:分別對每路有用信號進(jìn)行抗混疊濾波處理。
其中,對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣,包括:利用預(yù)設(shè)的采樣時鐘頻率,對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣;其中,所述采樣時鐘頻率大于所述多路有用信號帶寬之和的二倍。
本發(fā)明提供了一種信號的采樣裝置,包括:過濾模塊,用于在接收到的待采樣信號中過濾出不同頻率的多路有用信號;其中,所述待采樣信號為多頻段寬帶信號;搬移模塊,用于利用與每路有用信號對應(yīng)的本振信號,將所述多路有用信號分別搬移到不同的奈奎斯特區(qū)間;合并模塊,用于將不同奈奎斯特區(qū) 間的多路有用信號合并為一路寬帶信號;采樣模塊,用于對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣。
其中,所述過濾模塊用于:將待采樣信號功分為多路;在多路待采樣信號中分別過濾不同頻率的有用信號。
其中,所述搬移模塊用于:利用與每路有用信號對應(yīng)的本振信號,將所述多路有用信號分別搬移到同一寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的不同奈奎斯特區(qū)間。
其中,所述過濾模塊還用于:在將所述多路有用信號分別搬移到不同的奈奎斯特區(qū)間之后,在將不同奈奎斯特區(qū)間的多路有用信號合并為一路寬帶信號之前,分別對每路有用信號進(jìn)行抗混疊濾波處理。
其中,所述采樣模塊用于:利用預(yù)設(shè)的采樣時鐘頻率,對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣;其中,所述采樣時鐘頻率大于所述多路有用信號帶寬之和的二倍。
本發(fā)明提供了一種信號的采樣系統(tǒng),包括:順序連接的功分器、選頻濾波器組、混頻器組、抗混疊濾波器組、合路器和寬帶數(shù)模轉(zhuǎn)換器;其中,所述功分器,用于將接收到的待采樣信號功分為多路;所述待采樣信號為多頻段寬帶信號;所述選頻濾波器組,用于在多路待采樣信號中分別過濾不同頻率的有用信號;所述混頻器組,用于利用與每路有用信號對應(yīng)的本振信號,將所述多路有用信號分別搬移到所述寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的不同奈奎斯特區(qū)間;所述抗混疊濾波器組,用于分別對每路有用信號進(jìn)行抗混疊濾波處理;所述合路器,用于將不同奈奎斯特區(qū)間的多路有用信號合并為一路寬帶信號;所述寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器,用于對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣。
其中,所述選頻濾波器組包括多個選頻濾波器、所述混頻器組包括多個混頻器、所述抗混疊濾波器組包括多個抗混疊濾波器;所述功分器與所述多個選頻濾波器分別連接;每個選頻濾波器對應(yīng)連接一個混頻器;每個混頻器對應(yīng)連接一個抗混疊濾波器;所述多個抗混疊濾波器分別連接所述合路器;所述功分器將功分出的多路待采樣信號分別輸入每個選頻濾波器;每個選頻濾波器用于 在輸入的所述待采樣信號中過濾預(yù)定頻率的有用信號,并將過濾出的所述有用信號輸出到對應(yīng)的混頻器;每個混頻器用于將輸入的所述有用信號和預(yù)設(shè)的本振信號進(jìn)行混頻,并將混頻后的所述有用信號輸出到對應(yīng)的抗混疊濾波器;每個抗混疊濾波器用于對輸入的所述有用信號進(jìn)行抗混疊處理,并將抗混疊處理后的所述有用信號輸出到所述合路器;所述合路器用于將多個所述抗混疊濾波器分別輸入的有用信號合并為一路寬帶信號。
其中,所述寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器,用于利用預(yù)設(shè)的采樣時鐘頻率,對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣;其中,所述采樣時鐘頻率大于所述多路有用信號帶寬之和的二倍。
本發(fā)明有益效果如下:
本發(fā)明將待采樣信號中的多路有用信號搬移到不同的奈奎斯特區(qū)間,進(jìn)而利用頻率搬移,將多個寬帶信號搬移到不同中心頻點,既可以保證頻段信號的性能,又可以起到壓縮帶寬的作用,提高帶寬利用率,降低電路成本。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有多通道接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是現(xiàn)有單通道接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的信號的采樣方法的流程圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例的信號的采樣裝置的結(jié)構(gòu)圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明一實施例的信號的采樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明一實施例的信號的采樣系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)圖;
圖7是根據(jù)本發(fā)明一實施例的頻率搬移示意圖;
圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的頻率搬移示意圖;
圖9是根據(jù)本發(fā)明一實施例的三頻段接收機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10是根據(jù)本發(fā)明一實施例的三頻段信號的頻率搬移示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明將多個不連續(xù)的寬帶信號通過頻譜搬移,分配到同一adc的不同奈奎斯特區(qū),對共用一個adc的多個寬帶信號進(jìn)行采樣。本發(fā)明充分利用adc帶寬,還可以達(dá)到單頻段信號的性能,同時簡化了電路結(jié)構(gòu),降低電路成本;adc的采樣時鐘頻率大于多路有用信號帶寬之和的二倍,這樣可以降低對adc采樣帶寬的要求,提高對adc帶寬的利用率,降低電路成本。
以下結(jié)合附圖以及實施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不限定本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種信號的采樣方法,圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的信號的采樣方法的流程圖。
步驟s310,在接收到的待采樣信號中過濾出不同頻率的多路有用信號。
待采樣信號是多頻段寬帶信號。多頻段寬帶信號為模擬信號,多頻段寬帶信號包含多路頻率非連續(xù)的寬帶信號。該多路寬帶信號是由一個或多個發(fā)送端發(fā)送的。寬帶信號為語音信號、圖像信號、數(shù)據(jù)信號等類型的信號。將每路寬帶信號稱作有用信號。
每路寬帶信號(有用信號)的頻率范圍已知;將待采樣信號功分為多路;在多路待采樣信號中分別過濾不同頻率的有用信號。換言之,將待采樣信號中的多路頻率的不連續(xù)的寬帶信號分別濾出,每路寬帶信號作為一路有用信號,每路有用信號的頻率不同。
步驟s320,利用與每路有用信號對應(yīng)的本振信號,將所述多路有用信號分別搬移(分配)到不同的奈奎斯特區(qū)間。
根據(jù)待采樣信號中每路有用信號的頻率范圍,為每路有用信號設(shè)置對應(yīng)的本振信號,且每路有用信號對應(yīng)的本振信號的頻率不同,將每路有用信號與對應(yīng)的本振信號進(jìn)行混頻,通過該方式將有用信號搬移到另一個頻率,進(jìn)而將多路有用信號分配到不同的奈奎斯特區(qū)間。
步驟s330,將不同奈奎斯特區(qū)間的多路有用信號合并為一路寬帶信號。
為了充分利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器的帶寬,提高單頻段信號的性能,可以利用與每路有用信號對應(yīng)的本振信號,將所述多路有用信號分別搬移到同一寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的不同奈奎斯特區(qū)間,將同一寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器中不同奈奎斯特區(qū)間的多路有用信號合并為一路寬帶信號。
進(jìn)一步地,被搬移到同一寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的不同奈奎斯特區(qū)間的多路有用信號可以在該寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的第一個奈奎斯特區(qū)間產(chǎn)生鏡像,為了抑制每路有用信號的帶外雜散,以防將有用信號搬移到各奈奎斯特區(qū)域之后產(chǎn)生混疊干擾,在將所述多路有用信號分別搬移到不同的奈奎斯特區(qū)間之后,在將不同奈奎斯特區(qū)間的多路有用信號合并為一路寬帶信號之前,還可以分別對每路有用信號進(jìn)行抗混疊濾波處理。
在該寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器中,由于其他奈奎斯特區(qū)間中的有用信號能夠在第一個奈奎斯特區(qū)間產(chǎn)生鏡像,因此可以將搬移到第一個奈奎斯特區(qū)間的有用信號、以及其他有用信號在第一個奈奎斯特區(qū)間中產(chǎn)生的鏡像,合并為一路寬帶信號。有用信號的鏡像可以看做該有用信號,那么合并后得到的寬帶信號包含多路有用信號,且有用信號之間無混疊。
步驟s340,對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣。
利用預(yù)設(shè)的采樣時鐘頻率,對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣;因為多路有用信號合并后得到的寬帶信號處于第一個奈奎斯特區(qū)間,所以采樣使用的采樣時鐘頻率大于所述多路有用信號帶寬之和的二倍。
例如:多路有用信號帶寬分別為bw1,bw2,......,bwn,n>1,那么,采樣時鐘頻率fs/2>bw1+bw2+......+bwn。
合并后得到的寬帶信號依然為模擬信號,通過對該模擬信號進(jìn)行采樣,將該模擬信號量化為數(shù)字信號,以便后續(xù)對該數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字信號處理。
本發(fā)明的待采樣信號中包括不同頻率的多路的寬帶信號(有用信號),待采樣信號中不同頻率的寬帶信號被分路到不同頻段的電路中進(jìn)行濾波。本發(fā)明利用頻率搬移,將多個寬帶信號搬移到不同中心頻點,可以起到壓縮帶寬的作 用,避免采樣帶寬浪費,節(jié)省資源,降低電路成本,精簡電路結(jié)構(gòu)。
基于本發(fā)明,能夠使兩個以上頻段間隔跨越較大的寬帶信號共用一個adc進(jìn)行采樣,且adc的采樣帶寬小于待采樣信號的帶寬和信號頻寬間隔。這樣帶來的收益是降低了對adc采樣帶寬的要求,提高了對adc帶寬的利用率,降低了電路成本。
本發(fā)明提供了一種信號的采樣裝置。如圖4所示,為根據(jù)本發(fā)明一實施例的信號的采樣裝置的結(jié)構(gòu)圖。
該裝置包括:
過濾模塊410,用于在待采樣信號中過濾出不同頻率的多路有用信號。其中,所述待采樣信號為多頻段寬帶信號。
搬移模塊420,用于利用與每路有用信號對應(yīng)的本振信號,將所述多路有用信號分別搬移到不同的奈奎斯特區(qū)間。
合并模塊430,用于將不同奈奎斯特區(qū)間的多路有用信號合并為一路寬帶信號。
采樣模塊440,用于對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣。
在一個實施例中,過濾模塊410用于將待采樣信號功分為多路;在多路待采樣信號中分別過濾不同頻率的有用信號。
在另一實施例中,搬移模塊420用于利用與每路有用信號對應(yīng)的本振信號,將所述多路有用信號分別搬移到同一寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的不同奈奎斯特區(qū)間。合并模塊430,用于同一寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的不同奈奎斯特區(qū)間下的所述多路有用信號合并為一路寬帶信號。
在又一實施例中,過濾模塊410還用于在將所述多路有用信號分別搬移到不同的奈奎斯特區(qū)間之后,在將不同奈奎斯特區(qū)間的多路有用信號合并為一路寬帶信號之前,分別對每路有用信號進(jìn)行抗混疊濾波處理。
在再一實施例中,采樣模塊440用于利用預(yù)設(shè)的采樣時鐘頻率,對合并后 得到的寬帶信號進(jìn)行采樣;其中,所述采樣時鐘頻率大于所述多路有用信號帶寬之和的二倍。
本實施例所述的裝置的功能已經(jīng)在圖3所示的方法實施例中進(jìn)行了描述,故本實施例的描述中未詳盡之處,可以參見前述實施例中的相關(guān)說明,在此不做贅述。
本實施例所述的裝置可以應(yīng)用在信號接收機(jī)中,該信號接收機(jī)可以設(shè)置在基站側(cè),以便在基站側(cè)對信號接收機(jī)接收到的待采樣信號(模擬信號)進(jìn)行采樣,避免采樣帶寬浪費,降低電路成本。
本發(fā)明提供了一種信號的采樣系統(tǒng)。圖5是根據(jù)本發(fā)明一實施例的信號的采樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
該系統(tǒng)包括:順序連接的功分器510、選頻濾波器組520、混頻器組530、抗混疊濾波器組540、合路器550和寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器560。
功分器510,用于將接收到的待采樣信號功分為多路。其中,所述待采樣信號為多頻段寬帶信號。
選頻濾波器組520,用于在多路待采樣信號中分別過濾不同頻率的有用信號。其中,各路有用信號的頻率不同。選頻濾波器組520可以選擇有用信號,抑制帶外信號。
混頻器組530,用于利用與每路有用信號對應(yīng)的本振信號,將所述多路有用信號分別搬移到所述寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的不同奈奎斯特區(qū)間。每路有用信號對應(yīng)的本振信號的頻率不同。
抗混疊濾波器組540,用于分別對每路有用信號進(jìn)行抗混疊濾波處理??够殳B濾波器組540可以抑制帶外雜散,避免放置在各奈奎斯特區(qū)間的有用信號之間產(chǎn)生混疊干擾。
合路器550,用于將不同奈奎斯特區(qū)間的多路有用信號合并為一路寬帶信號,以便將該一路寬帶信號送入同一寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器560,用于對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣。進(jìn)一步地,寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器,用于利用預(yù)設(shè)的采樣時鐘頻率,對合并后得到的寬帶信號進(jìn)行采樣;其中,該采樣時鐘頻率大于該多路有用信號帶寬之和的二倍。
選頻濾波器組520包括多個選頻濾波器、混頻器組530包括多個混頻器、抗混疊濾波器組540包括多個抗混疊濾波器。選頻濾波器的數(shù)量、混頻器的數(shù)量和抗混疊濾波器的數(shù)量相等。
功分器510與多個選頻濾波器分別連接;每個選頻濾波器對應(yīng)連接一個混頻器;每個混頻器對應(yīng)連接一個抗混疊濾波器;多個抗混疊濾波器分別連接合路器550。
每個選頻濾波器負(fù)責(zé)過濾一種頻率的有用信號;向每個混頻器輸入的本振信號的頻率不同,混頻器利用本振信號負(fù)責(zé)對某一頻率的有用信號的頻率搬移;每個抗混疊濾波器負(fù)責(zé)對一種頻率的抗混疊處理。選頻濾波器、混頻器和抗混疊濾波器根據(jù)各自負(fù)責(zé)的頻率,進(jìn)行對應(yīng)連接。
根據(jù)上述連接關(guān)系,功分器510、選頻濾波器、混頻器、抗混疊濾波器、合路器550和寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器560,對待采樣信號進(jìn)行以下處理:
功分器510將功分出的多路待采樣信號分別輸入到每個選頻濾波器;
每個選頻濾波器用于在輸入的待采樣信號中過濾預(yù)定頻率的有用信號,并將過濾出的有用信號輸出到對應(yīng)的混頻器;
每個混頻器用于將輸入的有用信號和預(yù)設(shè)的本振信號進(jìn)行混頻,并將混頻后的有用信號輸出到對應(yīng)的抗混疊濾波器;
每個抗混疊濾波器用于對輸入的有用信號進(jìn)行抗混疊處理,并將抗混疊處理后的有用信號輸出到合路器550;
合路器550用于將多個抗混疊濾波器分別輸入的有用信號合并為一路寬帶信號,并將合并后得到的寬帶信號輸入到寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器;
寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc),用于合路器550輸入的寬帶信號進(jìn)行采樣。
為了更好說明本發(fā)明,結(jié)合圖6所示的信號的采樣系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖,對本發(fā)明的信號的處理過程進(jìn)行說明。
該系統(tǒng)包括:順序連接的功分器510、選頻濾波器組520、混頻器組530、抗混疊濾波器組540、合路器550、寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器560和基帶處理單元570。
選頻濾波器組520包括:選頻濾波器fl1、選頻濾波器fl2、......、選頻濾波器fln,n>1。
混頻器組530包括:混頻器mixer_1、混頻器mixer_2、......、混頻器mixer_n。
抗混疊濾波器組540包括:抗混疊濾波器il1、抗混疊濾波器il2、......、抗混疊濾波器iln。
功分器510輸入待采樣信號,該待采樣信號包括n組寬帶信號,按照n組寬帶信號頻率從小到大的順序,n組寬帶信號的中心頻率分別為f1,f2......fn,(單位:hz);n組寬帶信號的帶寬分別為bw1,bw2......bwn,(單位:hz)。
n組寬帶信號各自的起止頻率分別為:(f1-bw1/2)hz~(f1+bw1/2)hz,(f2-bw2/2)hz~(f2+bw2/2)hz,......,(fn-bwn/2)hz~(fn+bwn/2)hz;
n組寬帶信號占用的總帶寬bw為:bw=(fn+bwn/2)-(f1-bw1/2)=(fn-f1+(bwn+bw1)/2)。
選頻濾波器fl1、混頻器mixer_1、抗混疊濾波器il1連接,該通路用于處理中心頻率為f1的寬帶信號。
選頻濾波器fl2、混頻器mixer_2、抗混疊濾波器il2連接,該通路用于處理中心頻率為f2的寬帶信號。
以此類推,選頻濾波器fln、混頻器mixer_n、抗混疊濾波器iln連接,該通路用于處理中心頻率為fn的寬帶信號。
功分器510將待采樣信號功分為n路,并分別輸入給選頻濾波器fl1、選頻濾波器fl2、......、選頻濾波器fln。
選頻濾波器fl1、選頻濾波器fl2、......、選頻濾波器fln分別對待采樣 信號進(jìn)行選頻濾波。例如:選頻濾波器fl1過濾中心頻率為f1的寬帶信號,選頻濾波器fl2過濾中心頻率為f2的寬帶信號、......、選頻濾波器fln過濾中心頻率為fn的寬帶信號。
混頻器組530用于頻率變換,混頻器mixer_1利用本振信號lo_1,將中心頻率分別為f1的寬帶信號搬移到adc560的第1個奈奎斯特區(qū)間,得到中心頻率為f′1的寬帶信號;混頻器mixer_2利用本振信號lo_2,將中心頻率分別為f2的寬帶信號搬移到adc560的第2個奈奎斯特區(qū)間,得到中心頻率為f′2的寬帶信號;......;混頻器mixer_n利用本振信號lo_n,將中心頻率分別為fn的寬帶信號搬移到adc560的第n個奈奎斯特區(qū)間,得到中心頻率為f′n的寬帶信號,進(jìn)而將不同頻率的寬帶信號分配到同一adc的不同奈奎斯特區(qū)間。其中,f′1=f1-lo_1,f′2=f2-lo_2,f′n=fn-lo_n。
抗混疊濾波器il1、抗混疊濾波器il2、......、抗混疊濾波器iln分別對中心頻率為f′1的寬帶信號、中心頻率為f′2的寬帶信號、......、中心頻率為f′n的寬帶信號進(jìn)行抗混疊濾波處理,消除帶外雜散。為了便于抗混疊濾波器設(shè)計,可以但不限于使每個寬帶信號都單獨處于一個奈奎斯特區(qū),并且f′1處于第一奈奎斯特區(qū),f′2處于第二奈奎斯特區(qū)......f′n處于第n奈奎斯特區(qū)。
合路器550將中心頻率為f′1的寬帶信號、中心頻率為f′2的寬帶信號、......、中心頻率為f′n的寬帶信號合并為一路,送入adc560中。
adc560將合并后得到的寬帶信號采樣量化為數(shù)字信號。
基帶處理單元570將數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字信號處理。
圖7為根據(jù)本發(fā)明一實施例的頻率搬移示意圖。如圖7所示,待采樣信號包括兩個頻率的寬帶信號,分別為載波1和載波2,將載波1搬移到adc560的第1個奈奎斯特,將載波2搬移到adc560的第2個奈奎斯特區(qū)間。在第1個奈奎斯特區(qū)間中包含載波2的鏡像。
圖8為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的頻率搬移示意圖。如圖8所示,待采樣信 號包括n個頻率的寬帶信號,分別為載波1、載波2、......、載波n,將載波1搬移到adc560的第1個奈奎斯特區(qū)間,將載波2搬移到adc560的第2個奈奎斯特區(qū)間,......,將載波n搬移到adc560的第n個奈奎斯特區(qū)間。在第1個奈奎斯特區(qū)間包含載波2、......、載波n的鏡像。
通過圖7和圖8可以知道,adc560的第1個奈奎斯特區(qū)間就可以組成一個完整的待采樣信號,進(jìn)而可以將不同奈奎斯特區(qū)間的寬帶信號合并為一路寬帶信號。這樣,在采樣時,僅需采樣時鐘頻率fs/2>bw1+bw2+......+bwn,就可以進(jìn)行無失真采樣。
現(xiàn)有fs/2>fn-f1+(bwn+bw1)/2,本發(fā)明僅需fs/2>bw1+bw2+......+bwn,而fn-f1+(bwn+bw1)/2遠(yuǎn)大于bw1+bw2+......+bwn。因此本發(fā)明實施例可以降低對adc采樣帶寬的需求,當(dāng)寬帶信號的頻率間隔越大時,本發(fā)明的優(yōu)勢越明顯。
本發(fā)明利用頻率搬移,奈奎斯特采樣定律,可以壓縮帶寬,避免采樣帶寬浪費,節(jié)省資源。
本發(fā)明利用混頻器將多個寬帶信號搬移到不同中心頻點,使多個頻點的寬帶信號共用一個adc,從而達(dá)到降低電路成本,精簡電路結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供的一種信號的采樣系統(tǒng)可以應(yīng)用在時分雙工(timedivisionduplexing,簡稱tdd)射頻拉遠(yuǎn)單元(radioremoteunit,簡稱rru)的三頻接收機(jī)中。三頻段接收機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖9所示。
tddrru是3g和4g的混模rru,它的工作頻段有三個,分別為:
1、a頻段15m帶寬,頻率范圍2010mhz~2025mhz,主要傳輸td-scdma單模信號;
2、f頻段30m帶寬,頻率范圍1885mhz~1915mhz,傳輸?shù)男盘枮閘te信號和td-scdma混模信號;
3、e頻段50m帶寬,頻率范圍2320mhz~2370mhz,主要傳輸lte單模 信號。
包含f、a、e三頻段的信號(待采樣信號)經(jīng)過三頻段接收機(jī)的功分器后,被不同頻段的選頻濾波器fl1、fl2和fl3分別過濾出f、a、e三個頻段的信號。a頻段的信號經(jīng)過混頻器mixer_1,f頻段的信號經(jīng)過混頻器mixer_2,e頻段的信號經(jīng)過混頻器mixer_3。
a、f、e頻段的信號分別在混頻器mixer_1、mixer_2、mixer_3進(jìn)行頻率變換。其中:
a頻段信號對應(yīng)的本振信號lo_1的頻率為2122mhz,是高本振信號,a頻段信號變換后的中頻信號a’的頻率范圍97mhz~112mhz,帶寬為15mhz;
f頻段信號對應(yīng)的本振信號lo_2的頻率為2122mhz,是高本振信號,f頻段信號變換后的中頻信號f’的頻率范圍207mhz~237mhz,帶寬為30mhz;
e頻段信號對應(yīng)的本振信號lo_3的頻率為2032mhz,是低本振信號,e頻段信號變換后的中頻信號e’的頻率范圍288mhz~338mhz,帶寬為50mhz。
如圖10所示,a,f,e三個中頻信號采樣后被搬移到不同奈奎斯特區(qū)間,在第一奈奎斯特區(qū)間包括e頻段信號的鏡像、f頻段信號的鏡像和a頻段信號,且e頻段信號的鏡像、f頻段信號的鏡像和a頻段信號之間頻譜沒有混疊。
adc的采樣頻率可以為245.76mhz(245.76>2*(15+30+50)),因此本發(fā)明實施例充分利用了adc的帶寬。
盡管為示例目的,已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到各種改進(jìn)、增加和取代也是可能的,因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)不限于上述實施例。