一種自適應(yīng)速率的信號處理方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自適應(yīng)速率的信號處理方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 長期演進時分雙工（Long Term Evolution-Time division duplex，LTE-TDD)系 統(tǒng)內(nèi)，每個無線幀由2個半幀組成，每個半幀長度為5mS。每個半幀由8個常規(guī)時隙和下行 導(dǎo)頻時隙（Downlink Pilot Time Slot，DwPTS)、保護時隙（guard period，GP)、上行導(dǎo)頻時 隙（Uplink Pilot Time Slot，UpPTS)這3個特殊時隙構(gòu)成。常規(guī)時隙長度(λ 5mS，DwPTS 和UpPTS長度是可配置的，但要求DwPTS、GP、UpPTS總長度為ImS。
[0003] 在LTE-TDD系統(tǒng)內(nèi)，對于每一個無線幀，"D"表示子幀為下行鏈路發(fā)射，"U"表示子 幀為上行鏈路發(fā)射，以及"S"表示特殊子幀，DwPTS，GP和UpPTS，參閱表1所示，表1中的數(shù) 字表示的是子幀所占有的符號個數(shù)，無論如何配置，最終DWPTS+GP+UPPTS所對應(yīng)的符號總 數(shù)是14個符號，和一個常規(guī)時隙所對應(yīng)的總符號數(shù)量相同。其中，子幀0、子幀5和DwPTS 永遠預(yù)留為下行傳輸，1子幀ImS包含14個符號。
[0004] 表 1
[0005]
[0007]由于 LTE-TDD 系統(tǒng)采用正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)調(diào)制方式，因此，各種制式和帶寬下的LTE-TDD信號都在各自的基 站進行發(fā)射和接收，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，為了節(jié)省系統(tǒng)資源，需要在同一基站上實現(xiàn) LTE-TDD信號和其他制式的OFDM信號的混合發(fā)送，各種帶寬，速率，子載波的聚合以及混合 發(fā)送，如何能有效的協(xié)調(diào)和組合需要仔細(xì)研究，現(xiàn)有技術(shù)中更換一種速率或者子載波個數(shù) 或者帶寬時，中射頻算法架構(gòu)都需要重新設(shè)計和編程，這造成了極大的人力資源浪費和開 發(fā)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種自適應(yīng)速率的信號處理方法和裝置，以解決OFDM信號 在速率、帶寬或子載波個數(shù)發(fā)生變化時，中射頻算法模塊需要重新設(shè)計的問題。
[0009] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0010] -種自適應(yīng)速率的信號處理方法，包括：
[0011] 獲取待傳輸?shù)闹辽僖粋€物理層信號，并確定所述至少一個物理層信號中每一個物 理層信號的信號速率；
[0012] 在所述至少一個物理層信號中，分別篩選出與設(shè)定的第一標(biāo)準(zhǔn)速率的比值不符合 預(yù)設(shè)值的所有物理層信號和符合預(yù)設(shè)值的所有物理層信號；其中，每篩選出一個不符合預(yù) 設(shè)值的物理層信號，則針對所述一個不符合預(yù)設(shè)值的物理層信號進行分?jǐn)?shù)內(nèi)插濾波處理以 歸一化至所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率；
[0013] 將歸一化至所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率的所有物理層信號與符合預(yù)設(shè)值的所有物理層信 號進行多信號疊加后進行發(fā)送。
[0014] 這樣能夠?qū)崿F(xiàn)不同速率，不同帶寬，不同子載波信號的混合發(fā)送，同時，使用最小 的資源滿足系統(tǒng)要求。
[0015] 可選的，獲取待傳輸?shù)闹辽僖粋€物理層信號，并確定所述至少一個物理層信號中 每一個物理層信號的信號速率，具體包括：
[0016] 獲取待傳輸?shù)闹辽僖粋€物理層信號，根據(jù)上行同步定時TRT測量結(jié)果，對所述至 少一個物理層信號進行同步調(diào)整后，確定所述至少一個物理層信號中每一個物理層信號的 信號速率。
[0017] 可選的，在所述至少一個物理層信號中，分別篩選出與設(shè)定的第一標(biāo)準(zhǔn)速率的比 值不符合預(yù)設(shè)值的所有物理層信號和符合預(yù)設(shè)值的所有物理層信號，具體包括：
[0018] 在所述至少一個物理層信號中，分別計算所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率與每一個物理層信號 的速率的比值，篩選出所有比值不為2的整數(shù)次冪的物理層信號作為不符合預(yù)設(shè)值的物理 層信號，以及篩選出所有比值為2的整數(shù)次冪的物理層信號作為符合預(yù)設(shè)值的物理層信 號。
[0019] 可選的，每篩選出一個不符合預(yù)設(shè)值的物理層信號，則針對所述一個不符合預(yù)設(shè) 值的物理層信號進行分?jǐn)?shù)內(nèi)插濾波處理以歸一化至所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率，具體包括：
[0020] 每篩選出一個不符合預(yù)設(shè)值的物理層信號，則針對所述一個不符合預(yù)設(shè)值的物理 層信號進行K倍內(nèi)插并有效濾除鏡像歸一化至所述所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率，其中，K大小等于所 述第一標(biāo)準(zhǔn)速率與所述一個不符合預(yù)設(shè)值的物理層信號的信號速率的比值。
[0021] 可選的，將歸一化至所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率的所有物理層信號與符合預(yù)設(shè)值的所有物 理層信號進行多信號疊加后進行發(fā)送，具體包括：
[0022] 針對歸一化至所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率的所有物理層信號進行頻譜成型濾波處理后，再 進行半帶濾波處理將信號速率調(diào)整至預(yù)設(shè)的第二標(biāo)準(zhǔn)速率；
[0023] 針對符合預(yù)設(shè)值的每個物理層信號進行頻譜成型濾波處理后，再進行l(wèi)〇g) + l次 半帶濾波處理將信號速率調(diào)整至預(yù)設(shè)的第二標(biāo)準(zhǔn)速率，K大小等于所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率與當(dāng) 前符合預(yù)設(shè)值的物理層信號的信號速率的比值；
[0024] 將調(diào)整至所述第二標(biāo)準(zhǔn)速率的所有信號進行多信號疊加后進行發(fā)送。
[0025] 可選的，將調(diào)整至所述第二標(biāo)準(zhǔn)速率的所有信號進行多信號疊加后進行發(fā)送，具 體包括：
[0026] 將調(diào)整至所述第二標(biāo)準(zhǔn)速率的所有信號進行多信號疊加后，針對疊加后的信號進 行半帶濾波處理后將速率調(diào)整至預(yù)設(shè)的第三標(biāo)準(zhǔn)速率后依次進行信號的削峰操作與數(shù)字 預(yù)失真處理，并進行信號的同步發(fā)送。
[0027] 可選的，該方法還包括：
[0028] 通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC以第二標(biāo)準(zhǔn)速率采集各終端發(fā)送的信號；
[0029] 基于物理層測量的頻偏估計，對所述信號進行頻偏補償，并進行1/2半帶濾波抽 取后將各終端發(fā)送的信號速率進行速率調(diào)整；
[0030] 對速率調(diào)整后的信號通過頻譜成型濾波處理后，進行相應(yīng)的分?jǐn)?shù)濾波抽取處理并 發(fā)送給基站的接收端。
[0031] -種自適應(yīng)速率的信號處理裝置，包括：
[0032] 確定單元，用于獲取待傳輸?shù)闹辽僖粋€物理層信號，并確定所述至少一個物理層 信號中每一個物理層信號的信號速率；
[0033] 篩選單元，在所述至少一個物理層信號中，分別篩選出與設(shè)定的第一標(biāo)準(zhǔn)速率的 比值不符合預(yù)設(shè)值的所有物理層信號和符合預(yù)設(shè)值的所有物理層信號；其中，每篩選出一 個不符合預(yù)設(shè)值的物理層信號，則針對所述一個不符合預(yù)設(shè)值的物理層信號進行分?jǐn)?shù)內(nèi)插 濾波處理以歸一化至所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率；
[0034] 第一處理單元，用于將歸一化至所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率的所有物理層信號與符合預(yù)設(shè) 值的所有物理層信號進行多信號疊加后進行發(fā)送。
[0035] 這樣能夠?qū)崿F(xiàn)不同速率，不同帶寬，不同子載波信號的混合發(fā)送，同時，使用最小 的資源滿足系統(tǒng)要求。
[0036] 可選的，獲取待傳輸?shù)闹辽僖粋€物理層信號，并確定所述至少一個物理層信號中 每一個物理層信號的信號速率時，所述確定單元具體用于：
[0037] 獲取待傳輸?shù)闹辽僖粋€物理層信號，根據(jù)上行同步定時TRT測量結(jié)果，對所述至 少一個物理層信號進行同步調(diào)整后，確定所述至少一個物理層信號中每一個物理層信號的 信號速率。
[0038] 可選的，在所述至少一個物理層信號中，分別篩選出與設(shè)定的第一標(biāo)準(zhǔn)速率的比 值不符合預(yù)設(shè)值的所有物理層信號和符合預(yù)設(shè)值的所有物理層信號時，所述篩選單元具體 用于：
[0039] 在所述至少一個物理層信號中，分別計算所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率與每一個物理層信號 的速率的比值，篩選出所有比值不為2的整數(shù)次冪的物理層信號作為不符合預(yù)設(shè)值的物理 層信號，以及篩選出所有比值為2的整數(shù)次冪的物理層信號作為符合預(yù)設(shè)值的物理層信 號。
[0040] 可選的，每篩選出一個不符合預(yù)設(shè)值的物理層信號，則針對所述一個不符合預(yù)設(shè) 值的物理層信號進行分?jǐn)?shù)內(nèi)插濾波處理以歸一化至所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率時，所述篩選單元具 體用于：
[0041] 每篩選出一個不符合預(yù)設(shè)值的物理層信號，則針對所述一個不符合預(yù)設(shè)值的物理 層信號進行K倍內(nèi)插并有效濾除鏡像歸一化至所述所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率，其中，K大小等于所 述第一標(biāo)準(zhǔn)速率與所述一個不符合預(yù)設(shè)值的物理層信號的信號速率的比值。
[0042] 可選的，將歸一化至所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率的所有物理層信號與符合預(yù)設(shè)值的所有物 理層信號進行多信號疊加后進行發(fā)送時，所述第一處理單元具體用于：
[0043] 針對歸一化至所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率的所有物理層信號進行頻譜成型濾波處理后，再 進行半帶濾波處理將信號速率調(diào)整至預(yù)設(shè)的第二標(biāo)準(zhǔn)速率；
[0044] 針對符合預(yù)設(shè)值的每個物理層信號進行頻譜成型濾波處理后，再進行l(wèi)og1； + !次 半帶濾波處理將信號速率調(diào)整至預(yù)設(shè)的第二標(biāo)準(zhǔn)速率，K大小等于所述第一標(biāo)準(zhǔn)速率與當(dāng) 前符合預(yù)設(shè)值的物理層信號的信號速率的比值；
[0045] 將調(diào)整至所述第二標(biāo)準(zhǔn)速率的所有信號進行多信號疊加后進行發(fā)送。
[0046] 可選的，將調(diào)整至所述第二標(biāo)準(zhǔn)速率的所有信號進行多信號疊加后進行發(fā)送時， 所述第一處理單元具體用于：
[0047] 將調(diào)整至所述第二標(biāo)準(zhǔn)速率的所有信號進行多信號疊加后，針對疊加后的信號進 行半帶濾波處理后將速率調(diào)整至預(yù)設(shè)的第三標(biāo)準(zhǔn)速率后依次進行信號的削峰操作與數(shù)字 預(yù)失真處理，并進行信號的同步發(fā)送。
[0048] 可選的，該裝置還包括第二處理單元用于：
[0049] 通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC以第二標(biāo)準(zhǔn)速率采集各終端發(fā)送的信號；
[0050] 基于物理層測量的頻偏估計，對所述信號進行頻偏補償，并進行1/2半帶濾波抽 取后將各終端發(fā)送的信號速率進行速率調(diào)整；
[0051] 對速率調(diào)整后的信號通過頻譜成型濾波處理后，進行相應(yīng)的分?jǐn)?shù)濾波抽取處理并 發(fā)送給基站的接收端。
【附圖說明】
[0052] 圖1為基站系統(tǒng)時鐘工作原理圖；
[0053] 圖2A為GPS時鐘理論模型驗證示意圖；
[0054] 圖2B為GPS時鐘理論模型涉及參數(shù)示意圖；
[0055] 圖3A為GPS時鐘沿的左右抖動示意圖；
[0056] 圖3B為消除GPS時鐘信號中干擾脈沖的示意圖；
[0057] 圖4為本發(fā)明實施例中多速率調(diào)節(jié)中射頻架構(gòu)的發(fā)送模型示意圖；
[0058] 圖5為本發(fā)明實施例中自適應(yīng)速率的信號處理方法流程示意圖；
[0059] 圖6為本發(fā)明實施例中3倍內(nèi)插時數(shù)據(jù)輸入輸出示意圖；
[0060] 圖7為本發(fā)明實施例中3/2倍內(nèi)插時數(shù)據(jù)輸入輸出示意圖；
[0061] 圖8為本發(fā)明實施例中3相內(nèi)插濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0062] 圖9A和圖9B為NCO工作原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063] 圖10為本發(fā)明實施例中多速率調(diào)節(jié)中射頻架構(gòu)的接收模型示意圖；
[0064] 圖11為本發(fā)明實施例中物理層接收信號后進行頻偏估計相關(guān)示意圖；
[0065] 圖12為本發(fā)明實施例中1/3倍抽取時數(shù)據(jù)輸入輸出示意圖；
[0066] 圖13為本發(fā)明實施例中2/3倍抽取時數(shù)據(jù)輸入輸出示意圖；
[0067] 圖14為本發(fā)明實施例中3相抽取濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0068] 圖15為本發(fā)明實施例中基站物理層和中頻算法模塊的示意圖；
[0069] 圖16和圖17為本發(fā)明實施例中天線的處理過程示意圖；
[0070] 圖18為本發(fā)明實施例中自適應(yīng)速率的信號處理裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0071] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，并不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0072] LTE