一种射频前端、发射端、接收端以及MIMO通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种射频前端、发射端、接收端以及MIMO通信系统，射频前端包括：天线；低噪声放大器，低噪声放大器与天线连接；模数转换器，模数转换器与低噪声放大器连接；基带处理器，基带处理器与模数转换器连接。模数转换器包括：编码采样电路，编码采样电路与低噪声放大器连接，用于获取低噪声放大器输出的通信信号，并对通信信号进行编码整合；处理电路，处理电路与编码采样电路以及基带处理器连接，用于对编码整合后的通信信号进行信号滤波、信号混频以及信号量化。射频前端的模数转换器在对通信信号进行采样后可以进行编码整合，具有该射频前端的MIMO通信系统，可以改善信道响应特性，进而可以提高MIMO通信系统的信道容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通讯
，更具体的说，涉及一种射频前端、发射端、接收端以及MIMO通信系统。
技术介绍
MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，简称MIMO)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。参考图1，图1为现有技术中常见的一种MIMO通信系统的结构示意图，包括：发射端以及接收端。待发送信号输入到发射端，接收端输出发射端发送出的发送信号，发射端与接收端之间通过MIMO信道14进行信号传递。发射端与接收端均具有基带处理器11以及多个射频前端，所述射频前端包括：与基带处理11连接的射频收发机12；与射频收发机12对应连接的天线13。MIMO通信系统中有多个天线13，对应每一个天线13对应一个射频前端，也即对应一个射频收发机。在该图1中，对于发射端，输入数据经过基带编码处理，然后通过N个路径的射频前端发射出去，经过MIMO信道14，接收端通过N个射频前端分别把射频信号转为基带模拟信号，并通过模数转换器把基带模拟信号转换为数字信号，然后由基带处理器解码N个路径的数字信号用于恢复原始的发射信号，进而获得分集和空间多路增益。现有的MIMO通信系统相对于其他类型通信系统在一定程度上提高了信道容量，但是，复杂场景下的信道容量仍亟待提高，以提高信息传输速率。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种射频前端、发射端、接收端以及MIMO通信系统，提高了MIMO通信系统的信道容量，进而提高了信息传输速率。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种MIMO通信系统的射频前端，该射频前端包括：天线；低噪声放大器，所述低噪声放大器与所述天线连接；模数转换器，所述模数转换器与所述低噪声放大器连接；基带处理器，所述基带处理器与所述模数转换器连接；其中，所述模数转换器包括：编码采样电路，所述编码采样电路与所述低噪声放大器连接，用于获取所述低噪声放大器输出的通信信号，并对所述通信信号进行编码整合；处理电路，所述处理电路与所述编码采样电路以及所述基带处理器连接，用于对编码整合后的通信信号进行信号滤波、信号混频以及信号量化。优选的，在上述射频前端中，所述编码采样电路包括：前置开关网络，所述前置开关网络与所述低噪声放大器连接；采样网络，所述采样网络与所述前置开关网络连接；后置开关网络，所述后置开关网络与所述采样网络连接；采样电容，所述采样电容的一端与所述后置开关网络以及所述处理电路连接，另一端接地。优选的，在上述射频前端中，所述前置开关网络包括：nr个前置开关，nr为正整数；其中，所述nr个前置开关将所述前置开关网络所在通路分为nr个并联的支路。优选的，在上述射频前端中，所述采样网络包括：nr个编码的子网络，一个所述编码的子网络对应连接一个所述前置开关。优选的，在上述射频前端中，所述后置开关网络包括：nr个后置开关；一个所述后置开关对应连接一个所述编码的子网络。优选的，在上述射频前端中，所述编码的子网络包括：可变电容和可变电阻；所述可变电容与所述可变电阻均具有第一极以及第二电极；其中，所述可变电容的第一极与所述前置开关连接，其第二极与所述后置开关连接；所述可变电阻的第一极与所述前置开关连接，其第二极与所述后置开关连接。优选的，在上述射频前端中，所述编码的子网络包括：可变电容和可变电阻；所述可变电容与所述可变电阻均具有第一极以及第二电极；其中，所述可变电容的第一极与所述前置开关连接，其第二极与所述后置开关连接；所述可变电阻的第一极接地，其第二极与所述后置开关连接。优选的，在上述射频前端中，所述编码的子网络包括：控制开关、可变电容以及可变电阻；所述可变电容与所述可变电阻均具有第一极以及第二电极；其中，所述可变电容的第一极与所述前置开关连接，其第二极与所述后置开关连接；所述可变电阻的第一极与所述控制开关连接，其第二极与所述后置开关连接；所述控制开关具有第一开关状态以及第二开关状态；当所述控制开关处于第一开关状态时，所述可变电阻与所述前置开关导通，当所述控制开关处于第二开关状态时，所述可变电阻接地。优选的，在上述射频前端中，所述可变电容包括：m个子电容；m为正整数；所述子电容的第一端通过第一开关与所述可变电容的第一极连接，所述子电容的第二端与所述可变电容的第二极连接，且所述子电容的第一端与所述子电容的第二端通过第二开关连接。优选的，在上述射频前端中，所述可变电阻包括：m个子电阻；m为正整数；所述子电阻的第一端通过第一开关与所述可变电阻的第一极连接，所述子电阻的第二端与所述可变电阻的第二极连接，且所述子电阻的第一端与所述子电阻的第二端通过第二开关连接。本专利技术还提供了一种MIMO通信系统的发射端，该发射端包括上述任一项所述的射频前端。本专利技术还提供了一种MIMO通信系统的接收端，该接收端包括如上述任一项所述的射频前端。本专利技术还提供了一种MIMO通信系统，该MIMO通信系统包括：上述发射端；上述接收端。通过上述描述可知，本专利技术所述射频前端包括：天线；低噪声放大器，所述低噪声放大器与所述天线连接；模数转换器，所述模数转换器与所述低噪声放大器连接；基带处理器，所述基带处理器与所述模数转换器连接；其中，所述模数转换器包括：编码采样电路，所述编码采样电路与所述低噪声放大器连接，用于获取所述低噪声放大器输出的通信信号，并对所述通信信号进行编码整合；处理电路，所述处理电路与所述编码采样电路以及所述基带处理器连接，用于对编码整合后的通信信号进行信号滤波、信号混频以及信号量化。所述射频前端的模数转换器在对通信信号进行采用后可以进行编码整合，因此，当所述射频前端应用到MIMO通信系统的发射端以及接收端时，可以改善信道响应特性，进而可以提高MIMO通信系统的信道容量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中常见的一种MIMO通信系统的结构示意图；图2为一种射频前端的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种射频前端的接收通路的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种具有图3所示射频前端的MIMO通信系统的结构式示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种射频接收机阵列的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种前置开关组SW1的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种编码采样电路的采样网络的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种后置开关组SW2的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的一种编码的子网络的结构示意图；图10为本专利技术实施例提供的另一种编码的子网络的结构示意图；图11为本专利技术实施例提供的又一种编码的子网络的结构示意图；图12为本专利技术实施例提供的一种可变电容的结构示意图；图13为本专利技术实施例提供的一种可变电阻的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MIMO通信系统的射频前端，其特征在于，包括：天线；低噪声放大器，所述低噪声放大器与所述天线连接；模数转换器，所述模数转换器与所述低噪声放大器连接；基带处理器，所述基带处理器与所述模数转换器连接；其中，所述模数转换器包括：编码采样电路，所述编码采样电路与所述低噪声放大器连接，用于获取所述低噪声放大器输出的通信信号，并对所述通信信号进行编码整合；处理电路，所述处理电路与所述编码采样电路以及所述基带处理器连接，用于对编码整合后的通信信号进行信号滤波、信号混频以及信号量化。

【技术特征摘要】
1.一种MIMO通信系统的射频前端，其特征在于，包括：天线；低噪声放大器，所述低噪声放大器与所述天线连接；模数转换器，所述模数转换器与所述低噪声放大器连接；基带处理器，所述基带处理器与所述模数转换器连接；其中，所述模数转换器包括：编码采样电路，所述编码采样电路与所述低噪声放大器连接，用于获取所述低噪声放大器输出的通信信号，并对所述通信信号进行编码整合；处理电路，所述处理电路与所述编码采样电路以及所述基带处理器连接，用于对编码整合后的通信信号进行信号滤波、信号混频以及信号量化。2.根据权利要求1所述的射频前端，其特征在于，所述编码采样电路包括：前置开关网络，所述前置开关网络与所述低噪声放大器连接；采样网络，所述采样网络与所述前置开关网络连接；后置开关网络，所述后置开关网络与所述采样网络连接；采样电容，所述采样电容的一端与所述后置开关网络以及所述处理电路连接，另一端接地。3.根据权利要求2所述的射频前端，其特征在于，所述前置开关网络包括：nr个前置开关，nr为正整数；其中，所述nr个前置开关将所述前置开关网络所在通路分为nr个并联的支路。4.根据权利要求3所述的射频前端，其特征在于，所述采样网络包括：nr个编码的子网络；一个所述编码的子网络对应连接一个所述前置开关。5.根据权利要求4所述的射频前端，其特征在于，所述后置开关网络包括：nr个后置开关；一个所述后置开关对应连接一个所述编码的子网络。6.根据权利要求5所述的射频前端，其特征在于，所述编码的子网络包括：可变电容和可变电阻；所述可变电容与所述可变电阻均具有第一极以及第二电极；其中，所述可变电容的第一极与所述前置开关连接，其第二极与所述后置开关连接；所述可变电阻的第一极与所述前置开关连接，其第二极与所述后置开关连接。7.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海永，陈岚，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11