一种实现正交信号处理的方法、装置及接收机制造方法及图纸

一种实现正交信号处理的方法、装置及接收机，包括：正交和同相的下变频器分别接收放大处理后的射频调制信号，根据由频率合成器提供的固定的本振信号进行下变频处理，得到中频信号；将获得各支路的中频信号通过脉冲控制电路进行相位校正后，分别通过对应支路的中频滤波器进行信号带外杂散抑制；对各支路中完成带外杂散抑制的中频信号分别通过对应的可变增益放大器进行放大后输出至模数转换器；将两各支路模数转换获得的数字信号作为正交信号输出至基带芯片进行信号处理。本发明专利技术实施例通过与下变频器连接的脉冲控制电路实现了相位校正，在无需额外功耗的基础上，简化了正交信号的处理。

【技术实现步骤摘要】
一种实现正交信号处理的方法、装置及接收机
本文涉及但不限于无线通信技术，尤指一种实现正交信号处理的方法、装置及接收机。
技术介绍
接收机，主要用于接收电磁波，并对接收到的电磁波进行处理，以获得进行数据分析所需的信息。接收机包括天线、射频前端和基带处理等几个部分；其中，射频前端的性能直接关系到整个接收机的性能。接收机的射频前端通常包括以下处理过程：射频调制信号由天线(未画出)通过射频输入口被接收到信号通道中；经由片外声表面波滤波器滤波，通过片上的低噪声放大器(LNA)进行第一级放大后，由混频器实现频率下变频到中频或者零中频的信号；变频后的中频或者零中频信号经过片内滤波器将无用或者干扰信号滤除；最后，经过自动增益控制放大器放大后由模数转换器转换为数字基带可直接利用的数字信号。上述信号主要是对模拟信号进行处理。由于结构简单、实现容易、适用性高、功耗低等优点，零中频或者低中频的接收机成为市场主流。零中频或者低中频的接收机存在输出正交信号幅度及相位失调等缺点，为了解决幅度及相位失调的问题，一般通过复杂的数字信号处理在数字基带方面得到正交信号的幅度差，然后反馈到射频前端进行幅度调节；在幅度调节完成后，数字基带切换到正交信号的相位处理，得到误差后反馈到射频前端进行相位调节。图1为相关技术中接收机的结构框图，如图1所示，接收机为零中频或低中频的无线接收机。射频调制信号经过天线(未画出)，通过射频输入口被接收到接收机中；接收到的射频调制信号通过前端的低噪声放大器(LNA)进行放大；为了过滤掉邻近通讯干扰信号，经放大的射频调制信号需要输出到芯片外，经过片外声滤波器(SAWFILTER)，再接回到片内的射频预放大器(RFA)作进一步放大后，分为正交(Q)支路和同相(I)支路分别进行处理，其中，在正交支路，通过正交支路的下变频器(MixerQ)处理获得中频滤波；正交支路中频滤波器(IFFilter)把处理获得的中频信号进行信号选择及滤波(选择带宽内的需要被解调的中频信号使其通过，滤除带宽外的其他信号或噪声)；对完成信号选择及滤波的中频信号经正交支路的可变增益放大器(VGA)放大后，提供满足信号强度要求的信号给模数转换器(ADC)，从而把中频信号转换成数字信号；在同相支路，通过同相支路的下变频器(MixerI)处理获得中频滤波；同相支路中频滤波器(IFFilter)把处理获得的中频信号进行信号选择及滤波(选择带宽内的需要被解调的中频信号使其通过，滤除带宽外的其他信号或噪声)；对完成信号选择及滤波的中频信号经同相支路的可变增益放大器(VGA)放大后，提供满足信号强度要求的信号给模数转换器(ADC)，从而把中频信号转换成数字信号；对正交支路和同相支路获得的数字信号作为正交信号，通过数字基带进行信号处理。进行数字基带的信号处理时，正交信号的幅度及相位校准由数字信号处理(DSP)来实现反馈控制；正交支路和同向支路模数转换器输出的数字信号输出到DSP进行复杂的数字信号处理，通过反馈到可变增益放大器(VGA)的增益控制电压端来控制恒定的VGA输出幅度给模数转换器；同时数字信号处理器也会检测ADC输出正交信号的相位差，经过脉冲控制器(phasecontroller)控制频率合成器(frequencysynthesizer)的正交信号相位差；以上过程会经过数次反复最终收敛到希望控制到的正交信号。上述方案中，如果接收机设计有数字基带处理，则可以通过DSP对正交信号进行信号处理；如果接收机没有设计数字基带处理(纯粹的射频电路)，则进行正交信号处理时需要在射频前端自行设计DSP，而正交信号处理是一个动态处理过程，DSP设计实现复杂，且增加了额外的功耗；另外，正交信号处理时需要考虑算法的收敛性，进一步加大了DSP的设计难度。因此，在接收机没有设计数字基带处理时，很大程度上限制了该相关技术中接收机电路结构的使用。
技术实现思路
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。本专利技术实施例提供一种实现正交信号处理的方法、装置及接收机，能够简化正交信号的处理过程。本专利技术实施例提供了一种实现正交信号处理的方法，包括：正交支路和同相支路的下变频器分别接收由射频放大器放大处理后的射频调制信号，并根据由频率合成器提供的固定的本振信号进行下变频处理，获得中频信号；将获得的正交支路和同相支路的中频信号，通过预设的脉冲控制电路进行相位校正；对完成相位校正的正交支路的中频信号，通过正交支路的中频滤波器进行信号带外杂散抑制；对完成相位校正的同相支路的中频信号，通过同相支路的中频滤波器进行信号带外杂散抑制；正交支路中完成带外杂散抑制的中频信号，经过正交支路的可变增益放大器VGA进行放大后输出至模数转换器；同相支路中完成带外杂散抑制的中频信号，经过同相支路的VGA进行放大后输出至模数转换器；正交支路模数转换器将正交支路中经过VGA放大后的中频信号转换为数字信号，并输出至基带芯片与同相支路模数转换器转换获得的数字信号作为正交信号进行信号处理；同相支路模数转换器将同相支路中经过VGA放大后的中频信号转换为数字信号，并输出至基带芯片与正交支路模数转换器转换获得的数字信号作为正交信号进行信号处理。可选的，所述脉冲控制电路包括：正交支路的吉尔伯特单元和同相支路的吉尔伯特单元。可选的，所述正交支路的下变频器的正输出端和负输出端分别连接到正交支路的吉尔伯特单元的同相正输入端、同相负输入端，和同相支路的吉尔伯特单元的同相负输入端、同相正输入端；所述正交支路的吉尔伯特单元的正输出端、负输出端连接到正交支路的中频滤波器的正输入端、负输入端；所述同相支路的下变频器的正输出端和负输出端分别连接到正交支路的吉尔伯特单元的反相正输入端、反相负输入端，和同相支路的吉尔伯特单元的反相正输入端、反相负输入端；所述同相支路的吉尔伯特单元的正输出端、负输出端连接到同相支路的的中频滤波器的正输入端、负输入端。另一方面，本专利技术实施例一种实现正交信号处理的装置，包括：频率合成器、正交支路的下变频器、同相支路的下变频器、脉冲控制电路、正交支路的中频滤波器、同相支路的中频滤波器、正交支路的模数转换器、同相支路的模数转换器；其中，频率合成器用于，为正交支路的下变频器和同相支路的下变频器提供固定的本振信号；正交支路的下变频器用于：接收由射频放大器放大处理后的射频调制信号，并根据由频率合成器提供的固定的本振信号进行下变频处理，获得正交支路中频信号，并发往脉冲控制电路；同相支路的下变频器用于：接收由射频放大器放大处理后的射频调制信号，并根据由频率合成器提供的固定的本振信号进行下变频处理，获得同相支路的中频信号，并发往脉冲控制电路；脉冲控制电路用于，将获得的正交支路和同相支路的中频信号进行相位校正；正交支路的中频滤波器用于，对完成相位校正的正交支路的中频信号进行信号带外杂散抑制；同相支路的中频滤波器用于，对完成相位校正的同相支路的中频信号进行信号带外杂散抑制；正交支路的可变增益放大器VGA用于，对正交支路中完成带外杂散抑制的中频信号，进行放大后输出至模数转换器；同相支路的可变增益放大器用于，对同相支路中完成带外杂散抑制的中频信号，进行放大后输出至模数转换器；正交支路模数转换器用于，将正交支路中经过V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现正交信号处理的方法，其特征在于，包括：正交支路和同相支路的下变频器分别接收由射频放大器放大处理后的射频调制信号，并根据由频率合成器提供的固定的本振信号进行下变频处理，获得中频信号；将获得的正交支路和同相支路的中频信号，通过预设的脉冲控制电路进行相位校正；对完成相位校正的正交支路的中频信号，通过正交支路的中频滤波器进行信号带外杂散抑制；对完成相位校正的同相支路的中频信号，通过同相支路的中频滤波器进行信号带外杂散抑制；正交支路中完成带外杂散抑制的中频信号，经过正交支路的可变增益放大器VGA进行放大后输出至模数转换器；同相支路中完成带外杂散抑制的中频信号，经过同相支路的VGA进行放大后输出至模数转换器；正交支路模数转换器将正交支路中经过VGA放大后的中频信号转换为数字信号，并输出至基带芯片与同相支路模数转换器转换获得的数字信号作为正交信号进行信号处理；同相支路模数转换器将同相支路中经过VGA放大后的中频信号转换为数字信号，并输出至基带芯片与正交支路模数转换器转换获得的数字信号作为正交信号进行信号处理。

【技术特征摘要】
1.一种实现正交信号处理的方法，其特征在于，包括：正交支路和同相支路的下变频器分别接收由射频放大器放大处理后的射频调制信号，并根据由频率合成器提供的固定的本振信号进行下变频处理，获得中频信号；将获得的正交支路和同相支路的中频信号，通过预设的脉冲控制电路进行相位校正；对完成相位校正的正交支路的中频信号，通过正交支路的中频滤波器进行信号带外杂散抑制；对完成相位校正的同相支路的中频信号，通过同相支路的中频滤波器进行信号带外杂散抑制；正交支路中完成带外杂散抑制的中频信号，经过正交支路的可变增益放大器VGA进行放大后输出至模数转换器；同相支路中完成带外杂散抑制的中频信号，经过同相支路的VGA进行放大后输出至模数转换器；正交支路模数转换器将正交支路中经过VGA放大后的中频信号转换为数字信号，并输出至基带芯片与同相支路模数转换器转换获得的数字信号作为正交信号进行信号处理；同相支路模数转换器将同相支路中经过VGA放大后的中频信号转换为数字信号，并输出至基带芯片与正交支路模数转换器转换获得的数字信号作为正交信号进行信号处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脉冲控制电路包括：正交支路的吉尔伯特单元和同相支路的吉尔伯特单元。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述正交支路的下变频器的正输出端和负输出端分别连接到正交支路的吉尔伯特单元的同相正输入端、同相负输入端，和同相支路的吉尔伯特单元的同相负输入端、同相正输入端；所述正交支路的吉尔伯特单元的正输出端、负输出端连接到正交支路的中频滤波器的正输入端、负输入端；所述同相支路的下变频器的正输出端和负输出端分别连接到正交支路的吉尔伯特单元的反相正输入端、反相负输入端，和同相支路的吉尔伯特单元的反相正输入端、反相负输入端；所述同相支路的吉尔伯特单元的正输出端、负输出端连接到同相支路的的中频滤波器的正输入端、负输入端。4.一种实现正交信号处理的装置，其特征在于，包括：频率合成器、正交支路的下变频器、同相支路的下变频器、脉冲控制电路、正交支路的中频滤波器、同相支路的中频滤波器、正交支路的模数转换器、同相支路的模数转换器；其中，频率合成器用于，为正交支路的下变频器和同相...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩业奇，王珂，王林，杨琦，
申请(专利权)人：和芯星通科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11