一种基于软件定义的数字前端、物理层结构及终端制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种基于软件定义的数字前端、物理层结构及终端，其中，数字前端包括：卫星通信前端电路，陆地通信前端电路以及基带处理电路；卫星通信前端电路以及陆地通信前端电路分别与基带处理电路相连；卫星通信前端电路，用于将通过天线接收的卫星信号经过前端处理后，发送至基带处理电路；或者，将通过基带处理电路接收的卫星基带信号经过前端处理后，发送至天线；陆地通信前端电路，用于将通过天线接收的陆地信号经过前端处理后，发送至基带处理电路；或者，将通过基带处理电路接收的陆地基带信号经过前端处理后，发送至天线。本发明专利技术实施例的技术方案，实现卫星通信系统和陆地通信系统的自由切换，提高单一功能芯片的普及率和利用率。

A Digital Front End, Physical Layer Structure and Terminal Based on Software Definition

【技术实现步骤摘要】
一种基于软件定义的数字前端、物理层结构及终端
本专利技术实施例涉及无线通信技术，尤其涉及一种基于软件定义的数字前端、物理层结构及终端。
技术介绍
随着人类对无线通信质量要求的提高，卫星通信以其通信范围大、可靠性高、开通电路迅速以及可实现多址通信等优点得到了迅猛发展。现有技术中，为了提高卫星通信系统的信息处理速率，一般采用现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA)或者专用集成电路(ApplicationSpicecificIntegratedCircuit，ASIC)等专用功能芯片，以实现对一种特定信号进行快速处理的效果。但目前专用功能芯片只能支持单一通信方式，无法扩展其他应用，导致这些高成本芯片的利用率低，造成资源的浪费，同时维护成本高，没有较好的良性运行环境。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于软件定义的数字前端、物理层结构及终端，以实现卫星通信系统和陆地通信系统在同一终端中的自由切换，提高单一功能芯片的普及率和利用率。第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于软件定义的数字前端，所述数字前端包括：卫星通信前端电路，陆地通信前端电路以及基带处理电路；所述卫星通信前端电路以及所述陆地通信前端电路分别与所述基带处理电路相连；所述卫星通信前端电路和所述陆地通信前端电路，通过软件配置的方式在所述数字前端中择一选通；以及，所述卫星通信前端电路和所述陆地通信前端电路的电路结构以及电路参数，通过软件配置的方式进行定制化的配置；所述卫星通信前端电路，用于在被选通后，将通过天线接收的卫星信号经过前端处理后，发送至所述基带处理电路；或者，将通过所述基带处理电路接收的卫星基带信号经过前端处理后，发送至所述天线；所述陆地通信前端电路，用于在被选通后，将通过天线接收的陆地信号经过前端处理后，发送至所述基带处理电路；或者，将通过所述基带处理电路接收的陆地基带信号经过前端处理后，发送至所述天线。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于软件定义的物理层结构，该物理层结构包括：依次相连的第一控制器、应用集成电路以及射频处理器；所述应用集成电路中内置本专利技术任意实施例提供的数字前端，所述射频处理器，用于与天线相连；所述射频处理器，用于将从所述天线处获取的天线信号经过射频处理后，发送至所述数字前端，或者，将从所述数字前端处获取的信号经过射频处理后，发送至所述天线；所述第一控制器，用于向所述数字前端提供软件配置的选通控制信号、接入配置指令或者参数配置指令中的一项或者多项。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种基于软件定义的终端，所述终端包括本专利技术任意实施例提供的物理层结构。本专利技术实施例的技术方案通过将卫星通信前端电路、陆地通信前端电路、导航前端电路以及基带处理电路共同组成一种基于软件定义的数字前端，并将第一控制器、内置有上述数字前端的应用集成电路以及射频处理器依次相连形成一种物理层结构，最终形成一种包含上述物理层结构的终端，解决了单一功能芯片只能支持一种通信方式，芯片普及率低的问题，实现了卫星通信系统和陆地通信系统在同一终端中的自由切换，提高单一功能芯片利用率的效果。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种基于软件定义的数字前端的结构示意图；图2是本专利技术实施例二中的一种基于软件定义的数字前端的结构示意图；图3为本专利技术实施例二提供的一种基于软件定义的陆地通信数字前端组件的结构示意图；图4为本专利技术实施例二提供的一种基于软件定义的卫星通信数字前端组件的结构示意图；图5是本专利技术实施例三中的一种基于软件定义的物理层结构的结构示意图；图6a是本专利技术实施例四中的一种基于软件定义的终端的结构示意图；图6b是本专利技术实施例提供的基于软件定义的终端所适用的一种应用场景的示意图；图6c是本专利技术实施例提供的基于软件定义的终端所适用的一种应用场景的示意图；图6d是本专利技术实施例提供的基于软件定义的终端所适用的一种应用场景的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种基于软件定义的数字前端的结构示意图，本实施例可适用于终端设备中的卫星通信前端电路和陆地通信前端电路根据实际应用场景选择性的与基带处理电路相连的情况，该数字前端包括卫星通信前端电路1，陆地通信前端电路2以及基带处理电路3。卫星通信前端电路1以及陆地通信前端电路2分别与基带处理电路3相连。卫星通信前端电路和陆地通信前端电路，通过软件配置的方式在数字前端中择一选通；以及，并通过软件配置方式配置卫星通信前端电路和陆地通信前端电路的电路结构以及电路参数，实现软件定制化的配置，达到了软件定义数字前端的目的。本专利技术的软件配置方式，指的可以是利用软件操作进行配置的方式，例如是软件编程配置方式和软件指令配置方式等。本专利技术通过软件配置方式对在数字前端中择一选通；以及，卫星通信前端电路和陆地通信前端电路的电路结构以及电路参数。具体地，所述卫星通信前端电路和所述陆地通信前端电路，通过软件配置的接入配置指令在所述数字前端中择一选通；以及，所述卫星通信前端电路和所述陆地通信前端电路的电路结构以及电路参数，通过软件配置的参数配置指令进行定制化的配置。其中，基带处理电路3与卫星通信前端电路1以及陆地通信前端电路2是根据实际应用场景择一连通的，并且通过软件配置的方式根据实际信号收发需求配置卫星通信前端电路1以及陆地通信前端电路2的电路结构和电路参数。示例的，当使用卫星通信系统时，则将卫星通信前端电路与基带处理电路连通，此时，发送方通过无线发出信号，经过卫星通信系统，传输到接收方，并且需要根据实际信号收发需求，适应性配置例如接收信号强度指示的统计单元、直流分量消除单元等所涉及的参数。在本实施例中，卫星通信前端电路1可以通过一个卫星通信收发器(卫星通信TRx)与所述天线间接相连，陆地通信前端电路2可以通过一个陆地通信收发器(陆地通信TRx)与所述天线间接相连。其中，所述卫星通信收发器，用于从天线接收的信号中解析获取卫星通信信号，或者将卫星通信信号通过天线向外发送，所述陆地通信收发器，用于从天线接收的信号中解析获取陆地通信信号，或者将陆地移动通信信号通过天线向外发送。卫星通信前端电路1，用于在被选通后，将通过天线接收的卫星信号经过前端处理后，发送至基带处理电路；或者，将通过基带处理电路接收的卫星基带信号经过前端处理后，发送至天线。其中，卫星通信前端电路1一般包括有发送单元以及接收单元(图中未示出)，卫星通信前端电路1的发送单元，用于将通过基带处理电路接收的卫星基带信号经过前端处理后，发送至天线。卫星通信前端电路1的接收单元用于将通过天线接收的卫星信号经过前端处理后，发送至基带处理电路。典型的，所述卫星通信前端电路1的主要作用是建立卫星通信收发器与基带处理电路之间的连接，也即，将经由天线以及卫星通信收发器接收的卫星信号进行一定的信号处理后发送至基带处理电路，或者将通过基带处理电路接收的基带卫星信号进行一定的处理后发送至射频收发信机。卫星通信前端电路1包括的主要组件可以为与卫星信号的信号特征匹配的滤波组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于软件定义的数字前端，其特征在于，包括：卫星通信前端电路，陆地通信前端电路以及基带处理电路；所述卫星通信前端电路以及所述陆地通信前端电路分别与所述基带处理电路相连；所述卫星通信前端电路和所述陆地通信前端电路，通过软件配置的方式在所述数字前端中择一选通；以及，所述卫星通信前端电路和所述陆地通信前端电路的电路结构以及电路参数，通过软件配置的方式进行定制化的配置；所述卫星通信前端电路，用于在被选通后，将通过天线接收的卫星信号经过前端处理后，发送至所述基带处理电路；或者，将通过所述基带处理电路接收的卫星基带信号经过前端处理后，发送至所述天线；所述陆地通信前端电路，用于在被选通后，将通过天线接收的陆地信号经过前端处理后，发送至所述基带处理电路；或者，将通过所述基带处理电路接收的陆地基带信号经过前端处理后，发送至所述天线。

【技术特征摘要】
1.一种基于软件定义的数字前端，其特征在于，包括：卫星通信前端电路，陆地通信前端电路以及基带处理电路；所述卫星通信前端电路以及所述陆地通信前端电路分别与所述基带处理电路相连；所述卫星通信前端电路和所述陆地通信前端电路，通过软件配置的方式在所述数字前端中择一选通；以及，所述卫星通信前端电路和所述陆地通信前端电路的电路结构以及电路参数，通过软件配置的方式进行定制化的配置；所述卫星通信前端电路，用于在被选通后，将通过天线接收的卫星信号经过前端处理后，发送至所述基带处理电路；或者，将通过所述基带处理电路接收的卫星基带信号经过前端处理后，发送至所述天线；所述陆地通信前端电路，用于在被选通后，将通过天线接收的陆地信号经过前端处理后，发送至所述基带处理电路；或者，将通过所述基带处理电路接收的陆地基带信号经过前端处理后，发送至所述天线。2.根据权利要求1所述的数字前端，其特征在于，所述数字前端具体包括：依次相连的第一选通电路、公共通道组件以及第二选通电路，以及分别与所述第二选通电路相连的卫星通信数字前端组件以及陆地通信数字前端组件；所述第一选通电路，用于与所述天线相连；所述卫星通信数字前端组件以及陆地通信数字前端组件，用于分别与基带处理电路相连；所述第一选通电路，以及所述第二选通电路，用于根据软件配置的选通控制信号，选通所述天线、所述公共通道组件以及所述卫星通信数字前端组件之间的连接通路，以构成所述卫星通信前端电路；或者，选通所述天线、所述公共通道组件以及所述陆地通信数字前端组件之间的连接通路，以构成所述陆地通信前端电路；其中，所述公共通道组件、卫星通信数字前端组件以及陆地通信数字前端组件的组件结构通过软件配置的接入配置指令进行配置，以及，所述公共通道组件、卫星通信数字前端组件以及陆地通信数字前端组件的组件参数通过软件配置的参数配置指令进行配置。3.根据权利要求2所述的数字前端，其特征在于，所述公共通道组件，包括：依次相连的接收信号强度指示的统计单元、直流分量消除单元以及IQ数据校正单元；所述接收信号强度指示的统计单元，用于对通过的信号进行信号强度指示的统计；所述直流分量消除单元，用于对通过的信号进行直流分量的滤除；所述IQ数据校准单元，用于对通过的信号的同相分量以及正交分量进行失配校正；其中，所述公共通道组件中包括的至少一个单元通过软件配置的接入配置指令旁路或者接入所述公共通道组件中，和/或，所述公共通道组件中包括的至少一个单元中的单元参数通过软件配置的参数配置指令进行配置。4.根据权利要求2所述的数字前端，其特征在于，所述陆地通信数字前端组件为与长期演进通信系统适配的组件，所述陆地通信数字前端组件，包括：陆地通信发送单元，以及陆地通信接收单元；所述陆地通信发送单元，包括升采样滤波部件，所述升采样滤波部件，用于将通过所述基带处理电路接收的所述陆地基带信号进行升采样滤波处理后，发送至所述公共通道组件；所述陆地通信接收单元，包括：依次相连的载波聚合分离部件、降采样滤波部件以及循环前缀去除部件；所述载波聚合分离部件，用于将通过所述公共通道组件接收的处理后的陆地信号进行聚合载波的分离处理，得到分离信号；所述降采样滤波部件，用于对接收的分离信号进行降采样滤波处理后，得到滤波信号；所述循环前缀去除部件，用于在接收的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹灿，刘虎，
申请(专利权)人：上海金卓网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31