用于频移的方法和设备技术

本发明专利技术提供用于频移的方法和设备，其中方法包括通过子载波映射将多载波信号频移目标频率相对于频率合成的步进的小数倍部分，其中所述目标频率被划分为所述步进的整数倍部分和小数倍部分。该方法还包括利用频率合成将所述多载波信号频移所述步进的整数倍部分，以实现将所述多载波信号频移到目标频率。利用本发明专利技术的方法和设备，可以实现高精度多载波发射机的低成本频移架构。

【技术实现步骤摘要】
用于频移的方法和设备相关申请的交叉引用本申请要求于2012年4月26日递交的第61/638,771号美国临时申请的优先权，其公开内容通过引用的方式全部并入于此。
本专利技术的示例性实施例一般地涉及无线通信技术。更具体地，本专利技术的示例性实施例涉及用于频移的方法和设备。
技术介绍
频移是将原始待发送信号的频率搬移到目标频率以便进行发送的一项关键技术，其广泛地应用在无线通信中，特别是多载波发射机中。图1示出了传统和通用的频移架构100。如图1中所示，该频移架构100除其他以外主要可以包括三个部分，即插值器102，插值滤波器104和频率合成器106。这里，插值器102用于实现原始输入信号的升采样。如本领域技术人员所知，根据采样定理，采样速率必须大于信号的最高频率，才能完整保留原始信号中的信息，故若目标频点的频率大于采样速率，则必须通过插值操作将采样速率提升至目标频点的频率以上。插值一般涉及在时域中每两个相邻原始信号采样点间插入M个零同时产生M个与原始信号相同的镜像信号(如图2中所示出的)。插值滤波器104用于滤除因插值器102的操作所产生的镜像信号。频率合成器106利用一个或多个标准或参考信号，通过各种途径产生不同的离散的频率信号，并且利用其中某个离散的频率信号与原始信号相乘，从而实现信号频点的搬移，即将原始信号搬移到目标频率。为了便于进一步理解，下面将结合图2的频谱变化来描述上述的频移操作。图2示出了图1中的频移架构100对原始信号执行频移操作时的频谱变化。如图2中所示，在顶部示出的原始信号具有采样速率Fs和相应的信号带宽。当由插值器102执行插值操作后，即在原始信号的各个采样点间插入M个零值后，此时的采样速率被提高至M*Fs，并且产生原始信号的镜像信号，例如如图2中第二行所示出的原始信号两侧的两个镜像信号。接着，通过选择合适的插值滤波器，例如具有图2中第三行所示出的滤波器频率响应曲线的滤波器，可以滤除冗余的镜像信号。在执行滤波后，由频率合成器106对滤波后的信号进行频移，即将该信号频移到目标频率，如图2中底部所示出。至此，将原始信号搬移到发送所需的目标频率。尽管上述的频移架构可以很好地实现频移，但其主要基于目标频率是频率合成器的步进(或称步频，表示为Δfsyn)的整数倍，例如某些RFIC(射频集成电路)采用Δfsyn＝10kHz作为最小步频。当频率合成器具有固定不可调的步进并且目标频率不是Δfsyn的倍数时，则将无法应用图1所描述的频移架构。当然，可以减小频率合成器的最小步频，即提高频率合成器的精度，但这必然带来技术的复杂性以及增加的成本开销。
技术实现思路
为了至少解决上面所提到的技术问题，本专利技术提出了一种有效的频移机制，从而可以实现高精度且低成本的频移。为此，本专利技术的一个方面提供了一种用于频移的方法，该方法包括通过子载波映射将多载波信号频移目标频率相对于频率合成的步进的小数倍部分，其中所述目标频率被划分为所述步进的整数倍部分和小数倍部分。该方法还包括利用频率合成将所述多载波信号频移所述步进的整数倍部分，以实现将所述多载波信号频移到目标频率。在一个实施例中，其中通过子载波映射实现将多载波信号映射到相应的子载波。在另一个实施例中，其中目标频率的小数倍部分是子载波间隔的整数倍。在又一实施例中，该方法进一步包括在子载波映射后执行逆傅里叶变换以将多载波信号变换到时域，在时域中对所述多载波信号执行插值操作，对插值后的信号执行滤波以及对滤波后的信号执行频移。在另外的实施例中，其中执行滤波包括滤除由插值操作所生成的多载波信号的镜像信号。本专利技术的另一个方面提供了一种用于频移的设备，该设备包括子载波映射器，用于通过子载波映射将多载波信号频移目标频率相对于频率合成的步进的小数倍部分，其中所述目标频率被划分为所述步进的整数倍部分和小数倍部分。该设备还包括频移器，用于利用频率合成将所述多载波信号频移所述步进的整数倍部分，以实现将所述多载波信号频移到目标频率。在一个实施例中，其中所述频移器包括逆傅里叶变换器，用于在所述子载波映射后执行逆傅里叶变换以将多载波信号变换到时域。该频移器还包括插值器，用于在时域中对所述多载波信号执行插值操作。另外，该频移器包括滤波器，用于对插值后的信号执行滤波。进一步，该频移器包括频率合成器，用于对滤波后的信号执行频移。利用本专利技术的上述各个方面以及示例性实施例，可以实现高精度多载波发射机的低成本频移架构，并且该频移架构适用于各种典型和类似的应用。附图说明结合附图并参考以下详细说明，本专利技术各实施例的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在附图中：图1是示意性示出现有技术的频移架构的框图；图2是示意性示出在图1的频移架构中执行频移操作的对应频谱变化的视图；图3是示意性示出根据本专利技术实施例的用于频移的方法的流程图；图4是示意性详细示出根据本专利技术实施例的用于频移的方法的流程图；图5是示意性示出应用图4所示方法所得到的对应频谱变化的视图；以及图6是示意性示出根据本专利技术实施例的用于频移的设备的框图。具体实施方式本专利技术的多个方面和实施例提出将目标频率根据频率合成器的步进划分成整数倍部分和小数倍部分，从而可以首先通过子载波映射来实现对原始多载波信号的小数倍部分的搬移，并且稍后在通过频率合成来实现对整数倍部分的搬移，从而实现将原始信号频移到目标频率，获得高精度且低成本的频移效果。下面将结合各个所附附图来详细描述本专利技术的多个方面和实施例。由于已经在
技术介绍
部分结合图1和图2对现有的频移架构进行了描述，为了避免对本专利技术及其实施例造成混淆，在此不再对图1和图2做过多描述。图3是示意性示出根据本专利技术实施例的用于频移的方法300的流程图。如图3中所示，方法300开始于步骤S302，并且在步骤S304处，方法300通过子载波映射将多载波信号频移目标频率相对于频率合成的步进的小数倍部分，其中所述目标频率被划分为所述步进的整数倍部分和小数倍部分。尽管未示出，在一个实施例中，其中通过子载波映射实现将多载波信号映射到相应的子载波。在另一实施例中，所述目标频率的小数倍部分是所述子载波间隔的整数倍。在频移步进的小数倍部分后，方法300前进到步骤S306。在该步骤处，方法300利用频率合成将所述多载波信号频移所述步进的整数倍部分，以实现将所述多载波信号频移到目标频率。尽管未示出，在一个实施例中，方法300进一步包括在子载波映射后执行逆傅里叶变换以将多载波信号变换到时域，接着，方法300在时域中对多载波信号执行插值操作并且对插值后的信号执行滤波，最后对对滤波后的信号执行频移。在一个实施例中，其中执行滤波包括滤除由插值操作所生成的多载波信号的镜像信号。利用上述方法300及其多个实施例，可以实现高精度的多载波发射机的低成本频移架构。图4是示意性详细示出根据本专利技术实施例的用于频移的方法400的流程图。首先，在步骤S402处，方法400对频域中待发送的原始信号执行子载波映射。子载波映射的过程可以通过下面的数学推导来示意性地描述。首先，可以假设待发送的多载波信号具有如下表达：其中，s(t)和s(nTs)是在时域中发送的目标信号；Δf是频域中的子载波间隔；Ts是每个采样的持续时间；ak是在频域中的待发送信号；k′是频移参数，其为整数且可为正或负；M是升采样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于频移的方法，包括：通过子载波映射将多载波信号频移目标频率相对于频率合成的步进的小数倍部分，其中所述目标频率被划分为所述步进的整数倍部分和小数倍部分；以及利用频率合成将所述多载波信号频移所述步进的整数倍部分，以实现将所述多载波信号频移到目标频率。

【技术特征摘要】
2012.04.26 US 61/638,7711.一种用于在发射机处进行频移的方法，包括：通过子载波映射将多载波信号频移目标频率相对于频率合成的步进的小数倍部分，其中所述目标频率被划分为所述步进的整数倍部分和所述小数倍部分；以及在将所述多载波信号频移所述小数倍部分之后，利用频率合成将所述多载波信号频移所述整数倍部分，以实现将所述多载波信号频移到目标频率。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过子载波映射实现将多载波信号映射到相应的子载波。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标频率的小数倍部分是所述子载波间隔的整数倍。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述子载波映射后执行逆傅里叶变换以将多载波信号变换到时域；在时域中对所述多载波信号执行插值操作；对插值后的信号执行滤波；以及对滤波后的信号执行频移。5.根据权利要求4所述的方法，其中执行滤波包括滤除由插值操作所生成的多载波信号的镜像信号。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺雷，卞月广，郭琨，李茜，
申请(专利权)人：马维尔国际有限公司，
类型：发明
国别省市：