一种信号变频电路以及信号变频方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通信领域，尤其设及一种信号变频电路W及信号变频方法。
【背景技术】
[0002] 随着移动通信的发展，通信系统已经由单载波系统发展到多载波系统，同时，采用 数字中频技术来完成载波的选频处理也成为当前通信领域的常用技术。
[0003] 随着MBB(移动宽带）时代的到来，无线接入从4G(第4代）演进到4. 5G/5G(第 4. 5/5代），系统的天线数将从1~2天线上升到64~128天线，带宽从20M上升到1000M， 因此需要考虑适合5G时代的高效上下变频电路技术。
[0004] 在无线通信中，多载波中频链路如图1所示，上行方向的主要接收过程为；射频空 口信号由天线接收，依次经双工滤波器值U巧滤波、低噪放（LNA)放大，再由解调器值EM0D) 进行一次变频到中频频点后，通过高精度模数转换器（ADC)采样后输出数字中频信号，再 由数字下变频器值DC)W及采样率转换器（SRC)进行信号变频W及采样率转换后输出低速 基带信号，通过光纤回传到基带处理单元，下行发送方向的主要过程是；SRC对低速基带信 号进行采样率转换后输出高速基带信号，再通过数字上变频器值UC)变频后输出数字中频 信号，再由数模转换器值AC)转换器变成模拟中频信号，依次经调制器（MIXER)调制，功率 放大器（PA)放大W及双工滤波器值U巧滤波后变成射频信号。。
[0005]在现有的技术中，将数字中频信号转换为基带信号的信号下变频是使用DDC与 SRC组合的实现结构，将基带信号转换为数字中频信号的信号上变频是使用DUC与SRC组 合的实现结构，即在现有技术中，无论信号上变频还是信号下变频，都是使用DDC或DUC与 SRC组合的实现结构，WDUC与SRC组合为例，DUC的实现一般采用C0畑1C(角度旋转法） 及其改进方式，其结构原理如图2所示，其中，相位旋转器的输入是频率控制字和相位控制 字，输出是旋转角度：
[0006] 巧+1=巧+C7 +巧
[0007] 科/…V表示初始相位
[0008] '^，^表示本次旋转相位角
[000引 A.+.,表示下次旋转相位角
[0010] 07^表示频率控制字
[0011] 而蝶形电路用于产生正弦sin0和余弦信号cos0。
[0012] 当有IQ(同相正交）信号输入时，复乘电路实现原始IQ信号和cos+j*sin复信号 的相乘：
[001引 10化=I化*cos白-Q化*sin白；
[0014] Q〇化=I化*sin目 +Q化*cos目；
[001引其中，U、Qwt为复乘电路的输出，Iin、Qin为输入的原始IQ信号，sin0、cos0为 蝶形电路产生的正弦信号W及余弦信号，从而整个DUC输出数字混频信号，当没有IQ信号 输入时，DUC输出正弦或余弦信号。
[0016]SRC的实现结构一般采用抽取或者插值皿F，皿F是特殊系数的FIR(有限脉冲响应 滤波器），有一半系数为0,其实现原理如图3所示，其中x(n)是输入信号，y(n)是SRC的 输出，h(n)是滤波器的系数。
[0017] 但是，现有的该种变频电路是单级变频，因而需要在高倍数时钟上实现NC0,而由 于NC0采用的C0RDIC算法需要实现乘法器、加法器等复杂逻辑来完成对各种超越函数的计 算，而在高倍数时钟上实现乘法器、加法器等复杂逻辑会很大程度上使得硬件电路更为复 杂，从而增加了变频电路的电路资源代价。
【发明内容】
[0018] 本发明实施例提供了一种信号变频电路，用于降低信号变频的电路资源成本。
[0019] 有鉴于此，本发明第一方面提供了一种信号变频电路，包括：
[0020] 前级变频模块W及至少一个串联的后级变频模块；
[0021] 所述前级变频模块包括第一滤波器W及数字控制振荡器NC0,所述第一滤波器的 输出端与所述NC0的输入端相连；
[0022] 每一个后级变频模块包括第二滤波器W及后级变频单元，所述第二滤波器的输出 端与所述后级变频单元的输入端相连；
[0023] 所述NC0的输出端与所述至少一个串联的后级变频模块中第一级后级变频模块 的第二滤波器的输入端相连。
[0024] 结合本发明第一方面，本发明第一方面的第一实施方式中，所述NC0用于实现0~ l/N*Fs范围的信号变频，所述Fs为所述NC0的输入采样率，所述后级变频单元用于实现0 或l/N*Fd的信号变频，所述Fd为所述后级变频单元的输入采样率。、
[0025] 结合本发明第一方面的第一实施方式，本发明第一方面的第二实施方式中，所述N 的取值包括2、4、8或16。
[0026] 结合本发明第一方面、本发明第一方面的第一实施方式或本发明第一方面的第二 实施方式，本发明第一方面的第=实施方式中，所述第一滤波器W及第二滤波器为插值半 带滤波器皿F。
[0027] 结合本发明第一方面的第=实施方式，本发明第一方面的第四实施方式中，所述 插值皿F的插值倍数为2。
[0028] 结合本发明第一方面的第=实施方式或本发明第一方面的第四实施方式，本发明 第一方面的第五实施方式中，所述NC0和所述后级变频单元用于实现上变频。
[0029] 结合本发明第一方面、本发明第一方面的第一实施方式或本发明第一方面的第 二实施方式，本发明第一方面的第六实施方式中，所述第一滤波器W及第二滤波器为抽取 HBF。
[0030] 结合本发明第一方面的第六实施方式，本发明第一方面的第走实施方式中，所述 抽取皿F的抽取系数为2。
[0031] 结合本发明第一方面的第六实施方式或本发明第一方面的第走实施方式，本发明 第一方面的第八实施方式中，所述NC0和所述后级变频单元用于实现下变频。
[0032] 结合本发明第一方面、本发明第一方面的第一实施方式、本发明第一方面的第二 实施方式、本发明第一方面的第=实施方式、本发明第四方面的第一实施方式、本发明第一 方面的第五实施方式、本发明第六方面的第一实施方式、本发明第走方面的第一实施方式 或本发明第八方面的第一实施方式，本发明第一方面的第九实施方式中，所述NC0采用角 度旋转法C0畑1C算法实现。
[0033] 本发明第二方面提供了一种信号变频方法，包括：
[0034]前级变频模块中的第一滤波器接收输入信号；
[00巧]所述第一滤波器对所述输入信号进行处理，并将所述第一滤波器处理后的信号发 送至所述前级变频模块中的NC0 ;
[0036] 所述NC0对所述第一滤波器处理后的信号进行前级变频后得到中间信号，并将所 述中间信号发送至后级变频模块中的第二滤波器；
[0037] 所述第二滤波器对所述中间信号进行处理，并将所述第二滤波器处理后的信号发 送至所述后级变频模块中的后级变频单元；
[0038] 所述后级变频单元对所述第二滤波器处理后的信号进行后级变频得到目标信号。
[0039] 结合本发明第二方面，本发明第二方面的第一实施方式中，所述第一滤波器对所 述输入信号进行处理包括：
[0040] 所述第一滤波器对所述输入信号进行插值滤波，
[0041]或，
[0042] 所述第一滤波器对所述输入信号进行抽取滤波。
[0043] 结合本发明第二方面，本发明第二方面的第二实施方式中，所述NC0对所述第一 滤波器处理后的信号进行前级变频得到中间信号具体为：
[0044] 所述NC0对所述第一滤波器处理后的信号进行0~1/N冲S范围内的变频后输出 中间信号，所述Fs为所述NC0的输入采样率。
[0045] 结合本发明第二方面，本发明第二方面的第=实施方式中，所述第二滤波器对所 述中间信号进行处理包括：
[0046] 所述第二滤波器对所述中间信号进行插值滤波，
[0047]或，
[0048] 所述第二滤波器对所述中间信号进行抽取滤波。
[0049] 结合本发明第二方面，本发明第二方面的第=实施方式中，所述后级变频单元对 所述第二滤波器处理后的信号进行后级变频得到目标信号具体为：
[0050] 所述后级变频单元对所述第二滤波器处理后的信号进行0变频，
[0051]或，
[0052] 所述后级变频单元对所述第二滤波器处理后的信号进行1/N冲d变频，所述Fd为 所述后级变频单元的输入采样率。
[0053] 结合本发明第二方面、本发明第二方面的第一实施方式、本发明第二方面的第二 实施方式或本发明第二方面的第=实施方式，本发明第二方面的第四实施方式中，所述后 级变频单元对所述第二滤波器处理后的信号进行后级变频得到目标信号之后还包括：
[0054] 若所述目标信号不满足变频要求，则所述后级变频单元将所述目标信号发送至下 一级后级变频模块的第二滤波器。
[0055] 从W上技术方案可W看出，本发明实施例具有W下优点：信号变频电路通过前级 变频模块对输入信号进行第一次变频后输出中间信号，再由至少一个后级变频模块对中间 信号进行至少一次变频得到满足变频要求的目标信号，即本方案通过多次变频达到信号的 变频要求，相较于现有技术而言，由于本方案采用多级变