一种免dsp的放大转发中继器及中继方法
【专利摘要】本发明涉及一种免DSP（Digital Signal Processing：数字信号处理）的放大转发中继器及中继方法，属于中继通信技术领域，主要包括射频信号接收模块和基带信号统一放大模块。射频信号接收模块主要负责接收射频信号并将多载波射频信号变换成基带信号和将基带信号变换成高频信号并放大之后发射出去。本发明重要创新在于提出了采用基带信号统一放大模块取代传统放大转发中继的DSP电路，从而降低了电路的复杂程度，节省了电路部分的功耗，符合当前绿色节能通信的设计需求。
【专利说明】
一种免DSP的放大转发中继器及中继方法
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种免DSP(Digital Signal Processing:数字信号处理)的放大转发中继器及中继方法，属于中继通信技术领域。
【背景技术】
[0002]为了满足急速增长的要求随时随地高速接入的用户需求，第四代移动通信技术(例如TD-LTE-Advanced)采用了中继通信技术。中继技术主要包括放大转发(AF: Ampl ify-and-forward)和解码转发(DF:Decode-and_forward)两大类。放大转发中继链路的工作方式是在小区内部署多个中继站，基站将数据发送到某个中继站后，经过中继站对其进行放大后转发到某个用户，从而提高网络覆盖范围和传输速率。但是传统中继因为需要借助DSP电路实现对多路载波的独立放大，OFDM信号的传统放大转发中继通常要将射频信号收发模块送入的基带信号滤波后通过模数转换器件变换到数字域，然后经由DSP电路对信号进行FFT解调，并对解调出来的各路子信号进行线性加权，从而实现各路子信号的独立的调节和放大，接着再对信号进行IFFT调制并经数模转换器件变换到基带信号，再次滤波后送入射频信号收发模块发送出去，这种传统放大转发中继因为要在数字域对信号进行处理，从而使得中继电路变得更为复杂，硬件成本上升，更重要的是增加了额外的电路功耗，这与当前绿色通信的发展趋势是不相符的。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种免DSP的放大转发中继器及中继方法。
[0004]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种免DSP的放大转发中继器，包括射频信号收发模块和基带信号统一放大模块;所述射频信号收发模块包括天线，带通滤波器，低噪声放大器，下变频单元，频率综合单元，上变频单元，RF(射频)放大器;天线的输出端和低噪声放大器的输入端相连，低噪声放大器的输出端和下变频单元的第二输入端相连，频率综合单元的输出端分别和上变频单元的第一输入端、下变频单元的第一输入端相连，上变频单元的输出端和RF放大器的输入端相连，RF放大器的输出端和天线的输入端相连;所述基带信号统一放大模块包括两个滤波器和运算放大器，第一个滤波器的输入端和下变频单元的输出端相连，第一个滤波器的输出端和运算放大器的输入端相连，运算放大器的输出端和第二个滤波器的输入端相连，第二个滤波器的输出端和上变频单元的第二输入端相连。
[0005]本发明中继器采用半双工的工作方式，在第一时隙和第二时隙分别完成接收信号和发射信号的工作。
[0006]一种免DSP的放大转发中继方法，使用上述的免DSP的放大转发中继器，包括以下步骤:
(I)射频信号收发模块通过天线接收采用OFDM调制方式的多载波信号，经过带通滤波器滤除噪声信号，再经低噪声放大器放大，然后由下变频单元对其进行下变频至基带信号；
(2)基带信号被送入基带信号统一放大模块，先通过滤波器滤除噪声，再经运算放大器对其进行统一放大，再次由滤波器滤除噪声，将信号送回至射频信号收发模块；
(3)上一步骤中送入的信号由上变频单元将信号搬移至高频，最后经由RF放大器放大后送至天线发射出去。
[0007]与现有技术相比，本发明具有如下的优点:
本发明针对传统放大转发中继引入DSP电路带来的电路功耗过高的问题，提出了基带信号统一放大模块仅需将基带信号经滤波器滤波后送入运算放大器即可完成对于各路子载波信号的统一放大，再经滤波器滤波后即可送入射频信号收发模块发送出去，免去了模数变换、数模变换、IFFT调制、FFT解调诸多繁琐流程，电路设计简单易用，而且因无需DSP电路作数字域的处理，从而降低了电路部分的功耗，满足了绿色节能的需求。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的免DSP放大转发中继电路原理图。
[0009]图2为本发明的免DSP放大转发中继工作流程图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0011]如图1所示，一种免DSP的放大转发中继器，包括射频信号收发模块和基带信号统一放大模块;所述射频信号收发模块包括天线，带通滤波器，低噪声放大器，下变频单元，频率综合单元，上变频单元，RF放大器;天线的输出端和低噪声放大器的输入端相连，低噪声放大器的输出端和下变频单元的第二输入端相连，频率综合单元的输出端分别和上变频单元的第一输入端、下变频单元的第一输入端相连，上变频单元的输出端和RF放大器的输入端相连，RF放大器的输出端和天线的输入端相连;所述基带信号统一放大模块包括两个滤波器和运算放大器，第一个滤波器的输入端和下变频单元的输出端相连，第一个滤波器的输出端和运算放大器的输入端相连，运算放大器的输出端和第二个滤波器的输入端相连，第二个滤波器的输出端和上变频单元的第二输入端相连。采用单刀双掷开关来模拟半双工的工作方式，分别在第一时隙和第二时隙完成接收信号和发射信号的工作。
[0012]一种免DSP的放大转发中继方法，使用上述的免DSP的放大转发中继器，包括以下步骤:
射频信号收发模块通过天线接收采用OFDM调制方式的多载波信号，经过带通滤波器滤除非目标频段的干扰信号，因为信号从基站传送到中继站势必会有一定程度的损耗，因此有必要将信号送入低噪声放大器(LNA)放大，然后输出至下变频单元，下变频单元同时还需要频率综合单元提供的本振信号，对LNA传来的信号进行下变频，使之成为基带信号，并输送至基带信号统一放大模块；
基带信号被送入基带信号统一放大模块后，在放大前需要先通过滤波器滤除噪声以防噪声信号被同时放大，再经运算放大器对其进行统一放大后需再次由滤波器滤除噪声，才能将信号送回至射频信号收发模块；
射频信号收发模块会将基带信号统一放大模块送入的信号由上变频单元将信号搬移至高频，最后经由RF放大器放大使之具有较强功率后送至天线发射出去。
[0013]至此，完成了对采用OFDM调制方式的多载波信号完成了放大转发，整个工作流程如图2所示。
【主权项】
1.一种免DSP的放大转发中继器，其特征在于:包括射频信号收发模块和基带信号统一放大模块;所述射频信号收发模块包括天线，带通滤波器，低噪声放大器，下变频单元，频率综合单元，上变频单元，RF放大器;天线的输出端和低噪声放大器的输入端相连，低噪声放大器的输出端和下变频单元的第二输入端相连，频率综合单元的输出端分别和上变频单元的第一输入端、下变频单元的第一输入端相连，上变频单元的输出端和RF放大器的输入端相连，RF放大器的输出端和天线的输入端相连;所述基带信号统一放大模块包括两个滤波器和运算放大器，第一个滤波器的输入端和下变频单元的输出端相连，第一个滤波器的输出端和运算放大器的输入端相连，运算放大器的输出端和第二个滤波器的输入端相连，第二个滤波器的输出端和上变频单元的第二输入端相连。2.根据权利要求1所述的免DSP的放大转发中继器，其特征在于:采用半双工的工作方式，在第一时隙和第二时隙分别完成接收信号和发射信号的工作。3.一种免DSP的放大转发中继方法，使用上述的免DSP的放大转发中继器，其特征在于，包括以下步骤: (1)射频信号收发模块通过天线接收采用OFDM调制方式的多载波信号，经过带通滤波器滤除噪声信号，再经低噪声放大器放大，然后由下变频单元对其进行下变频至基带信号； (2)基带信号被送入基带信号统一放大模块，先通过滤波器滤除噪声，再经运算放大器对其进行统一放大，再次由滤波器滤除噪声，将信号送回至射频信号收发模块； (3)上一步骤中送入的信号由上变频单元将信号搬移至高频，最后经由RF放大器放大后送至天线发射出去。
【文档编号】H04B7/155GK106027136SQ201610295964
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月7日
【发明人】王涛, 王星光, 周广丽
【申请人】上海大学