多载波扩容处理方法、装置及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种多载波扩容处理方法、装置及系统，该多载波扩容处理方法、装置及系统在发送机端通过对待发送数据进行IQ调制，获得各组单载波单时隙IQ数据及其对应的移位因子，并利用时隙动态截位以及设置载波序号标识得到多载波同时隙缩放IQ数据，进一步经过功率修正及数字上变频处理后，完成了发送机端的多载波扩容处理，在接收机端利用时隙动态截位的方法以及设置载波序号标识，实现对发送机端发送的数据的解调解码处理，可以在RPDIF接口的基础上，使RPDIF接口易于扩容载波并满足系统性能要求，此外该多载波扩容处理方法、装置及系统不影响发送机端与接收机端的正常上下行链路的收发，具有良好的兼容性。
【专利说明】
多载波扩容处理方法、装置及系统
技术领域
[0001]本发明涉及数字通信技术领域，特别是涉及一种多载波扩容处理方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002]全球移动通信系统(GlobalSystem for Mobile Communicat1n，GSM)的现有网络存在热点区域容量不足、无法满足剧增的业务容量需求以及由于物业协调难而造成深度覆盖不足、室分吸纳话务能力较弱、网络扩容受到制约等问题。同时，在传统移动通信工程建设中，往往存在建设工程量大、工期紧张、选址困难等特点，为适时缓解上述问题，运营商对容量大、易安装以及成本低的蜂窝基站产品极为关注。
[0003]Mindspeed公司推出了一款低成本高性能通信处理器T2200，它是一款集成两个Cortex A9的ARM核与两个Ceva DSP核的四核处理器，特别是其高性能向量DSP内核CEVA-XC323集成了高精度向量通信单元，整合了通用计算模块和矢量计算模块两个部分，通过将通用的信息处理以及矢量化的数据进行分离，从而提供更高水平的指令级并行处理能力。另外，T2200具有RPDIF接口、支持I X I或I X 4通道的PCIe接口以及扩展总线接口等多个外设模块。
[0004]PCIe接口具有通道多、速率高达5.0Gbps等特点，是T2200和其他器件进行互联的接口，需要通过具有PCIe接口桥接模块的FPGA芯片来实现T2200与其他器件之间数据传输。PCIe接口的优点是接口简单、易于多载波扩容，缺点是FPGA必须具有PCIe接口桥接模块，成本较高。
[0005]RPDIF接口具有12位宽的数据通道，速率高达2.0Gbps，是T2200和其他器件进行互联的接口，一般采用FPGA芯片软件模拟RPDIF接口，实现T2200与其他器件之间数据传输。RPDIF接口的优点是FPGA可以软件模拟RPDIF接口，不需要其他特殊的接口桥接模块，缺点是载波序列号区分困难、不易于多载波扩容。
【发明内容】
[0006]基于此，有必要针对RPDIF接口不易于多载波扩容的问题，提供一种多载波扩容处理方法、装置及系统。本发明通过设置载波标识以及利用时隙动态截位的方法，使得RPDIF接口易于扩容载波并满足系统性能要求。
[0007]为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案:
[0008]一种多载波扩容处理方法，所述方法包括以下步骤:
[0009]第一信号处理单元对待发送数据进行IQ调制，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据所述移位因子对相应的所述单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组所述缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，所述第一信号处理单元将所述多载波同时隙缩放IQ数据发送给第二信号处理单元；
[0010]所述第二信号处理单元接收并解析所述多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个所述移位因子对与所述移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，所述第二信号处理单元对所述修正IQ数据进行数字上变频处理后发送给射频发送单元；
[0011 ]所述射频发送单元将数字上变频处理后的所述修正IQ数据发送至接收机端。
[0012]一种多载波扩容处理方法，所述方法包括以下步骤:
[0013]射频接收单元接收发送机端发送的数据，并将所述数据发送给第三信号处理单元；
[0014]所述第三信号处理单元接收所述数据并对所述数据进行数字下变频处理，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据所述移位因子对相应的所述单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组所述缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，所述第三信号处理单元将所述多载波同时隙缩放IQ数据发送给第四信号处理单元；
[0015]所述第四信号处理单元接收并解析所述多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个所述移位因子对与所述移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，所述第四信号处理单元对所述修正IQ数据进行解调解码处理。
[0016]相应地，本发明还提出一种多载波扩容处理系统中的发送装置，所述发送装置包括依次连接的第一信号处理单元、第二信号处理单元和射频发送单元，
[0017]所述第一信号处理单元对待发送数据进行IQ调制，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据所述移位因子对相应的所述单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组所述缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，所述第一信号处理单元将所述多载波同时隙缩放IQ数据发送给第二信号处理单元；
[0018]所述第二信号处理单元接收并解析所述多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个所述移位因子对与所述移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，所述第二信号处理单元对所述修正IQ数据进行数字上变频处理后发送给射频发送单元；
[0019]所述射频发送单元将数字上变频处理后的所述修正IQ数据发送至接收机端。
[0020]—种多载波扩容处理系统中的接收装置，所述接收装置包括依次连接的射频接收单元、第三信号处理单元和第四信号处理单元，
[0021]所述射频接收单元接收发送机端发送的数据，并将所述数据发送给第三信号处理单元；
[0022]所述第三信号处理单元接收所述数据并对所述数据进行数字下变频处理，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据所述移位因子对相应的所述单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组所述缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，所述第三信号处理单元将所述多载波同时隙缩放IQ数据发送给第四信号处理单元；
[0023]所述第四信号处理单元接收并解析所述多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个所述移位因子对与所述移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，所述第四信号处理单元对所述修正IQ数据进行解调解码处理。
[0024]同时，本发明还提出一种包括如上所述的多载波扩容处理系统中的发送装置和如上所述的多载波扩容处理系统中的接收装置的多载波扩容处理系统。
[0025]上述多载波扩容处理方法、装置及系统在发送机端，通过对待发送数据进行IQ调制，获得各组单载波单时隙IQ数据及其对应的移位因子，并利用时隙动态截位以及设置载波序号标识得到多载波同时隙缩放IQ数据，进一步经过功率修正及数字上变频处理后，完成了发送机端的多载波扩容处理，相应地，在接收机端，利用时隙动态截位的方法以及设置载波序号标识，实现对发送机端发送的数据的解调解码处理。本发明所提出的多载波扩容处理方法、装置及系统可以在RPDIF接口的基础上，使RPDIF接口易于扩容载波并满足系统性能要求，此外该多载波扩容处理方法、装置及系统不影响发送机端与接收机端的正常上下行链路的收发，具有良好的兼容性。
【附图说明】
[0026]图1为本发明其中一个实施例中多载波扩容处理方法的流程示意图；
[0027]图2为本发明另一个实施例中多载波扩容处理方法的流程示意图；
[0028]图3为本发明其中一个实施例中多载波扩容处理系统中发送装置的结构示意图；
[0029]图4为本发明其中一个实施例中多载波扩容处理系统中接收装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
[0031]在其中一个实施例中，参见图1所示，一种多载波扩容处理方法，该方法包括以下步骤:
[0032]SllO第一信号处理单元对待发送数据进行IQ调制，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据所述移位因子对相应的所述单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组所述缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，所述第一信号处理单元将所述多载波同时隙缩放IQ数据发送给第二信号处理单元；
[0033]S120所述第二信号处理单元接收并解析所述多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个所述移位因子对与所述移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，所述第二信号处理单元对所述修正IQ数据进行数字上变频处理后发送给射频发送单元；
[0034]S130所述射频发送单元将数字上变频处理后的所述修正IQ数据发送至接收机端。
[0035]本实施例以发送机端向接收机端发送数据为例，对多载波扩容处理方法进行详细说明，具体如下:所谓的IQ调制是指将待发送数据分为两路，对两路数据分别进行载波调制，且得到的两路载波相互正交，以同相(in-phase，I)和正交(quadrature，Q)分别表示频率相同、相位相差90度的相互正交的两路载波，对待发送数据进行IQ调制，可以采用多种具体的调制方式，例如利用高斯最小频移键控(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying,GMSK)或者8移相键控(8Phase Shift Keying,8PSK)对待发送数据进行调制等，其中GMSK调制方式具有在数据流送交频率调制器前先通过一个Gauss滤波器(预调制滤波器)进行预调制滤波，以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量，使得在相同的数据传输速率时频道间距可以变得更紧密的特点，而8PSK调制方式则是一种具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路的实现上也较为简单的常用的调制方式。
[0036]第一信号处理单元对待发送数据进行IQ调制后，得到单载波单时隙IQ数据，第一信号处理单元分别计算各组单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，其中单载波单时隙IQ数据是指由16位的I路数据和16位的Q路数据而合成的32位的数据，移位因子用于对相应的单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，第一信号处理单元经过根据移位因子对相应的单载波单时隙IQ数据进行时隙移位和截位后，得到各组单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，得到缩放IQ数据后，第一信号处理单元将载波序号插入各组缩放IQ数据后，各组带有载波序号的缩放IQ数据构成了多载波同时隙缩放IQ数据，此时第一信号处理单元将多载波同时隙缩放IQ数据发送给第二处理单元；
[0037]第二信号处理单元接收并解析第一信号处理单元发送的多载波同时隙缩放IQ数据，区分出不同载波上的IQ数据后，再根据各个移位因子对每一移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，在本实施例中，移位因子实际上相当于一个缩放值，在步骤110中，第一信号处理单元将单载波单时隙IQ数据进行了缩放，而载波功率也随之发生变化，因此在步骤S120中，第二信号处理单元需要通过移位功率修正来恢复还原单载波单时隙IQ数据，以保证第一信号处理单元所发送的数据与第二处理单元所接收的数据相差无几，保证数据传输前后的一致性，第二信号处理单元对修正IQ数据进行数字上变频(Digital Up Converter，DUC)处理后发送给射频发送单元，其中DUC处理是指在无线电发射链路中，数字信号经过数模转换成模拟信号后，模拟信号经过混频得到比原始信号高的射频中心频率，再将模拟信号放大到适当的功率电平，最后经过天线发射出去，因此DUC处理是为了提高信号的射频中心频率以便经过发送机端的射频前端进行发射；
[0038]最后，射频发送单元接收第二处理单元发送的DUC处理后的修正IQ数据，并将DUC处理后的修正IQ数据发送至接收机端。。
[0039]本实施例所阐述的多载波扩容处理方法针对发送机端的多载波扩容处理，通过第一信号处理单元对待发送数据进行IQ调制，获得各组单载波单时隙IQ数据及其对应的移位因子，第一信号处理单元利用时隙动态截位以及设置载波序号标识得到多载波同时隙缩放IQ数据，进一步经过第二处理单元的功率修正及数字上变频处理，再由射频发送单元进行发送，完成了发送机端的多载波扩容处理，本实施例所提出的多载波扩容处理方法可以在RPDIF接口的基础上，使RPDIF接口易于扩容载波并满足系统性能要求，此外该多载波扩容处理方法不影响发送机端与接收机端的正常上下行链路的收发，具有良好的兼容性。
[0040]作为一种具体的实施方式，对待发送数据进行IQ调制后，分别计算各组单载波单时隙IQ数据对应的移位因子的过程包括:计算下行定标位宽对应的各组单载波单时隙IQ数据的功率最大值;对各组单载波单时隙IQ数据的功率进行统计，得到各组单载波单时隙IQ数据对应的功率统计值;根据功率统计值和功率最大值的比值确定各个单载波单时隙IQ数据相应的移位因子。本实施方式以发送机端下行发送数据为例，说明获得移位因子的【具体实施方式】，在对待发送数据进行IQ调制，得到单载波单时隙IQ数据后，预留I数据和Q数据的位宽N中的最高M位，即将I数据和Q数据的位宽N变为N-M，此时位宽N-M即为下行定标位宽，计算下行定标位宽N-M对应的单载波单时隙IQ数据的功率最大值Pl，如分别取I路和Q路的位宽N-M位，通过I2+Q2来计算功率最大值P1，并对各个载波上单载波单时隙IQ数据进行功率统计，得到各组单载波单时隙IQ数据对应的功率统计值P2，最后根据功率统计值P2和功率最大值Pl的比值确定各组单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，例如将功率统计值P2与功率最大值Pl的比值作为移位因子，从而简化移位因子的计算。
[0041]作为一种具体的实施方式，将载波序号插入各组缩放IQ数据的过程包括:将载波序号以二进制形式插入隙缩放IQ数据中I数据和Q数据的预设接口位宽最高位中。在本实施方式中，假设I数据和Q数据的接口位宽为N，预留I数据和Q数据的位宽N中的最高M位后，I数据和Q数据的位宽N变为N-M，其中M是I数据和Q数据的位宽N中的最高位，该最高位的位数可以根据实际下行发送数据时发送机端的具体实际情况进行设定，因此M即为预设接口位宽最高位，将用于区分和标记各个载波的载波序号ID以二进制形式插入预设接口位宽最高位中，从而便于对载波数量的控制及统计。
[0042]作为一种具体的实施方式，将载波序号插入缩放IQ数据的过程还包括:判断当前插入的载波序号是否为载波序号最大值，若是，则结束载波序号的插入，得到多载波同时隙缩放IQ数据，否则将当前插入的载波序号加I得到更新后的载波序号，并将更新后的载波序号插入下一组缩放IQ数据，其中载波序号最大值由缩放IQ数据中I数据和Q数据的预设接口位宽最高位确定。本实施方式在将载波序号插入缩放IQ数据的过程中增加了判断当前插入的载波序号是否为载波序号最大的步骤，如果判断结果为当前插入的载波序号是载波序号最大值，那么在将载波序号插入缩放IQ数据后，直接得到多载波同时隙缩放IQ数据;如果判断结果为当前插入载波序号不是载波序号最大值，这表示还有单载波单时隙IQ数据对应的移位因子未确定，而没有移位因子则无法对数据进行后续的移位、截位和功率修正，因此，本实施方式为避免数据丢失，同时为了保持数据的一致性，通过判断当前插入的载波序号是否为载波序号最大值而实现对数据处理过程的检测，以提高多载波扩容过程数据的完整性。其中，作为一种可行的实施方式，根据缩放IQ数据中I数据和Q数据的预设接口位宽最高位确定载波序号最大值，预留I数据和Q数据的位宽N中的最高M位后，I数据和Q数据的位宽N变为N-M，其中M是I数据和Q数据的位宽N中的最高位，该最高位的位数可以根据实际下行发送数据时发送机端的具体实际情况进行设定，因此M即为预设接口位宽最高位，即根据预设接口位宽最高位可确定载波的个数为2?个，因此载波序号最大值可以根据预设接口位宽最高位确定。
[0043]在另一个实施例中，参见图2所示，本发明还提出一种多载波扩容处理方法，该方法包括以下步骤:
[0044]S210射频接收单元接收发送机端发送的数据，并将所述数据发送给第三信号处理单元；
[0045]S220所述第三信号处理单元接收所述数据并对所述数据进行数字下变频处理，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据所述移位因子对相应的所述单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组所述缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，所述第三信号处理单元将所述多载波同时隙缩放IQ数据发送给第四信号处理单元；
[0046]S230所述第四信号处理单元接收并解析所述多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个所述移位因子对与所述移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，所述第四信号处理单元对所述修正IQ数据进行解调解码处理。
[0047]本实施例以接收机端接收发送机端发送的多载波扩容处理数据为例，对多载波扩容处理方法进行详细说明，具体如下:
[0048]射频接收单元接收发送机端发送的数据后，将接收到的数据发送给第三信号处理单元；
[0049]第三信号处理单元接收射频接收单元发送的数据，并对接收到的数据进行数字下变频(Digital Down Converter，DDC)处理，以降低信号的中心频率，得到各组单载波单时隙IQ数据，第三信号处理单元分别计算各组单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，其中单载波单时隙IQ数据是指由16位的I路数据和16位的Q路数据而合成的32位的数据，移位因子用于对相应的单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，第三信号处理单元经过根据移位因子对相应的单载波单时隙IQ数据进行时隙移位和截位，得到缩放IQ数据后，第三处理单元将载波序号插入缩放IQ数据后，各组带有载波序号的缩放IQ数据构成了多载波同时隙缩放IQ数据，此时第三处理单元将多载波同时隙缩放IQ数据发送给第四信号处理单元；
[0050]第四信号处理单元接收并解析第三信号处理单元发送的多载波同时隙缩放IQ数据，区分出不同载波上的IQ数据后，再根据各个移位因子对每一移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，在本实施例中，移位因子实际上相当于一个缩放值，在步骤220中，第三信号处理单元将单载波单时隙IQ数据进行了缩放，而载波功率也随之发生变化，因此在步骤S230中，第四信号处理单元需要通过移位功率修正来恢复还原单载波单时隙IQ数据，以保证第三信号处理单元所发送的数据与第四信号处理单元所接收的数据相差无几，保证数据传输前后的一致性，最后，第四信号处理单元对修正IQ数据进行解调解码处理，得到相应的数据。
[0051 ]本实施例所阐述的多载波扩容处理方法针对接收机端的多载波扩容处理，通过射频接收单元接收发送机端发送过来的数据，第三信号处理单元对射频接收单元接收到的数据进行DDC处理，获得各组单载波单时隙IQ数据，利用时隙动态截位以及设置载波序号标识得到多载波同时隙缩放数据，进一步经过第四信号处理单元的功率修正及解调解码处理，实现对发送机端扩容发送的数据的准确解析，完成对数据的多载波扩容处理，本实施例所提出的多载波扩容处理方法可以在RPDIF接口的基础上，使RPDIF接口易于扩容载波并满足系统性能要求，此外该多载波扩容处理方法不影响发送机端与接收机端的正常上下行链路的收发，具有良好的兼容性。
[0052]作为一种具体的实施方式，第三信号处理单元接收射频接收单元发送的单载波单时隙IQ数据，分别计算各组单载波时隙IQ数据对应的移位因子的过程包括:计算上行定标位宽对应的各组单载波单时隙IQ数据的功率最大值;对各组单载波单时隙IQ数据的功率进行统计，得到各组单载波单时隙IQ数据对应的功率统计值;根据功率统计值和功率最大值的比值确定各个单载波单时隙IQ数据相应的移位因子。本实施方式以接收机上行接收数据为例，说明获得移位因子的【具体实施方式】，在第三信号处理单元接收到单载波单时隙IQ数据后，预留I数据和Q数据的位宽N中的最高M位，即将I数据和Q数据的位宽N变为N-M，此时位宽N-M即为上行定标位宽，计算上行定标位宽N-M对应的单载波单时隙IQ数据的功率最大值Pl，如分别取I路和Q路的位宽N-M位，通过I2+Q2来计算功率最大值Pl，并对各个载波上单载波单时隙IQ数据进行功率统计，得到各个单载波单时隙IQ数据对应的功率统计值P2，最后根据功率统计值P2和功率最大值PI的比值确定各个单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，例如将功率统计值P2与功率最大值Pl的比值作为移位因子，从而简化移位因子的计算。
[0053]在图2所示的实施例中，作为其中一种具体的实施方式，将载波序号插入各组缩放IQ数据的过程包括:将载波序号以二进制形式插入隙缩放IQ数据中I数据和Q数据的预设接口位宽最高位中。同时在另一种具体的实施方式中，将载波序号插入缩放IQ数据的过程还包括:判断当前插入的载波序号是否为载波序号最大值，若是，则结束载波序号的插入，得到多载波同时隙缩放IQ数据，否则将当前插入的载波序号加I得到更新后的载波序号，并将更新后的载波序号插入下一组缩放IQ数据，其中载波序号最大值由缩放IQ数据中I数据和Q数据的预设接口位宽最高位确定。
[0054]相应地，本发明还提出一种多载波扩容系统中的发送装置，在其中一个实施例中，参见图3所示，多载波扩容系统中的发送装置包括依次连接的第一信号处理单元310、第二信号处理单元320和射频发送单元330，
[0055]第一信号处理单元310对待发送数据进行IQ调制，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据移位因子对相应的单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，第一信号处理单元310将多载波同时隙缩放IQ数据发送给第二信号处理单元320;
[0056]第二信号处理单元320接收并解析多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个移位因子对与移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，第二信号处理单元320对修正IQ数据进行数字上变频处理后发送给射频发送单元330;
[0057]射频发送单元330将数字上变频处理后的所述修正IQ数据发送至接收机端。
[0058]下面对本实施例的多载波扩容处理系统中的发送装置进行详细说明:
[0059]所谓的IQ调制是指将待发送数据分为两路，对两路数据分别进行载波调制，且得到的两路载波相互正交，以同相(in-phase，I)和正交(quadrature，Q)分别表示频率相同、相位相差90度的相互正交的两路载波，第一信号处理单元310对待发送数据进行IQ调制，可以采用多种具体的调制方式，例如利用高斯最小频移键控(Gaussian Filtered MinimumShift 1^7丨呢，61^10或者8移相键控(8?11&86 Shift Keying,8PSK)对待发送数据进行调制等，其中GMSK调制方式具有在数据流送交频率调制器前先通过一个Gauss滤波器(预调制滤波器)进行预调制滤波，以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量，使得在相同的数据传输速率时频道间距可以变得更紧密的特点，而8PSK调制方式则是一种具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路的实现上也较为简单的常用的调制方式。
[0060]第一信号处理单元310对待发送数据进行IQ调制后，得到单载波单时隙IQ数据，第一信号处理单元310分别计算各组单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，其中单载波单时隙IQ数据是指由16位的I路数据和16位的Q路数据而合成的32位的数据，移位因子用于对相应的单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，第一信号处理单元310经过根据移位因子对相应的单载波单时隙IQ数据进行时隙移位和截位后，各组单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，得到缩放IQ数据后，第一信号处理单元310将载波序号插入各组缩放IQ数据后，各组带有载波序号的缩放IQ数据构成了多载波同时隙缩放IQ数据，此时第一信号处理单元310将多载波同时隙缩放IQ数据和移位因子发送给第二信号处理单元320；
[0061]第二信号处理单元320接收并解析第一信号处理单元发送的多载波同时隙缩放IQ数据，区分出不同载波上的IQ数据后，再根据各个移位因子对每一移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，在本实施例中，移位因子实际上相当于一个缩放值，第一信号处理单元310对单载波单时隙IQ数据进行了缩放，而载波功率也随之发生变化，因此第二信号处理单元320需要通过移位功率修正来恢复还原单载波单时隙IQ数据，以保证第一信号处理单元所发送的数据与第二处理单元所接收的数据相差无几，保证数据传输前后的一致性，第二信号处理单元320对修正IQ数据进行数字上变频(DigitalUp Converter，DUC)处理后发送给射频发送单元330，其中DUC处理是指在无线电发射链路中，数字信号经过数模转换成模拟信号后，模拟信号经过混频得到比原始信号高的射频中心频率，再将模拟信号放大到适当的功率电平，最后经过天线发射出去，因此DUC处理是为了提高信号的射频中心频率以便经过发送机端的射频前端进行发射；
[0062]最后，射频发送单元330接收第二处理单元320发送的DUC处理后的修正IQ数据，并将DUC处理后的修正IQ数据发送至接收机端。
[0063]本实施例所阐述的多载波扩容处理系统中的发送装置通过第一信号处理单元对待发送数据进行IQ调制，获得各组单载波单时隙IQ数据及其对应的移位因子，第一信号处理单元利用时隙动态截位以及设置载波序号标识得到多载波同时隙缩放IQ数据，进一步经过第二处理单元的功率修正及数字上变频处理，再由射频发送单元进行发送，完成了发送机端的多载波扩容处理，本实施例所提出的多载波扩容处理系统中的发送装置可以在PRDIFRPDIF接口的基础上，使PRDIFRPDIF接口易于扩容载波并满足系统性能要求，此外该多载波扩容处理方法不影响发送机端与接收机端的正常上下行链路的收发，具有良好的兼容性。本发明多载波扩容处理系统中的发送装置的各个单元其具体功能的实现方法，可以参照上述的多载波扩容处理方法实施例中描述的实现方法，此处不再赘述。
[0064]在另一个实施例中，参见图4所示，本发明还提出一种多载波扩容处理系统中的接收装置，多载波扩容处理系统中的接收装置包括依次连接的射频接收单元410、第三信号处理单元420和第四信号处理单元430，
[0065]射频接收单元410接收发送机端发送的数据，并将所述数据发送给第三信号处理单元420;
[0066]第三信号处理单元420接收数据并对该数据进行数字下变频处理，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据移位因子对相应的单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，第三信号处理单元420将多载波同时隙缩放IQ数据和移位因子发送给第四信号处理单元430;
[0067]第四信号处理单元430接收并解析多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个移位因子对与移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，第四信号处理单元430对修正IQ数据进行解调解码处理。
[0068]下面对本实施例的多载波扩容处理系统中的接收装置进行详细说明:
[0069]射频接收单元410接收发送机端发送的数据后，将接收到的数据发送给第三信号处理单元420;
[0070]第三信号处理单元420接收射频接收单元发送的数据，并对接收到的数据进行数字下变频(Digital Down Converter，DDC)处理，以降低信号的中心频率，得到各组单载波单时隙IQ数据，第三信号处理单元420分别计算各组单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，其中单载波单时隙IQ数据是指由16位的I路数据和16位的Q路数据而合成的32位的数据，移位因子用于对相应的单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，第三信号处理单元420经过根据移位因子对相应的单载波单时隙IQ数据进行时隙移位和截位，得到缩放IQ数据后，第三处理单元将载波序号插入缩放IQ数据后，各组带有载波序号的缩放IQ数据构成了多载波同时隙缩放IQ数据，此时第三处理单元将多载波同时隙缩放IQ数据发送给第四信号处理单元430;
[0071]第四信号处理单元430接收并解析第三信号处理单元420发送的多载波同时隙缩放IQ数据，区分出不同载波上的IQ数据后，再根据各个移位因子对每一移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，在本实施例中，移位因子实际上相当于一个缩放值，在步骤220中，第三信号处理单元420将单载波单时隙IQ数据进行了缩放，而载波功率也随之发生变化，因此在步骤S230中，第四信号处理单元430需要通过移位功率修正来恢复还原单载波单时隙IQ数据，以保证第三信号处理单元420所发送的数据与第四信号处理单元430所接收的数据相差无几，保证数据传输前后的一致性，最后，第四信号处理单元430对修正IQ数据进行解调解码处理，得到相应的数据。
[0072]本实施例所阐述的多载波扩容处理系统中的接收装置通过射频接收单元接收发送机端发送过来的数据第三信号处理单元对射频接收单元接收到的数据进行DDC处理，获得各组单载波单时隙IQ数据，利用时隙动态截位以及设置载波序号标识得到多载波同时隙缩放数据，进一步经过第四信号处理单元的功率修正及解调解码处理，实现对发送机端扩容发送的数据的准确解析，完成对数据的多载波扩容处理，本实施例所提出的多载波扩容处理系统中的接收装置可以在RPDIF接口的基础上，使RPDIF接口易于扩容载波并满足系统性能要求，此外该多载波扩容处理方法不影响发送机端与接收机端的正常上下行链路的收发，具有良好的兼容性。本发明多载波扩容处理系统中的接收装置的各个单元其具体功能的实现方法，可以参照上述的多载波扩容处理方法实施例中描述的实现方法，此处不再赘述。
[0073]同时，本发明还提出一种多载波扩容处理系统，该系统包括如上所述的多载波扩容处理系统中的发送装置和如上所述的多载波扩容处理系统中的接收装置，其中多载波扩容处理系统中的发送装置和接收装置的各个单元其具体功能的实现方法，可以参照上述的多载波扩容处理方法实施例中描述的实现方法，此处不再赘述。
[0074]作为一种具体的实施方式，多载波扩容处理系统中的第一信号处理单元和第四信号处理单元均为DSP处理单元，第二信号处理单元和第三信号处理单元均为FPGA处理单元。在本实施方式中，DSP(Digital Signal Processor，DSP,数字信号处理)处理单元是以数字信号处理器为核心的数字信号处理单元，以DSP处理单元作为多载波扩容处理系统中发送装置中的第一信号处理单元和接收装置中的第四信号处理单元，实现对数据的时隙动态截位和载波序列号的设置，具有容易实现集成、适用于低频信号、受环境温度等外部参数影响小的特点；FPGA(FieId-Programmable Gate Array,FPGA，现场可编程门阵列)处理单元是以现场可编程门阵列为核心的信号处理单元，具有处理速度快、性能优良等特点。
[0075]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0076]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种多载波扩容处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一信号处理单元对待发送数据进行IQ调制，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据所述移位因子对相应的所述单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组所述缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，所述第一信号处理单元将所述多载波同时隙缩放IQ数据发送给第二信号处理单元； 所述第二信号处理单元接收并解析所述多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个所述移位因子对与所述移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，所述第二信号处理单元对所述修正IQ数据进行数字上变频处理后发送给射频发送单元； 所述射频发送单元将数字上变频处理后的所述修正IQ数据发送至接收机端。2.根据权利要求1所述的多载波扩容处理方法，其特征在于，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子的过程包括: 计算下行定标位宽对应的各组所述单载波单时隙IQ数据的功率最大值； 对各组所述单载波单时隙IQ数据的功率进行统计，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的功率统计值； 根据所述功率统计值和所述功率最大值的比值确定相应的所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子。3.根据权利要求1或2所述的多载波扩容处理方法，其特征在于，将载波序号插入各组所述缩放IQ数据的过程包括: 将载波序号以二进制形式插入所述缩放IQ数据中I数据和Q数据的预设接口位宽最高位中。4.根据权利要求3所述的多载波扩容处理方法，其特征在于，将载波序号插入缩放IQ数据的过程还包括: 判断当前插入的载波序号是否为载波序号最大值，若是，则结束所述载波序号的插入，得到多载波同时隙缩放IQ数据，否则将当前插入的载波序号加I得到更新后的载波序号，并将更新后的载波序号插入下一组所述缩放IQ数据，所述载波序号最大值由所述缩放IQ数据中I数据和Q数据的预设接口位宽最高位确定。5.一种多载波扩容处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 射频接收单元接收发送机端发送的数据，并将所述数据发送给第三信号处理单元； 所述第三信号处理单元接收所述数据并对所述数据进行数字下变频处理，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据所述移位因子对相应的所述单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组所述缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，所述第三信号处理单元将所述多载波同时隙缩放IQ数据发送给第四信号处理单元； 所述第四信号处理单元接收并解析所述多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个所述移位因子对与所述移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，所述第四信号处理单元对所述修正IQ数据进行解调解码处理。6.根据权利要求5所述的多载波扩容处理方法，其特征在于，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子的过程包括: 计算上行定标位宽对应的各组所述单载波单时隙IQ数据的功率最大值； 对各组所述单载波单时隙IQ数据的功率进行统计，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的功率统计值； 根据所述功率统计值和所述功率最大值的比值确定相应的所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子。7.—种多载波扩容处理系统中的发送装置，其特征在于，包括依次连接的第一信号处理单元、第二信号处理单元和射频发送单元， 所述第一信号处理单元对待发送数据进行IQ调制，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据所述移位因子对相应的所述单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组所述缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，所述第一信号处理单元将所述多载波同时隙缩放IQ数据发送给第二信号处理单元； 所述第二信号处理单元接收并解析所述多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个所述移位因子对与所述移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，所述第二信号处理单元对所述修正IQ数据进行数字上变频处理后发送给射频发送单元； 所述射频发送单元将数字上变频处理后的所述修正IQ数据发送至接收机端。8.—种多载波扩容处理系统中的接收装置，其特征在于，包括依次连接的射频接收单元、第三信号处理单元和第四信号处理单元， 所述射频接收单元接收发送机端发送的数据，并将所述数据发送给第三信号处理单元； 所述第三信号处理单元接收所述数据并对所述数据进行数字下变频处理，得到各组单载波单时隙IQ数据，分别计算各组所述单载波单时隙IQ数据对应的移位因子，并根据所述移位因子对相应的所述单载波单时隙IQ数据中的每一 I数据和Q数据进行移位和截位，得到各组所述单载波单时隙IQ数据对应的缩放IQ数据，将载波序号插入各组所述缩放IQ数据后，得到多载波同时隙缩放IQ数据，所述第三信号处理单元将所述多载波同时隙缩放IQ数据发送给第四信号处理单元； 所述第四信号处理单元接收并解析所述多载波同时隙缩放IQ数据，根据所述载波序号区分所述单载波单时隙IQ数据，并根据各个所述移位因子对与所述移位因子对应的单载波单时隙IQ数据进行移位功率修正，得到修正IQ数据，所述第四信号处理单元对所述修正IQ数据进行解调解码处理。9.一种多载波扩容处理系统，其特征在于，包括如权利要求7所述的多载波扩容处理系统中的发送装置和如权利要求8所述的多载波扩容处理系统中的接收装置。10.根据权利要求9所述的多载波扩容处理系统，其特征在于，所述第一信号处理单元和所述第四信号处理单元均为DSP处理单元，所述第二信号处理单元和所述第三信号处理 单元均为FPGA处理单元。
【文档编号】H04L27/36GK106027446SQ201610338682
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】陈见飞
【申请人】京信通信技术(广州)有限公司