专利名称：射频信号收发和处理的方法、设备及基站系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别涉及一种射频信号收发和处理的方法、设备及基站系统。
背景技术：
基站系统是为移动用户提供服务的无线信号收发设备。基站系统包括BBU(Building Baseband Unit,室内基带处理单兀)和 RRU (Radio Remote Unit,射频拉远模块)，BBU和RRU之间采用光纤连接，可以实现分布式组网。现有的RRU有两种结构。第一种RRU包括射频单元、天线和射频线缆，其中射频单兀包含 CPRI (Common Public Radio Interface,公用射频接口)、DAC (Digital AnalogConverter,数字模拟转换器)/ADC (Analog Digital Converter,模拟数字转换器)、上下变频电路、PA (Power Amplif ier,功率放大器)、LNA (Low Noise Amplif ier,低噪声放大器)和双工器；天线包括多个天线振子，这些天线振子按照一定的规律排列，实现空间信号的耦合；射频线缆用于连接射频单元和天线。具体地，天线将接收的第三模拟信号通过射频线缆传送给射频单元中的双工器，双工器输出的第三模拟信号经LNA电路、下变频电路和ADC后输出到CPRI，CPRI将第三模拟信号输出到BBU ;或者，CPRI将从BBU接收的第一模拟信号经过DAC、上变频电路和PA输出到双工器，双工器通过射频线缆将第一模拟信号传送到天线，由天线对第一模拟信号进行发射，并且，对PA输出的部分第一模拟信号进行采样和训练，以进行DPD (DigitalPre-Distortion,数字预失真)处理。第二种RRU包括射频单元。该多个射频单元按照天线内部天线阵子的间距排列形成阵列，满足基站天线的增益和方向图要求。射频单元包括单个天线振子、DAC/ADC、上下变频电路、PA、LNA和双工器。具体地，单个天线振子将第三模拟信号经双工器、LNA、下变频电路后输出到ADC，经过ADC输出的高速数字信号通过背板传送给数字板处理后接BBU ;或者，数字板将从BBU接收的第一模拟信号通过背板传送给DAC，经过DAC输出的第一模拟信号经上变频电路和PA输出到双工器，双工器传送到单个天线振子，由单个天线振子对第一模拟信号进行发射，并且，对PA输出的部分第一模拟信号进行采样和训练，以进行Dro处理。第一种RRU结构中，第一模拟信号和第三模拟信号经过射频线缆时产生热量，造成射频线缆的损耗，影响了基站系统发射第一模拟信号和接收第三模拟信号的效率；第二种RRU结构中，背板传输的是高速数字信号，功耗大，对背板的要求也较高，需要较高的成本，基站系统实现难度较大。
发明内容
为了提高发射效率、降低基站系统实现难度，本发明实施例提供了一种射频信号收发和处理方法、设备及基站系统。所述技术方案如下:第一方面，本发明实施例提供了一种射频信号收发设备，所述设备包括发射电路，预失真电路及接收电路:
所述发射电路，用于对输入的第一模拟信号进行功率放大，对功率放大后的所述第一模拟信号进行无线发射，并将功率放大后的所述第一模拟信号输出到所述预失真电路；所述预失真电路，用于将所述发射电路输出的功率放大后的所述第一模拟信号转化为第二模拟信号，对所述第二模拟信号进行输出，所述第二模拟信号用于反馈所述第一模拟信号的失真度，以根据所述失真度预先对所述第一模拟信号进行补偿；所述接收电路，用于无线接收第三模拟信号，并对所述第三模拟信号进行处理和输出。在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述发射电路包含第一天线振子、第一双工器和功率放大器PA，所述PA的输入端连接所述发射电路的输入端，所述PA的输出端连接所述第一双工器的输入端，所述第一双工器的双工端连接所述第一天线振子的双工端，所述第一天线振子的辐射端连接所述发射电路的输出端；所述预失真电路的输入端连接所述PA的输出端；所述接收电路包含所述第一天线振子、所述第一双工器和低噪声放大器LNA，所述第一天线振子的辐射端连接所述接收电路的输入端，所述第一天线振子的双工端连接所述第一双工器的双工端，所述第一双工器的输出端连接所述LNA的输入端，所述LNA的输出端连接所述接收电路的输出端；或者，所述接收电路包含第二天线振子、第二双工器和所述LNA，所述第二天线振子的辐射端连接所述接收电路的输入端，所述第二天线振子的双工端连接所述第二双工器的双工端，所述第二双工器的输出端连接所述LNA的输入端，所述LNA的输出端连接所述接收电路的输出端。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述发射电路还包含第一移相器，所述第一移相器的输入端连接所述发射电路的输入端，所述第一移相器的输出端连接所述PA的输入端。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述发射电路还包含第一上变频电路和第一本地振荡器L0，所述第一上变频电路的输入端连接所述发射电路的输入端，所述第一上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，所述第一上变频电路的输出端连接所述PA的输入端。结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述发射电路还包含第一移相器，所述第一上变频电路的输出端连接所述第一移相器的输入端，所述第一移相器的输出端连接所述PA的输入端。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述预失真电路包含第二上变频电路和第一 L0，所述第二上变频电路的输入端连接所述发射电路中PA的输出端，所述第二上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，所述第二上变频电路的输出端连接所述预失真电路的输出端。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述接收电路还包含第二移相器，所述LNA的输出端连接所述第二移相器的输入端，所述第二移相器的输出端连接所述接收电路的输出端。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述接收电路还包含下变频电路和第二 L0，所述LNA的输出端连接所述下变频电路的输入端，所述下变频电路的本振输入端连接所述第二 LO的本振输出端，所述下变频电路的输出端连接所述接收电路的输出端。结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述接收电路还包含第二移相器，所述LNA的输出端连接所述第二移相器的输入端，所述第二移相器的输出端连接所述下变频电路的输入端。第二方面，本发明实施例提供了一种射频拉远单元RRU，所述RRU包括至少一个如上所述的射频信号收发设备和一个数字电路；所述数字电路，用于将输入的至少一路第一数字信号转化为对应路数的第一模拟信号，输出对应路数的所述第一模拟信号到对应个数的所述射频信号收发设备；将至少一个所述射频信号收发设备输出的第二模拟信号转化为对应路数的第二数字信号，对对应路数的所述第二数字信号进行输出，所述第二模拟信号用于反馈所述第一模拟信号的失真度，以根据所述失真度预先对所述第一模拟信号进行补偿；将至少一个所述射频信号收发设备输出的第三模拟信号转化为对应路数的第三数字信号，对对应路数的所述第三数字信号进行输出。在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述数字电路包含公用射频接口 CPRI和数字模拟转换器DAC，所述CPRI连接N个所述DAC的输入端，N个所述DAC的输出端分别连接N个所述射频信号收发设备中发射电路的输入端；或者，所述数字电路包含所述CPR1、所述DAC、第一上变频电路和第一本地振荡器L0，所述CPRI连接N个所述DAC的输入端，N个所述DAC的输出端分别连接N个所述第一上变频电路的输入端，N个所述第一上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，N个所述第一上变频电路的输出端分别连接N个所述射频信号收发设备中发射电路的输入端。在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述数字电路包含CPR1、DAC和第一合路器，所述CPRI连接M个所述DAC的输入端，M个所述DAC的输出端连接所述第一合路器的M个输入端，所述第一合路器的N个输出端分别连接N个所述射频信号收发设备中发射电路的输入端，所述M〈N ;或者，所述数字电路包含所述CPR1、所述DAC、所述第一合路器、所述第一上变频电路和第一 L0，所述CPRI连接M个所述DAC的输入端，M个所述DAC的输出端分别连接M个所述第一上变频电路的输入端，M个所述第一上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，M个所述第一上变频电路的输出端分别连接所述第一合路器的M个输入端，所述第一合路器的N个输出端分别连接N个所述射频信号收发设备中发射电路的输入端，所述M〈N。在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述数字电路包含数字预失真DH)接口和第一模拟数字转换器ADC，所述Dro接口连接N个所述第一 ADC的输出端，N个所述第一ADC的输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端；或者，所述数字电路包含所述DH)接口、所述第一 ADC、第二上变频电路和所述第一 L0，所述Dro接口连接N个所述第一 ADC的输出端，N个所述第一 ADC的输入端分别连接N个所述第二上变频电路的输出端，N个所述第二上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，N个所述第二上变频电路的输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端。在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述数字电路包含Dro接口、第一 ADC和第二合路器，所述Dro接口连接J个所述第一 ADC的的输出端，J个所述第一 ADC的输入端连接第二合路器的J个输出端，所述第二合路器的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端，所述J〈N ;或者，所述数字电路包含所述Dro接口、所述第一 ADC、所述第二合路器、第二上变频电路和第一 L0，所述Dro接口连接J个所述第一 ADC的的输出端，J个所述第一 ADC的输入端分别连接J个所述第二上变频电路的输出端，所述J个第二上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，所述J个第二上变频电路的输入端分别连接第二合路器的J个输出端，所述第二合路器的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端，所述J〈N。在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述数字电路包含Dro接口、第一 ADC和开关，所述Dro接口连接所述第一 ADC的的输出端，所述第一 ADC的输入端连接所述开关的输出端，所述开关的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端；或者， 所述数字电路包含所述Dro接口、所述第一 ADC、开关、第二上变频电路和第一 L0，所述Dro接口连接所述第一 ADC的的输出端，所述第一 ADC的输入端连接所述第二上变频电路的输出端，所述第二上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，所述第二上变频电路的输入端连接所述开关的输出端，所述开关的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端。在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述数字电路包含CPRI和第二 ADC，所述CPRI连接N个所述第二 ADC的输出端，N个所述第二 ADC的输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中接收电路的输出端；或者，所述数字电路包含所述CPR1、所述第二 ADC、下变频电路和第二 LO，所述CPRI连接N个所述第二 ADC的输出端，N个所述第二 ADC的输入端分别连接N个所述下变频电路的输出端，N个所述下变频电路的本振输入端连接所述第二 LO的本振输出端，N个所述下变频电路的输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中接收电路的输出端。在第二方面的第七种可能的实现方式中，所述数字电路包含CPR1、第二 ADC和第三合路器，所述CPRI连接K个所述第二 ADC的输出端，K个所述第二 ADC的输入端连接所述第二合路器的K个输出端，所述第二合路器的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中接收电路的输出端，所述K〈N ;或者，所述数字电路包含所述CPR1、所述第二 ADC、所述第三合路器、下变频电路和第二L0,所述CPRI连接K个所述第二 ADC的输出端，K个所述第二 ADC的输入端分别连接K个所述下变频电路的输出端，K个所述下变频电路的本振输入端连接所述第二 LO的本振输出端，K个所述下变频电路的输入端分别连接所述第二合路器的K个输出端，所述第二合路器的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中接收电路的输出端，所述K〈N。第三方面，本发明实施例提供了一种基站系统，所述系统包括如上所述的射频拉远单元RRU和室内基带处理单元BBU ；所述BBU，用于输出至少一路第一数字信号到所述RRU，以便所述RRU将所述第一数字信号转化为第一模拟信号后，对所述第一模拟信号进行无线发射；接收所述RRU输出的至少一路第二数字信号，所述第二数字信号为所述RRU转化所述第一模拟信号后得到的，用于反馈所述第一模拟信号的失真度，以根据所述失真度预先对所述第一模拟信号进行补偿；接收所述RRU输出的至少一路第三数字信号，所述第三数字信号为所述RRU转化无线接收的第三模拟信号后得到的。第四方面，本发明实施例提供了一种射频信号收发方法，所述方法包括:对输入的第一模拟信号进行功率放大，对功率放大后的所述第一模拟信号进行无线发射，并将功率放大后的所述第一模拟信号转化为第二模拟信号，对所述第二模拟信号进行输出，所述第二模拟信号用于反馈所述第一模拟信号的失真度，以根据所述失真度预先对所述第一模拟信号进行补偿；无线接收第三模拟信号，并对所述第三模拟信号进行处理和输出。在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述对第一模拟信号进行功率放大之前，还包括:对所述第一模拟信号进行上变频操作；和/或，对所述第一模拟信号进行移相操作。在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述将功率放大后的所述第一模拟信号转化为第二模拟信号之后，还包括:对所述第二模拟信号进行上变频操作。在第四方面的第三种可能的实现方式中，所述无线接收第三模拟信号之后，还包括:对所述第三模拟信号进行下变频操作；和/或，对所述第三模拟信号进行移相操作。第五方面，本发明实施例提供了一种射频信号处理方法，所述方法包括:将输入的至少一路第一数字信号转化为对应路数的第一模拟信号，对对应路数的所述第一模拟信号进行功率放大，对功率放大后的所述第一模拟信号进行无线发射，将功率放大后的至少一路所述第一模拟信号转化为对应路数的第二模拟信号，并将所述第二模拟信号转化为对应路数的第二数字信号，所述第二数字信号用于反馈所述第一模拟信号的失真度，以根据所述失真度预先对所述第一数字信号进行补偿；无线接收至少一路第三模拟信号，将所述第三模拟信号转化为对应路数的第三数字信号，并对对应路数的所述第三数字信号进行输出。在第五方面的第一种可能的实现方式中，所述对对应路数的所述第一模拟信号进行功率放大之前，还包括:对所述第一模拟信号进行上变频操作；和/或，对所述第一模拟信号进行合路操作。在第五方面的第二种可能的实现方式中，所述将所述第二模拟信号转化为对应路数的第二数字信号之前，还包括:对所述第二模拟信号进行上变频操作；和/或，对所述第二模拟信号进行合路操作。在第五方面的第三种可能的实现方式中，所述将所述第三模拟信号转化为对应路数的第三数字信号之前，还包括:对所述第三模拟信号进行下变频操作；和/或，
对所述第三模拟信号进行合路操作。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过对功率放大后的所述第一模拟信号进行无线发射；无线接收第三模拟信号，并对所述第三模拟信号进行处理和输出，可以无线发射第一模拟信号和无线接收第三模拟信号，避免通过射频线缆来发射第一模拟信号和通过射频线缆来接收第三模拟信号时射频线缆自身的电阻发热造成的射频线缆损耗，提高了射频信号收发效率；而且，模拟信号对传输要求较低，通过传输第一模拟信号、第二模拟信号和第三模拟信号可以降低基站系统的成本，并降低基站系统的实现难度。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例一提供的射频信号收发设备的结构示意图；图2是本发明实施例二提供的第一种射频信号收发设备的结构示意图；图3是本发明实施例二提供的第二种射频信号收发设备的结构示意图；图4是本发明实施例二提供的第三种射频信号收发设备的结构示意5是本发明实施例二提供的第四种射频信号收发设备的结构示意图；图6是本发明实施例二提供的第五种射频信号收发设备的结构示意图；图7是本发明实施例二提供的第六种射频信号收发设备的结构示意图；图8是本发明实施例二提供的第七种射频信号收发设备的结构示意图；图9是本发明实施例二提供的第八种射频信号收发设备的结构示意图；图10是本发明实施例二提供的第九种射频信号收发设备的结构示意图；图11是本发明实施例三提供的第一种射频拉远单元的结构示意图；图12是本发明实施例三提供的第二种射频拉远单元的结构示意图；图13是本发明实施例三提供的第三种射频拉远单元的结构示意图；图14是本发明实施例三提供的第四种射频拉远单元的结构示意图；图15是本发明实施例三提供的第五种射频拉远单元的结构示意图；图16是本发明实施例四提供的基站系统的一种结构示意图；图17是本发明实施例四提供的基站系统的另一种结构示意图；图18是本发明实施例五提供的射频信号收发方法的方法流程图；图19是本发明实施例六提供的射频信号处理方法的方法流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。实施例一参见图1，本实施例提供了一种射频信号收发设备，该设备包括发射电路101、预失真电路102及接收电路103:发射电路101,用于对输入的第一模拟信号进行功率放大,对功率放大后的第一模拟信号进行无线发射，并将功率放大后的第一模拟信号输出到预失真电路102 ；预失真电路102，用于将发射电路101输出的功率放大后的第一模拟信号转化为第二模拟信号，对第二模拟信号进行输出，该第二模拟信号用于反馈第一模拟信号的失真度，以根据该失真度预先对该第一模拟信号进行补偿；接收电路103，用于无线接收第三模拟信号，并对该第三模拟信号进行处理和输出。其中，发射电路101包含第一天线振子、第一双工器和PA，PA的输入端连接发射电路101的输入端，PA的输出端连接第一双工器的输入端，第一双工器的双工端连接第一天线振子的双工端，第一天线振子的辐射端连接发射电路101的输出端；预失真电路102的输入端连接PA的输出端；接收电路103包含第一天线振子、第一双工器和LNA，第一天线振子的辐射端连接接收电路103的输入端，第一天线振子的双工端连接第一双工器的双工端，第一双工器的输出端连接LNA的输入端，LNA的输出端连接接收电路103的输出端；或者，接收电路103包含第二天线振子、第二双工器和LNA，第二天线振子的辐射端连接接收电路103的输入端，第二天线振子的双工端连接第二双工器的双工端，第二双工器的输出端连接LNA的输入端，LNA的输出端连接接收电路103的输出端。其中，发射电路101还包含第一移相器，第一移相器的输入端连接发射电路101的输入端,第一移相器的输出端连接PA的输入端。其中，发射电路101还包含第一上变频电路和第一 L0,第一上变频电路的输入端连接发射电路101的输入端,第一上变频电路的本振输入端连接第一 LO的本振输出端，第一上变频电路的输出端连接PA的输入端。其中，发射电路101还包含第一移相器,第一上变频电路的输出端连接第一移相器的输入端，第一移相器的输出端连接PA的输入端。其中，预失真电路102包含第二上变频电路和第一 L0，第二上变频电路的输入端连接发射电路101中PA的输出端，第二上变频电路的本振输入端连接第一 LO的本振输出端，第二上变频电路的输出端连接预失真电路102的输出端。其中，接收电路103还包含第二移相器，LNA的输出端连接第二移相器的输入端，第二移相器的输出端连接接收电路103的输出端。其中，接收电路103还包含下变频电路和第二 L0，LNA的输出端连接下变频电路的输入端,下变频电路的本振输入端连接第二 LO的本振输出端，下变频电路的输出端连接接收电路103的输出端。其中，接收电路103还包含第二移相器，LNA的输出端连接第二移相器的输入端，第二移相器的输出端连接下变频电路的输入端。本实施例提供的上述设备，通过对功率放大后的所述第一模拟信号进行无线发射；无线接收第三模拟信号，并对所述第三模拟信号进行处理和输出，可以无线发射第一模拟信号和无线接收第三模拟信号，避免通过射频线缆来发射第一模拟信号和通过射频线缆来接收第三模拟信号时射频线缆自身的电阻发热造成的射频线缆损耗，提高了射频信号收发效率；而且，模拟信号对传输要求较低，通过传输第一模拟信号、第二模拟信号和第三模拟信号可以降低基站系统的成本，并降低基站系统的实现难度。实施例二本实施例提供了一种射频信号收发设备，该设备包括发射电路101、预失真电路102及接收电路103:发射电路101,用于对输入的第一模拟信号进行功率放大,对功率放大后的第一模拟信号进行无线发射，并将功率放大后的第一模拟信号输出到预失真电路102 ；预失真电路102，用于将发射电路101输出的功率放大后的第一模拟信号转化为第二模拟信号，对第二模拟信号进行输出，该第二模拟信号用于反馈第一模拟信号的失真度，以根据该失真度预先对该第一模拟信号进行补偿；接收电路103，用于无线接收第三模拟信号，并对该第三模拟信号进行处理和输出。本实施例中，参见图2所示的第一种射频信号收发设备的结构示意图，发射电路101可以包含第一天线振子、第一双工器和PA，PA的输入端连接发射电路101的输入端，PA的输出端连接第一双工器的输入端，第一双工器的双工端连接第一天线振子的双工端，第一天线振子的辐射端连接发射电路101的输出端；预失真电路102的输入端连接PA的输出端；接收电路103可以包含第一天线振子、第一双工器和LNA，第一天线振子的辐射端连接接收电路103的输入端，第一天线振子的双工端连接第一双工器的双工端，第一双工器的输出端连接LNA的输入端，LNA的输出端连接接收电路103的输出端。其中，发射电路101通过PA对第一模拟信号进行功率放大，以保证在一定区域内的接收端可以接收到满意强度的信号，并且不干扰相邻信道的通信。PA输出的第一模拟信号经过第一双工器传输到第一天线振子，通过第一天线振子对该第一模拟信号进行无线发射。预失真电路102对发射电路101中PA输出的第一模拟信号进行采样和训练，得到第二模拟信号，并对第二模拟信号进行输出，以便将第二模拟信号转化为第二数字信号输出到BBU之后，BBU根据第二数字信号明确第一模拟信号经过PA放大后的失真度，从而根据PA输出功率的变化在功率变化范围内预先对输出的第一数字信号进行放大增益和相位变化的补偿，使第一数字信号转化后的第一模拟信号经过PA放大时，补偿部分与非线性失真部分可以相互抵消，进而获取到高线性度、无失真的第一模拟信号。接收电路103将第一天线振子无线接收的第三模拟信号输入到第一双工器，第一双工器将第三模拟信号输出到LNA进行低噪声放大处理，并对低噪声放大后的第三模拟信号进行输出。其中，LNA可以在放大信号的同时减少放大器自身的噪声对信号的干扰。由于第一双工器中的滤波器既要对第一模拟信号进行滤波，又要对第三模拟信号进行滤波，对滤波器的要求较高。因此，可以在接收电路103中增加第二天线振子和第二双工器来接收第三模拟信号，此时，第一双工器的滤波器仅需对第一模拟信号进行滤波，第二双工器仅需对第三模拟信号进行滤波，以减少双工器中滤波器的成本。具体地，可以参见图3所示的第二种射频信号收发设备的结构示意图，发射电路101可以包含第一天线振子、第一双工器和PA，PA的输入端连接发射电路101的输入端，PA的输出端连接第一双工器的输入端，第一双工器的双工端连接第一天线振子的双工端，第一天线振子的辐射端连接发射电路101的输出端；预失真电路102的输入端连接PA的输出端；接收电路103可以包括:第二天线振子、第二双工器和LNA，第二天线振子的辐射端连接接收电路103的输入端，第二天线振子的双工端连接第二双工器的双工端，第二双工器的输出端连接LNA的输入端，LNA的输出端连接接收电路103的输出端。其中，接收电路103将第二天线振子无线接收的第三模拟信号输入到第二双工器，第二双工器将第三模拟信号输出到LNA进行低噪声放大处理，并对低噪声放大后的第三模拟信号进行输出。发射电路101和预失真电路102对第一模拟信号的处理流程与图2所示的流程相同，此处不赘述。优选地，还可以在发射电路101中添加移相器，以简化集成时使用的合路器的结构。具体地，发射电路101还可以包含第一移相器，第一移相器的输入端连接发射电路101的输入端，第一移相器的输出端连接PA的输入端。其中，第一模拟信号的第一种移相操作可以应用于上述第一种射频信号收发设备，也可以应用于上述第二种射频信号收发设备中，本实施例不作具体限定。此处以应用于第一种射频信号收发设备为例，则可以参见图4所示的第三种射频信号收发设备的结构示意图。本实施例中，在发射第一模拟信号之前，还需要提升第一模拟信号的频率，以获得极高的抗镜像干扰能力和整个频段内非常平坦的频率响应，便于第一模拟信号的空间传输。具体地，可以对第一模拟信号进行上变频操作，例如，可以将上变频电路集成在数字电路中，也可以将上变频电路添加在射频信号收发设备中。当将上变频电路添加在射频信号收发设备中时，可以在PA之前添加第一上变频电路和第一 L0。具体地，发射电路101还包含第一上变频电路和第一 L0,第一上变频电路的输入端连接发射电路101的输入端,第一上变频电路的本振输入端连接第一 LO的本振输出端，第一上变频电路的输出端连接PA的输入端。其中，对第一模拟信号的上变频操作可以应用于上述第一种射频信号收发设备，也可以应用于上述第二种射频信号收发设备，本实施例不作具体限定。此处以应用于第一种射频信号收发设备为例，则可以参见图5所示的第四种射频信号收发设备的结构示意图。相应的，当第一模拟信号的上变频操作应用于上述第一种射频信号收发设备或第二种射频信号收发设备时，本实施例提供了对第一模拟信号的第二种移相操作。具体地，发射电路101还包含第一移相器，第一上变频电路的输出端连接第一移相器的输入端，第一移相器的输出端连接PA的输入端。具体可以参见图6所示的第五种射频信号收发设备的结构示意图。基于与在发射电路101中添加第一上变频电路和第一 LO相同的理由，本实施例还可以在预失真电路102中添加第二上变频电路和第一 L0。具体地，预失真电路102可以包含第二上变频电路和第一 L0，第二上变频电路的输入端连接发射电路101中PA的输出端，第二上变频电路的本振输入端连接第一 LO的本振输出端，第二上变频电路的输出端连接预失真电路102的输出端。其中，第二模拟信号的上变频操作可以应用于上述第一种射频信号收发设备，也可以应用于上述第二种射频信号收发设备，还可以应用于上述第一种射频信号收发设备或上述第二种射频信号收发设备与第一模拟信号的上变频、第一模拟信号的第一种移相、第一模拟信号的第二种移相中至少一种操作的组合方案中，本实施例不作具体限定。此处以应用于第一种射频信号收发设备为例，则可以参见图7所示的第六种射频信号收发设备的结构示意图。基于与在发射电路101中添加第一移相器相同的理由，还可以在接收电路103中添加移相器，以简化集成时使用的合路器的结构。具体地，接收电路103还可以包含第二移相器，LNA的输出端连接第二移相器的输入端，第二移相器的输出端连接接收电路103的输出端。其中，第三模拟信号的第一种移相器操作可以应用于第一种射频信号收发设备，也可以应用于上述第二种射频信号收发设备，还可以应用于上述第一种射频信号收发设备或上述第二种射频信号收发设备与第一模拟信号的上变频、第一模拟信号的第一种移相、第一模拟信号的第二种移相、第二模拟信号的上变频中至少一种操作的组合方案中，本实施例不作具体限定。此处以应用于第一种射频信号收发设备为例，则可以参见图8所示的第七种射频信号收发设备的结构示意图。基于与在发射电路101中添加第一上变频电路和第一 LO相同的理由，本实施例还可以在接收电路103中添加下变频电路和第二 L0，以将高频信号转化为更低频率的第三模拟信号，便于对第三模拟信号进行处理。具体地，接收电路103还可以包含下变频电路和第二 L0，LNA的输出端连接下变频电路的输入端，下变频电路的本振输入端连接第二 LO的本振输出端，下变频电路的输出端连接接收电路103的输出端。其中，第三模拟信号的下变频操作可以应用于上述第一种射频信号收发设备，也可以应用于上述第二种射频信号收发设备，还可以应用于上述第一种射频信号收发设备或上述第二种射频信号收发设备与第一模拟信号的上变频、第一模拟信号的第一种移相、第一模拟信号的第二种移相、第二模拟信号的上变频中至少一种操作的组合方案中，本实施例不作具体限定。此处以应用于第一种射频信号收发设备为例，则可以参见图9所示的第八种射频信号收发设备的结构示意图。相应的，当第三模拟信号的下变频操作应用于上述方案中时，本实施例提供了对第三模拟信号的第二种移相操作。具体地，接收电路103还可以包含第二移相器，LNA的输出端连接第二移相器的输入端，第二移相器的输出端连接下变频电路的输入端。其中，第三模拟信号的第二种移相器方案可以应用于上述第一种射频信号收发设备，也可以应用于上述第二种射频信号收发设备，还可以应用于上述第一种射频信号收发设备或上述第二种射频信号收发设备与第一模拟信号的上变频、第一模拟信号的第一种移相、第一模拟信号的第二种移相、第二模拟信号的上变频、第三模拟信号的第一种移相、第三模拟信号的下变频中至少一种操作的组合方案中，本实施例不作具体限定。此处以应用于第一种射频信号收发设备为例，则可以参见图10所示的第九种射频信号收发设备的结构示意图。本实施例提供的上述设备，通过对功率放大后的所述第一模拟信号进行无线发射；无线接收第三模拟信号，并对所述第三模拟信号进行处理和输出，可以无线发射第一模拟信号和无线接收第三模拟信号，避免通过射频线缆来发射第一模拟信号和通过射频线缆来接收第三模拟信号时射频线缆自身的电阻发热造成的射频线缆损耗，提高了射频信号收发效率；而且，模拟信号对传输要求较低，通过传输第一模拟信号、第二模拟信号和第三模拟信号可以降低基站系统的成本，并降低基站系统的实现难度。实施例三参见图11，本实施例提供了一种射频拉远单元RRU，该RRU包括至少一个射频信号收发设备1101和一个数字电路1102 ；数字电路1102，用于将输入的至少一路第一数字信号转化为对应路数的第一模拟信号，输出对应路数的第一模拟信号到对应个数的射频信号收发设备1101 ;将至少一个射频信号收发设备1101输出的第二模拟信号转化为对应路数的第二数字信号，对对应路数的第二数字信号进行输出，该第二模拟信号用于反馈第一模拟信号的失真度，以根据该失真度预先对该第一模拟信号进行补偿；将至少一个射频信号收发设备1101输出的第三模拟信号转化为对应路数的第三数字信号，对对应路数的第三数字信号进行输出。其中，射频信号收发设备1101与数字电路1102之间通过背板传输模拟信号，可以避免在背板上传输高速数字信号，降低了对背板的质量要求。本实施例中，可以将第一模拟信号的上变频操作添加在射频信号收发设备1101的发射电路101中，也可以将上变频电路集成在数字电路1102中。在第一种发射第一模拟信号的方式中，数字电路1102包含CPRI和DAC，CPRI连接N个DAC的输入端，N个DAC的输出端分别连接N个射频信号处理设备1101中发射电路的输入端；或者，在第二种发射第一模拟信号的方式中，数字电路1102包含CPR1、DAC、第一上变频电路和第一 L0，CPRI连接N个DAC的输入端，N个DAC的输出端分别连接N个第一上变频电路的输入端，N个第一上变频电路的本振输入端连接第一 LO的本振输出端，N个第一上变频电路的输出端分别连接N个射频信号收发设备1101中发射电路的输入端。其中，第一 LO仅有一个本振输出端，N个第一上变频电路的本振输入端均与该本振输出端连接，以对第一模拟信号进行上变频操作。或者，还可以将不同频段的第一模拟信号通过合路器发送给射频信号收发设备1101，以节省数字电路1102中的DAC和射频线缆。在第三种发射第一模拟信号的方式中，数字电路1102包含CPR1、DAC和第一合路器，CPRI连接M个DAC的输入端，M个DAC的输出端连接第一合路器的M个输入端，第一合路器的N个输出端分别连接N个射频信号收发设备1101中发射电路的输入端，M〈N;或者，在第四种发射第一模拟信号的方式中，数字电路1102包含CPR1、DAC、第一合路器、第一上变频电路和第一 L0，CPRI连接M个DAC的输入端，M个DAC的输出端分别连接M个第一上变频电路的输入端，M个第一上变频电路的本振输入端连接第一 LO的本振输出端，M个第一上变频电路的输出端分别连接第一合路器的M个输入端,第一合路器的N个输出端分别连接N个射频信号收发设备1101中发射电路的输入端，M〈N。进一步地，针对将M路信号合路为N (M〈N)路信号的操作，本实施例还提供了一种计算N路信号的公式，具体如下:
权利要求
1.一种射频信号收发设备，其特征在于，所述设备包括发射电路，预失真电路及接收电路: 所述发射电路，用于对输 入的第一模拟信号进行功率放大，对功率放大后的所述第一模拟信号进行无线发射，并将功率放大后的所述第一模拟信号输出到所述预失真电路； 所述预失真电路，用于将所述发射电路输出的功率放大后的所述第一模拟信号转化为第二模拟信号，对所述第二模拟信号进行输出，所述第二模拟信号用于反馈所述第一模拟信号的失真度，以根据所述失真度预先对所述第一模拟信号进行补偿； 所述接收电路，用于无线接收第三模拟信号，并对所述第三模拟信号进行处理和输出。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于， 所述发射电路包含第一天线振子、第一双工器和功率放大器PA，所述PA的输入端连接所述发射电路的输入端，所述PA的输出端连接所述第一双工器的输入端，所述第一双工器的双工端连接所述第一天线振子的双工端，所述第一天线振子的辐射端连接所述发射电路的输出端； 所述预失真电路的输入端连接所述PA的输出端； 所述接收电路包含所述第一天线振子、所述第一双工器和低噪声放大器LNA，所述第一天线振子的辐射端连接所述接收电路的输入端，所述第一天线振子的双工端连接所述第一双工器的双工端，所述第一双工器的输出端连接所述LNA的输入端，所述LNA的输出端连接所述接收电路的输出端；或者，所述接收电路包含第二天线振子、第二双工器和所述LNA，所述第二天线振子的辐射端连接所述接收电路的输入端，所述第二天线振子的双工端连接所述第二双工器的双工端，所述第二双工器的输出端连接所述LNA的输入端，所述LNA的输出端连接所述接收电路的输出端。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述发射电路还包含第一移相器，所述第一移相器的输入端连接所述发射电路的输入端，所述第一移相器的输出端连接所述PA的输入端。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述发射电路还包含第一上变频电路和第一本地振荡器L0，所述第一上变频电路的输入端连接所述发射电路的输入端，所述第一上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，所述第一上变频电路的输出端连接所述PA的输入端。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述发射电路还包含第一移相器，所述第一上变频电路的输出端连接所述第一移相器的输入端，所述第一移相器的输出端连接所述PA的输入端。
6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述预失真电路包含第二上变频电路和第一 L0，所述第二上变频电路的输入端连接所述发射电路中PA的输出端，所述第二上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，所述第二上变频电路的输出端连接所述预失真电路的输出端。
7.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述接收电路还包含第二移相器，所述LNA的输出端连接所述第二移相器的输入端，所述第二移相器的输出端连接所述接收电路的输出端。
8.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述接收电路还包含下变频电路和第二L0，所述LNA的输出端连接所述下变频电路的输入端，所述下变频电路的本振输入端连接所述第二 LO的本振输出端，所述下变频电路的输出端连接所述接收电路的输出端。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述接收电路还包含第二移相器，所述LNA的输出端连接所述第二移相器的输入端，所述第二移相器的输出端连接所述下变频电路的输入端。
10.一种射频拉远单元RRU，其特征在于，所述RRU包括至少一个如权利要求1-9中任一项所述的射频信号收发设备和一个数字电路； 所述数字电路，用于将输入的至少一路第一数字信号转化为对应路数的第一模拟信号，输出对应路数的所述第一模拟信号到对应个数的所述射频信号收发设备；将至少一个所述射频信号 收发设备输出的第二模拟信号转化为对应路数的第二数字信号，对对应路数的所述第二数字信号进行输出，所述第二模拟信号用于反馈所述第一模拟信号的失真度，以根据所述失真度预先对所述第一模拟信号进行补偿；将至少一个所述射频信号收发设备输出的第三模拟信号转化为对应路数的第三数字信号，对对应路数的所述第三数字信号进行输出。
11.根据权利要求10所述的RRU，其特征在于， 所述数字电路包含公用射频接口 CPRI和数字模拟转换器DAC，所述CPRI连接N个所述DAC的输入端，N个所述DAC的输出端分别连接N个所述射频信号收发设备中发射电路的输入端；或者， 所述数字电路包含所述CPR1、所述DAC、第一上变频电路和第一本地振荡器L0，所述CPRI连接N个所述DAC的输入端，N个所述DAC的输出端分别连接N个所述第一上变频电路的输入端，N个所述第一上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，N个所述第一上变频电路的输出端分别连接N个所述射频信号收发设备中发射电路的输入端。
12.根据权利要求10所述的RRU，其特征在于， 所述数字电路包含CPR1、DAC和第一合路器，所述CPRI连接M个所述DAC的输入端，M个所述DAC的输出端连接所述第一合路器的M个输入端，所述第一合路器的N个输出端分别连接N个所述射频信号收发设备中发射电路的输入端，所述M〈N ;或者， 所述数字电路包含所述CPR1、所述DAC、所述第一合路器、所述第一上变频电路和第一L0,所述CPRI连接M个所述DAC的输入端，M个所述DAC的输出端分别连接M个所述第一上变频电路的输入端，M个所述第一上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，M个所述第一上变频电路的输出端分别连接所述第一合路器的M个输入端，所述第一合路器的N个输出端分别连接N个所述射频信号收发设备中发射电路的输入端，所述M〈N。
13.根据权利要求10所述的RRU，其特征在于， 所述数字电路包含数字预失真Dro接口和第一模拟数字转换器ADC，所述Dro接口连接N个所述第一 ADC的输出端，N个所述第一 ADC的输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端；或者， 所述数字电路包含所述DH)接口、所述第一 ADC、第二上变频电路和所述第一 L0，所述DPD接口连接N个所述第一 ADC的输出端，N个所述第一 ADC的输入端分别连接N个所述第二上变频电路的输出端，N个所述第二上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，N个所述第二上变频电路的输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端。
14.根据权利要求10所述的RRU，其特征在于， 所述数字电路包含DH)接口、第一 ADC和第二合路器，所述DH)接口连接J个所述第一ADC的的输出端，J个所述第一 ADC的输入端连接第二合路器的J个输出端，所述第二合路器的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端，所述J〈N ;或者， 所述数字电路包含所述DH)接口、所述第一 ADC、所述第二合路器、第二上变频电路和第一 LO，所述Dro接口连接J个所述第一 ADC的的输出端，J个所述第一 ADC的输入端分别连接J个所述第二上变频电路的输出端，所述J个第二上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，所述J个第二上变频电路的输入端分别连接第二合路器的J个输出端，所述第二合路器的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端，所述J〈N。
15.根据权利要求10所述的RRU，其特征在于， 所述数字电路包含DH)接口、第一 ADC和开关，所述DH)接口连接所述第一 ADC的的输出端，所述第一 ADC的输入端连接所述开关的输出端，所述开关的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端；或者， 所述数字电路包含所述DH)接口、所述第一 ADC、开关、第二上变频电路和第一 L0，所述DPD接口连接所述第一 ADC的的输出端，所述第一 ADC的输入端连接所述第二上变频电路的输出端，所述第二上变频电路的本振输入端连接所述第一 LO的本振输出端，所述第二上变频电路的输入端连接所述开关的输出端，所述开关的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中预失真电路的输出端。
16.根据权利要求10所述的RRU，其特征在于， 所述数字电路包含CPRI和第二 ADC，所述CPRI连接N个所述第二 ADC的输出端，N个所述第二 ADC的输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中接收电路的输出端；或者， 所述数字电路包含所述CPR1、所述第二 ADC、下变频电路和第二 L0，所述CPRI连接N个所述第二 ADC的输出端，N个所述第二 ADC的输入端分别连接N个所述下变频电路的输出端，N个所述下变频电路的本振输入端连接所述第二 LO的本振输出端，N个所述下变频电路的输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中接收电路的输出端。
17.根据权利要求10所述的RRU，其特征在于， 所述数字电路包含CPR1、第二 ADC和第三合路器，所述CPRI连接K个所述第二 ADC的输出端，K个所述第二 ADC的输入端连接所述第二合路器的K个输出端，所述第二合路器的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中接收电路的输出端，所述K〈N ;或者， 所述数字电路包含所述CPR1、所述第二 ADC、所述第三合路器、下变频电路和第二 L0，所述CPRI连接K个所述第二 ADC的输出端，K个所述第二 ADC的输入端分别连接K个所述下变频电路的输出端，K个所述下变频电路的本振输入端连接所述第二 LO的本振输出端，K个所述下变频电路的输入端分别连接所述第二合路器的K个输出端，所述第二合路器的N个输入端分别连接N个所述射频信号收发设备中接收电路的输出端，所述K〈N。
18.一种基站系统， 其特征在于，所述系统包括:如权利要求10-17中任一项所述的射频拉远单元RRU和室内基带处理单元BBU ；所述BBU，用于输出至少一路第一数字信号到所述RRU，以便所述RRU将所述第一数字信号转化为第一模拟信号后，对所述第一模拟信号进行无线发射；接收所述RRU输出的至少一路第二数字信号，所述第二数字信号为所述RRU转化所述第一模拟信号后得到的，用于反馈所述第一模拟信号的失真度，以根据所述失真度预先对所述第一模拟信号进行补偿；接收所述RRU输出的至少一路第三数字信号，所述第三数字信号为所述RRU转化无线接收的第三模拟信号后得到的。
19.一种射频信号收发方法，其特征在于，所述方法包括: 对输入的第一模拟信号进行功率放大，对功率放大后的所述第一模拟信号进行无线发射，并将功率放大后的所述第一模拟信号转化为第二模拟信号，对所述第二模拟信号进行输出，所述第二模拟信号用于反馈所述第一模拟信号的失真度，以根据所述失真度预先对所述第一模拟信号进行补偿； 无线接收第三模拟信号，并对所述第三模拟信号进行处理和输出。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述对第一模拟信号进行功率放大之前，还包括: 对所述第一模拟信号进行上变频操作；和/或， 对所述第一模拟信号进行移相操作。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述将功率放大后的所述第一模拟信号转化为第二模拟信号之后，还包括: 对所述第二模拟信号进行上变频操作。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述无线接收第三模拟信号之后，还包括: 对所述第三模拟信号进行下变频操作；和/或， 对所述第三模拟信号进行移相操作。
23.一种射频信号处理方法，其特征在于，所述方法包括: 将输入的至少一路第一数字信号转化为对应路数的第一模拟信号，对对应路数的所述第一模拟信号进行功率放大，对功率放大后的所述第一模拟信号进行无线发射，将功率放大后的至少一路所述第一模拟信号转化为对应路数的第二模拟信号，并将所述第二模拟信号转化为对应路数的第二数字信号，所述第二数字信号用于反馈所述第一模拟信号的失真度，以根据所述失真度预先对所述第一模拟信号进行补偿； 无线接收至少一路第三模拟信号，将所述第三模拟信号转化为对应路数的第三数字信号，并对对应路数的所述第三数字信号进行输出。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述对对应路数的所述第一模拟信号进行功率放大之前，还包括: 对所述第一模拟信号进行上变频操作；和/或， 对所述第一模拟信号进行合路操作。
25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述将所述第二模拟信号转化为对应路数的第二数字信号之前，还包括: 对所述第二模拟信号进行上变频操作；和/或， 对所述第二模拟信号进行合路操作。
26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述将所述第三模拟信号转化为对应路数的第三数字信号之前，还包括: 对所述第三模拟信号进行下变频操作；和/或， 对所述第三模拟信`号进行合路操作。
全文摘要
本发明公开了一种射频信号收发和处理方法、设备及基站系统，属于通信领域。射频信号收发设备包括发射电路，用于对输入的第一模拟信号进行功率放大，对功率放大后的第一模拟信号进行无线发射，并将功率放大后的第一模拟信号输出到预失真电路；预失真电路，用于将功率放大后的第一模拟信号转化为第二模拟信号，对第二模拟信号进行输出，第二模拟信号用于反馈第一模拟信号的失真度，以根据失真度预先补偿第一模拟信号；接收电路，用于无线接收第三模拟信号，对第三模拟信号进行处理和输出。本发明可以提高射频信号收发效率，降低基站系统的成本，并降低基站系统的实现难度。
文档编号H04L25/02GK103107966SQ201310016028
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者欧健, 李云岗, 盛海强, 李莹君 申请人:华为技术有限公司