一种提高发射机性能的方法、存储介质及通信设备与流程

本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种提高发射机性能的方法、存储介质及通信设备。

背景技术：

陆上集群无线电(tetra，transeuropeantrunkedradio)产品采用时分双工(tdd，timedivisionduplexing，)的工作方式，发射信号开关瞬间，会产生频谱扩展，干扰其它信道，所以tetra协议对邻道开关谱功率(acps，adjacentchannelpowerduetoswitchingtransients)指标有严格要求。通常情况下，tdd产品的发射链路都需要调试各级功放和射频开关等单元电路的开关时序，通过软件控制功放电压的上升、下降曲线或者基频信号幅度的上升、下降曲线，使最终输出的射频功率上升、下降曲线符合协议要求，acps指标符合协议要求。

本申请的发明人在长期研发中发现，由于器件增益以及阻抗等性能的离散性，tetra产品在量产时acps指标不够稳定，即使多数机器的指标余量较大，仍有极少数机器会出现指标临界的情况；现有技术中改善开关谱特性的方案包括图1和图2所示的技术方案，图1所示的电路包括线性稳压电路11和动态电流源12，线性稳压电路11包括误差放大器111、反馈电路112以及过通元件113；该设计可以减小输出电压的变化率，防止其较快接近电源电压vdd，维持过通元件113的饱和度，显著改善功率放大器的开关谱特性，但是反馈与控制的电参量是功率放大器的电压，在多级单元电路的发射系统中应用效果一般；图2所示的结构中，根据利用增强型数据速率全球移动通讯系统演进技术(edge，enhanceddatarateforglobalsystemformobilecommunicationsevolition)调制后信号和射频输出信号的关系，对填充比特进行优化；将经优化的填充比特与有效数据调制比特合成为调制比特；以及利用合成的调制比特获得优化的上升开关谱和下降开关谱；但是该设计在基带数字调制时改变信号，存在批量机器指标的一致性问题，在工作频率范围较宽的产品中应用效果一般；现有技术所提供的方案中发射链路里通常包含多级单元电路，各单元电路可能存在增益曲线斜率突然变大的状态，而且各单元电路在不同频点的增益不同，在工作频率范围较宽的情况下，acps指标很难调试，此外器件的增益或阻抗存在离散性，影响批量机器的指标一致性，造成性能恶化。

技术实现要素：

本申请主要解决的问题是提供一种提高发射机性能的方法、存储介质及通信设备，能够改善邻道开关谱功率，同时减少对反馈信号进行衰减变化造成的载波泄露。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是提供一种提高发射机性能的方法，该发射机包括环状连接的发射链路以及反馈电路，该方法包括利用发射链路接收第一信号，对第一信号进行放大处理，以得到第二信号，并对第二信号进行耦合，以生成反馈信号，其中，第二信号的功率满足预设发射功率条件；利用反馈电路对反馈信号进行衰减，并将衰减后的反馈信号输入发射链路；其中，在发射机的开启和关闭过程中衰减倍数逐渐变化，进行深度负反馈状态和正常发射状态之间的过渡，在衰减倍数变化时第一信号中的直流分量进行相应变化。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是提供一种存储介质，该存储介质用于存储计算机程序，其特征在于，计算机程序在被处理器执行时，用于实现上述的提高发射机性能的方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是提供一种通信设备，其特征在于，包括通信模组、存储器以及处理器，存储器和通信模组均耦接处理器，通信模组用于收发信息，存储器用于存储计算机程序，处理器在执行存储器存储的计算机程序时，用于配合通信模组实现上述的提高发射机性能的方法。

通过上述方案，本申请的有益效果是：利用发射机的发射链路接收第一信号，并对第一信号进行放大处理，得到第二信号，然后对第二信号进行耦合，以生成反馈信号，再利用发射机的反馈电路对反馈信号进行衰减，并将衰减后的反馈信号输入发射链路，且在发射机的开启和关闭过程中衰减倍数逐渐变化，进行深度负反馈状态和正常发射状态之间的过渡，在衰减倍数变化时第一信号中的直流分量进行相应变化，从而调整发射链路的输出信号，实现功率时间模板(pvt，powervstime)曲线小功率段的上升、下降，改善邻道开关谱功率，同时减少对反馈信号进行衰减变化造成的载波泄露。

附图说明

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。其中：

图1是现有技术中改善开关谱特性的结构示意图；

图2是现有技术中改善开关谱特性的另一结构示意图；

图3是本申请提供的发射机一实施例的结构示意图；

图4是本申请提供的提高发射机性能的方法一实施例的流程示意图；

图5是本申请提供的提高发射机性能的方法另一实施例的流程示意图；

图6是本申请提供的发射机另一实施例中现有技术与本申请对应的pvt波形示意图；

图7是本申请提供的发射机另一实施例中不同时间段对应的pvt波形示意图；

图8是本申请提供的发射机另一实施例中载波频率387.5mhz、偏移频率-25khz对应的acps波形示意图；

图9是本申请提供的发射机另一实施例中载波频率387.5mhz、偏移频率+25khz对应的acps波形示意图；

图10是本申请提供的存储介质一实施例的结构示意图；

图11是本申请提供的通信设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了降低发射机中各单元电路的增益曲线斜率突然变大对acps的影响，降低正交调制去直流效果不佳对acps的影响，降低器件增益或阻抗批量情况下的离散性对acps带来的影响，降低单元电路在工作频带内增益平坦度差带来的性能差异，在工作频率范围较宽的情况下，单元电路要达到较好的增益平坦度是非常难实现的。本申请提出一种发射机方案，提高了acps指标的设计余量，对器件增益以及阻抗等性能的离散性给acps指标带来的不良影响有较强的抑制作用。

参阅图3，图3是本申请提供的发射机一实施例的结构示意图，该发射机包括：环状连接的发射链路10以及反馈电路20。

发射链路10包括依次连接的差分输入放大电路11、调制器12、开关电路13、天线14以及第一功率放大器15。

进一步地，差分输入放大电路11包括：第一差分放大电路111和第二差分放大电路112。该发射机还包括模数转换器(dac，digital-to-analogconverter)30，数模转换器30用于将输入的数字信号转换成两个正交的模拟信号。

第一差分放大电路111与数模转换器30的第一输出端连接，其包括第一差分输入端、第二差分输入端以及差分输出端，第一差分放大电路111的第一差分输入端与模数转换器30的第一输出端连接，第一差分放大电路111的第二差分输入端与反馈电路20的第一输出端连接。

第二差分放大电路112与数模转换器30的第二输出端连接，其包括第一差分输入端、第二差分输入端以及差分输出端，第二差分放大电路112的第一差分输入端与模数转换器30的第二输出端连接，第二差分放大电路112的第二差分输入端与反馈电路20的第二输出端连接。

第一差分放大电路111和第二差分放大电路112可以为误差放大器，第一差分输入端和第二差分输入端分别为同相输入端和反相输入端。

调制器12分别与第一差分放大电路111的差分输出端以及第二差分放大电路112的差分输出端耦接，其用于对第一差分信号和第二差分信号进行调制，以生成调制信号。

进一步地，调制器12包括：第一移相器121、第一混频器122、第二混频器123以及合成器124。

第一移相器121分别与第一混频器122以及第二混频器123耦接，其用于接收本地振荡信号，并控制本地振荡信号的相位，分别输出第一本地振荡信号和第二本地振荡信号至第一混频器122和第二混频器123；其中，第一本地振荡信号与第二本地振荡信号的相位差可以为90°，第一本地振荡信号和第二本地振荡信号正交。

例如，第一移相器121接收到的信号为s(t)＝acos(ωt)，第一本地振荡信号为acos(ωt)，第二本地振荡信号为asin(ωt)。

第一混频器122分别与第一差分放大电路111的输出端以及第一移相器121耦接，其用于对第一差分信号以及第一本地振荡信号进行混频，以得到第一调制信号。

第二混频器123分别与第二差分放大电路112的输出端以及第一移相器121耦接，其用于对第二差分信号以及第二本地振荡信号进行混频，以得到第二调制信号。

合成器124分别与第一混频器122以及第二混频器123耦接，其用于对第一调制信号和第二调制信号进行合成，以得到调制信号。

继续参阅图3，发射链路10还包括第一功率放大器15，发射机还包括振荡器40。

第一功率放大器15分别与合成器124的输出端以及反馈电路20的输入端耦接，其用于对调制信号进行放大。

进一步地，开关电路13包括互相连接的耦合器131和开关132，耦合器131通过第一功率放大器15耦接合成器124，其用于对调制信号进行耦合，以得到射频信号和反馈信号，并将反馈信号输入至衰减器21，同时将射频信号通过天线14发射出去。

天线14用于发射耦合器131输出的射频信号，开关132分别与耦合器131以及天线14耦接，其用于在发射时隙导通耦合器131与天线14之间的通路。

振荡器40分别与第一移相器121以及第二移相器221耦接，其用于产生本地振荡信号，该振荡器40可以为压控振荡器(vco，voltagecontrolledoscillator)。

反馈电路20的反馈输入端耦接第一功率放大器15，反馈电路20的反馈输出端分别耦接第一差分放大电路111的第二差分输入端以及第二差分放大电路112的第二差分输入端。

进一步地，该反馈电路20包括：衰减器21、解调器22、第二功率放大器23以及第三功率放大器24。

衰减器21与耦合器131耦接，其用于对耦合器131输出的信号进行衰减，以得到衰减信号，该衰减器21可以为可调衰减器，其衰减倍数受控于控制电路(图中未示出)，可以利用外部控制信号来调整控制电路，从而调整衰减器21的衰减倍数。

解调器22分别与差分输入放大电路11以及衰减器21耦接，其用于对衰减器21输出的信号进行解调，以得到解调信号，并将解调信号反馈至差分输入放大电路11；具体地，解调器22分别与第一差分放大电路111的第二差分输入端以及第二差分放大电路112的第二差分输入端耦接。

进一步地，解调器22包括：第二移相器221、第三混频器222以及第四混频器223。

第二移相器221分别与第三混频器222以及第四混频器223耦接，其用于接收本地振荡信号，并控制本地振荡信号的相位，分别输出第一本地振荡信号和第二本地振荡信号至第三混频器222和第四混频器223。

第三混频器222分别与衰减器21以及第一差分放大电路111的第二差分输入端耦接，其用于对第一本地振荡信号以及衰减信号进行混频，以得到第一解调信号，并将第一解调信号输入至第一差分放大电路111的第二差分输入端。

第四混频器223分别与衰减器21以及第二差分放大电路112的第二差分输入端耦接，其用于对第二本地振荡信号以及衰减信号进行混频，以得到第二解调信号，并将第二解调信号输入至第二差分放大电路112的第二差分输入端。

第二功率放大器23分别与第三混频器222的输出端以及第一差分放大电路111的第二差分输入端耦接，其用于对第一解调信号进行放大，以得到第一反馈信号，并将第一反馈信号输入至第一差分放大电路111的第二差分输入端。

第三功率放大器24分别与第四混频器223的输出端以及第二差分放大电路112的第二差分输入端耦接，其用于对第二解调信号进行放大，以得到第二反馈信号，并将第二反馈信号输入至第二差分放大电路112的第二差分输入端。

差分输入放大电路11、第一功率放大器15、耦合器131、反馈电路20以及调制器12构成笛卡尔环。

参阅图4，图4是本申请提供的提高发射机性能的方法一实施例的流程示意图，发射机包括环状连接的发射链路10以及反馈电路20，该方法包括：

步骤41：利用发射链路10接收第一信号，对第一信号进行放大处理，以得到第二信号，并对第二信号进行耦合，以生成反馈信号。

发射链路10的一输入端用于接收第一信号，该第一信号为基带信号，第一信号在发射机开启过程中从直流信号变换为交流信号和直流叠加信号，在发射机关闭过程中从交流和直流叠加信号变换为直流信号；第二信号的功率满足预设发射功率条件。

步骤42：利用反馈电路20对反馈信号进行衰减，并将衰减后的反馈信号输入发射链路10。

在发射机的开启和关闭过程中衰减倍数逐渐变化，进行深度负反馈状态和正常发射状态之间的过渡，在衰减倍数变化时第一信号中的直流分量进行相应变化。

在直流信号期间，利用反馈电路20对输入至发射链路10的信号进行调整，从而改变发射链路10输出的信号。

在一具体的实施例中，在第一信号为直流信号期间，tdd信号处于上升阶段，此期间不是tdd信号的有用时间，此时发射机无需使用交流信号，假设实际衰减值为5db时，基带信号i(t)＝2.5，衰减值变为15db时，基带信号i(t)＝2.3，衰减值变为20db时，基带信号i(t)＝2；然后在tdd信号的有用时间内，基带信号变为i(t)＝a(t)*cos(ωt)+2，其中，a(t)是基带信号的幅度，其为可调参数，基带信号的幅度a(t)随时间慢慢增大。

反馈电路20的反馈输入端耦接发射链路10的输出端，反馈电路20的反馈输出端耦接发射链路10的另一输入端。

反馈电路10对反馈信号进行衰减，且在衰减倍数逐渐变化的过程中，第一信号中的直流信号逐渐变化。

发射链路10与反馈电路20形成闭合环路，在发射机开启过程中的直流信号期间，反馈电路20对发射链路10输出的信号进行不同程度的衰减，每一个时间阶段对应一个衰减倍数，初始状态时，反馈电路20的衰减倍数最小，逐渐增大衰减倍数至发射机发射信号时所需的衰减倍数，以改善邻道开关功率，减小对相邻信道的干扰。

在深度负反馈状态下，可进行第一功率放大器44和开关电路13的开启或关闭的时序控制。

在一具体的实施例中，在第一信号为直流信号的期间，进行发射链路时序控制操作：

在第一时序控制阶段：设置笛卡尔环的衰减值低于正常发射所需衰减值5-30db，使得笛卡尔环处于深度负反馈状态(相对正常发射的衰减值而言)，在此阶段内完成发射机的电路中各级功放管、射频开关等单元电路的时序开关控制；使得发射机的各单元电路因开关动作产生的功率在笛卡尔环反馈深度较大的情况下得到有效地抑制。

在第二时序控制阶段：控制衰减倍数逐渐增大，进行笛卡尔环深度负反馈状态和正常发射状态所需衰减倍数的设置变化，差分输入放大电路11的输入端协同输入对应的直流校准值。

可以理解地，发射机关闭过程为发射机开启过程的逆过程，信号的变化与开启过程相反，具体过程与开启过程类似，在此不再赘述。

本实施例利用发射机的发射链路接收第一信号，并对第一信号进行放大处理，得到第二信号，然后对第二信号进行耦合，以生成反馈信号，再利用发射机的反馈电路对反馈信号进行衰减，并将衰减后的反馈信号输入发射链路，且在发射机的开启和关闭过程中衰减倍数逐渐变化，进行深度负反馈状态和正常发射状态之间的过渡，在衰减倍数变化时第一信号中的直流分量进行相应变化，从而调整发射链路的输出信号，实现功率时间模板曲线小功率段的上升、下降，改善邻道开关谱功率，同时减少对反馈信号进行衰减变化造成的载波泄露。

参阅4和图5，图5是本申请提供的提高发射机性能的方法另一实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤51：对输入至差分输入放大电路11的基带信号预先进行去直流校准，以得到预设直流电压校准表。

将数模转换器30输出的直流信号作为第一信号；然后将第一信号输入至发射机的发射链路10中；调整反馈电路20的衰减倍数，并获取调制器12的两个输入端口之间的直流电压差值。

该预设直流电压校准表包括直流校准值与衰减倍数的对应关系，该直流校准值为调整后的直流信号的电压值；差分输入放大电路11用于将当前衰减倍数与预设直流电压校准表进行匹配，以查找到与当前衰减倍数相对应的直流校准值。

获取预设直流电压校准表的方式为预先进行发射链路的输入信号去直流校准，获取笛卡尔环载波泄露较小时衰减倍数对应的直流校准值，衰减倍数的数量最少为2个，具体地，该直流校准值的数量大于或等于4个，并将直流校准值与衰减倍数的对应关系保存，以便在发射时隙进行调用；在一具体的实施例中，输入至调制器12的直流电压与调制器12的n端的电压之间的差值趋近于0时，将此直流电压记作直流校准值。

进一步地，不断调整衰减器21的衰减倍数，对于每一个衰减倍数，调整输入第一差分放大电路111的第一差分输入端和第二差分放大电路112的第一差分输入端的直流电压值，以使得第一差分放大电路111的差分输出端的电压值与预设第一电压值相同，第二差分放大电路112的差分输出端的电压值与预设第二电压值相同，从而降低直流信号引起的载波泄露，其中，预设第一电压值和预设第二电压值分别为第一混频器122和第二混频器123的固定电压参数，当输入混频器(第一混频器122和第二混频器123)的直流电压值与该固定电压参数相同时，可避免直流信号的不平衡造成的载波泄露。

步骤52：根据预设直流电压校准表以及当前反馈电路20中衰减器21的衰减倍数，调整数模转换器30输出的直流信号的电压值，以降低发射机的邻道开关谱功率。

预设直流电压校准表包括直流校准值与衰减器21的衰减倍数的对应关系；衰减器21的衰减倍数在发射机开启的过程中，逐渐增大；衰减器21的衰减倍数在发射机关闭的过程中，逐渐减小。

数模转换器30输出的直流信号的电压值的调整规则为使得输入至调制器12的两个输入端口的直流电压与预设电压的差值在预设范围以内。

反馈电路20的衰减倍数的数量最少为2个，数模转换器30存储有预设直流电压校准表，以使得在发射机的开启过程和关闭过程中数模转换器30获取到当前衰减器21的衰减倍数对应的直流校准值，根据直流校准值调整数模转换器30输出的直流信号的电压值。

步骤53：利用差分输入放大电路11接收第一信号，对第一信号进行差分放大处理，以得到第三信号。

分别利用第一差分放大电路111和第二差分放大电路112接收模数转换器30输出的模拟正交信号作为第一信号，并进行放大。

步骤54：利用调制器12对第三信号进行调制，以得到第四信号。

利用第一混频器122和第二混频器123分别对第一差分放大电路111和第二差分放大电路112输出的信号进行混频处理，从而得到两个第四信号。

步骤55：利用第一功率放大器15将第四信号的功率放大预设倍数，以得到第二信号。

步骤56：利用开关电路13对第二信号进行耦合，生成反馈信号和射频信号，并利用天线14将射频信号发射出去。

利用耦合器131对第一功率放大器15输出的信号进行耦合，从而得到反馈信号和射频信号。

步骤57：利用反馈电路20对反馈信号进行衰减，并将衰减后的反馈信号输入发射链路10。

利用反馈电路20中的衰减器21对反馈信号进行衰减，然后将衰减后的反馈信号利用调解器22进行解调，得到第一解调信号和第二解调信号，再利用第二功率放大器23和第三功率放大器24对第一解调信号和第二解调信号进行放大处理，得到第一反馈信号和第二反馈信号，并将第一反馈信号和第二反馈信号分别输入至第一差分放大电路111和第二差分放大电路112的第二差分输入端。

例如，如图6所示，振荡器40输出的本地振荡信号的频率(载波频率)为387.5mhz，图6(a)为现有技术对应的pvt波形示意图，图6(b)为本实施例对应的pvt波形示意图，从图6中可以看出，本申请的方案开关动作带来的pvt比现有技术低，且功率爬升的速率减缓。

笛卡尔环反馈衰减曲线的斜率相对于功放管增益曲线斜率可以进行更精准的控制，在误差放大器的作用下，有效降低发射链路的功率时间模板中小功率段变化的斜率，有效降低各单元电路增益和阻抗在不同频率的差异以及批量离散性的影响，同时避免恶化载波泄漏，引入新的功率变化参量。

在一具体的实施例中，tdd信号关闭的时间段衰减值的设置顺序与开启阶段相反，其他各单元电路时序可参考实际测试的acps决定，假设最终发射所需的衰减器21的衰减值为a。

在第一阶段，设置初始衰减值为a-15，设置差分输入放大电路11输入对应的直流校准值，设置发射正常功率所需的vco参数等。

在第二阶段，模数转换器30只输出直流信号，笛卡尔环处于深度负反馈状态，在40个采样时间里，逐步开启各放大器以及开关132等单元电路。

在第三阶段，模数转换器30只输出直流信号，在10个采样时间里，设置当前衰减值为a-5，更新模数转换器30输出对应的直流校准值。

在第四阶段，模数转换器30只输出直流信号，在10个采样时间里，设置当前衰减值为a，更新模数转换器30输出对应的直流校准值，此时的衰减值和直流校准值已经是正常发射状态对应的设置值。

在第五阶段，模数转换器30输出交流信号，在32个采样时间里，第一信号的幅度缓慢上升，功率达到正常发射阶段。

上述的五个阶段对应的pvt如图7所示，通过调整载波频率得到如下表所示的现有技术与本申请的方案对应的acps以及图8-9所示的波形示意图。

其中，图8所示的波形示意图中载波频率为387.5mhz，偏移频率为-25khz，即在载波频率为387.5mhz时，在频率为(387.5mhz-25khz)的信道内测试到的功率值；图9所示的波形示意图中载波频率为387.5mhz，偏移频率为+25khz，即在载波频率为387.5mhz时，在频率为(387.5mhz+25khz)的信道内测试到的功率值；通过上表以及图8-9可以看出，相比现有技术，本申请所采用的技术方案将acps降得更低。

在笛卡尔环的衰减值小于正常发射状态5db以上的深度负反馈状态下，进行发射链路所有单元电路的开关时序控制；利用时序控制衰减器21的衰减倍数逐渐变化，实现pvt功率曲线小功率段的上升和下降；预先测试笛卡尔环发射链路的载波泄漏并进行校准，获取多个衰减值对应的直流校准值，tdd信号开关过程中笛卡尔环的衰减值和差分输入放大电路11输入的直流值进行多次协同变化；将acps指标的设计余量提高至5db以上，改善了发射机的性能，同时提高量产机器acps指标的一致性和稳定性，降低生产维护成本，并降低dac成本，降低同类产品尤其是宽频产品的acps指标调试难度，降低成本。

参阅图10，图10是本申请提供的存储介质一实施例的结构示意图，该存储介质100用于存储计算机程序101，计算机程序101在被处理器执行时，用于实现上述实施例中的提高发射机性能的方法。

其中，该存储介质100可以是服务端、u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

参阅图11，图11是本申请提供的通信设备一实施例的结构示意图，该通信设备包括通信模组110、存储器120以及处理器130，存储器120和通信模组110均耦接处理器130，通信模组110用于收发信息，存储器120用于存储计算机程序，处理器130在执行存储器120存储的计算机程序时，用于配合通信模组110实现上述实施例中的提高发射机性能的方法。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。