[发明专利]蜂窝接收机的差分接收系统及其实现信号接收的方法

说明书

技术领域

本发明涉及差分接收系统，尤指一种蜂窝接收机的差分接收系统及其实现 信号接收的方法。

背景技术

形式为差分接收系统的蜂窝接收机很常见。差分接收系统通常包括天线， 滤波器，巴仑，差分线和后端接收设备。其中，天线用于接收通过空间传输的 射频信号；滤波器用于滤除通信频段外的干扰；巴仑用于将天线接收后的信号 分成两路，其中一路信号和另外一路信号之间的相位差的绝对值约为180度， 即此两路信号的相位是相反的。值得一提的是：由于差分信号间的时延差值可 以由差分信号间的相位差值唯一地得到，反之亦然。因此一般认为差分信号间 的时延差值和差分信号间的相位差反映出的问题是相同的。通常情况下，滤波 器和巴仑会集成在一个器件中。差分线通常用于传输巴仑输出后的两路信号， 因为这两路信号通路上传输的信号的相位是相反的，因此习惯上将这两条信号 通路称作差分线。后端接收设备一般采用模块化设计，集成了差分信号合成器， 低噪声放大器(LNA)，信号解调器，信号的采集和信号的后处理等模块。差分 接收系统有抑制共模干扰的优点，因此在蜂窝接收机中得到了广泛应用。

在差分接收系统中，两路信号通路上传输的信号之间的相位差的绝对值最 优值是180度，此时，两路信号在差分信号合成器中合成后的幅度是最大的， 不存在由于相位/时延的问题而造成的信号幅度上的衰落。然而，实际情况是， 巴仑输出后的两路差分信号之间的相位差的绝对值并不恰好为180度，随着差 分信号之间的相位差的绝对值围绕着180度进行上下波动，差分信号合成器合 成后的信号在幅度上的衰落也会随之进行相应的波动。更重要的是，当两条差 分线的状态不一致时，例如长短和拐角数量，信号走过此两条通路所花的时间 也是不一致的，因此也会造成相位差的波动，并最终造成差分信号合成器合成 后的信号在幅度上的衰落。随着移动终端的形状不断缩小，因此可用于差分线 进行走线的布局面积也在不断减小，因此，通常会造成差分线的两条通路的状 态有较大的不同，造成差分信号之间的相位差的绝对值偏离最优的180度，最 终导致差分接收系统接收灵敏度的下降。

图1为现有技术中一个典型的蜂窝接收机中的差分接收机的组成结构示 意图，如图1所示，包括天线100、滤波器102、信号传输线104、巴仑106、 差分线+108、差分线-110，以及信号放大和解调模块150。

其中，天线100用于接收空间传输的无线电波，对于蜂窝通信系统，就是 接收从基站发送的射频信号。天线100接收的信号包含着较多的干扰信号，直 接进行解调会存在较大的问题，因此，需先将天线100接收的信号输入到滤波 器102中进行滤波处理，此时的信号是单端信号而不是差分信号。

为了抑制信号传输过程中的共模干扰，需将经过滤波的单端信号转化为差 分信号再进行传递。在经过滤波器102之后，经信号传输线104输入到巴仑106， 经巴仑106转化为差分信号，所以从巴仑输出的信号是需要通过两条传输线进 行传输的。另外，值得一提的是在现有技术中，滤波器和巴仑通常集成在一颗 器件中，但是实际上滤波器是两个系统单元。从巴仑输出的信号为差分信号， 两路差分信号分别通过差分线+108和差分线-110进行传输。

两路差分信号会进入信号放大和解调模块150进行处理。信号放大和解调 模块150包括低噪声放大器152和信号解调设备156。首先，差分信号输入到 低噪声放大器152进行放大，提高接收信号的信噪比，同时，此差分信号会在 低噪声放大器152中进行合成，转化为单端信号，通过传输线154，输入到信 号解调设备156进行解调和相关处理后，这样，就完成了信号的接收。