[发明专利]无线通信系统中具有多级信道滤波器的收发器

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种无线通信系统的收发器，更具体地涉及一种无线通信系统中具有多级信道滤波器的收发器。

背景技术

第三代伙伴项目(GPP)的长期演进(LTE)技术规范定义了包括20、15、10、5、3和1.4MHz的多个信道带宽，并且需要对这些信道带宽的支持。

对于LTE中的多个信道带宽，发送器单元(Tx)必须满足非常严格的技术要求，包括光谱掩码。接收器单元(Rx)也必须满足非常严格的技术要求，包括高标准的相邻信道选择性和对于来自于相邻信道的干扰信号的信道阻断。

考虑到许多国家和网络运营商，开发和采用分开的收发器来用于各个信道带宽可能是很不具有竞争力的。因此，在实际应用中，根据20MHz的最宽的信道带宽设计射频(RF)滤波器和模拟中频(IF)滤波器。同时，通过数字信道滤波器来适配这些RF滤波器和模拟IF滤波器，以支持在各个国家和/或运营商的LTE技术规范和技术要求中提供的更窄的信道带宽。

数字信道滤波器可以在信道带宽的边缘处执行非常急剧的滤波，这使用模拟信道滤波器可能难以实现。

随着信道带宽的变窄，在数字信道滤波器中需要的抽头的数目增大。例如，5到1.4MHz所需的滤波器抽头(即，系数)的数目可能是20MHz所需的滤波器抽头的数目的四到八倍。实施具有大量抽头的数字信道滤波器需要大量乘法器。乘法器是数字硬件中的最复杂的计算元件之一。因此，使用大量乘法器来实施数字信道滤波器可能并无益处。

发明内容

技术问题

已经考虑上述问题而做出本发明，并且本发明提供一种用于无线收发器的信道滤波器，其通过多级滤波而具有降低数目的滤波器抽头。

本发明还提供一种在单个系统中支持多个信道带宽的收发器。

对技术问题的解决方案

根据本发明的实施例，提供一种用于无线通信系统的发送器单元，该发送器单元包括多级信道滤波器模块，用于通过多级执行采样率转换，来对具有与无线通信系统的信道带宽对应的采样率的输入信号执行信道滤波。

该多级信道滤波模块可以包括用于根据信道带宽对输入信号进行下采样的至少一个抽取器(decimator)、用于根据信道带宽对下采样后的信号进行内插的至少一个补零器、和用于对下采样后的信号或内插后的信号进行信道滤波的至少一个信道滤波器。

该发送器单元还可以包括信道滤波器调节器，用于根据信道带宽改变抽取器、补零器和信道滤波器的数量和布置。

根据本发明的另一个实施例，提供一种用于无线通信系统的接收器单元，该接收器单元包括多级信道滤波器模块，用于通过多级的采样率转换，来对具有与无线通信系统的信道带宽对应的采样率的输入信号执行信道滤波。

该多级信道滤波器模块可以包括用于根据信道带宽对输入信号进行下采样的至少一个抽取器、用于根据信道带宽对下采样后的信号进行内插的至少一个补零器、和用于对下采样后的信号或内插后的信号进行信道滤波的至少一个信道滤波器。

该接收器单元还可以包括信道滤波器调节器，用于根据信道带宽改变抽取器、补零器和信道滤波器的数量和布置。

根据本发明，对于支持多个信道带宽的系统，该信道滤波器能够根据使用中的信道带宽而被有效地适配。具体地，多级信道滤波器能够防止对更窄的信道带宽执行信道滤波所需的乘法器的数目的急剧增大。

发明的有益效果

如上所述，根据本发明，信道滤波所必需的滤波器抽头的数目降低了。因此，能够降低收发器的实施复杂度并且信道滤波器变得可操作在较低的时钟频率处。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明的特征和优点将更加明显，其中：

图1是示出了根据本发明的实施例的收发器的框图；

图2是示出了图1的收发器中的发送器单元的发送调制解调器和数字上变频器的框图；

图3是示出了图1的收发器中的接收器单元的数字下变频器和接收调制解调器的框图；

图4是在发送器单元处用于3MHz信道带宽的单级信道滤波器的频率响应的曲线；

图5是在发送器单元处构成用于3MHz信道带宽的多级滤波器的具有因子1的信道滤波器的频率响应的曲线；

图6是构成多级滤波器的因子1/2的信道滤波器的频率响应的曲线；

图7是构成多级滤波器的因子1/4的信道滤波器的频率响应的曲线；

图8是构成多级滤波器的因子1/8的信道滤波器的频率响应的曲线；

图9是半带滤波器的时域响应的曲线；

图10是半带滤波器的频域响应的曲线；