[发明专利]用于处理极化调制传输链内的数字复调制信号的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理，且更具体地涉及极化调制传输链内的数字复调制信号的处理。

本发明的具体但非限制性的应用是针对无线通信领域，特别是UMTS和3G标准。

背景技术

蜂窝系统和所有无线电通信系统的新发展越来越需要高性能以及多模设备。因此，在发送侧，基于极化调制的新架构被提出作为熟知的直接I和Q上混频器传输链的替选。

这样的基于极化调制的传输架构的优点是具有实现不带传输无源滤波器的多频带RF子系统的高性能、在VCO再调制现象之前的鲁棒性，该现象通常限制相邻信道内传输功率的性能。另一优点是大信号极化(LSP)电路，通过该大信号极化电路，振幅和相位的重组发生在功率放大器(PA)内部；因此，功率效率被最大化，这对移动电话上通常需要大输出功率的2G和2.5G系统是有用的。为利用极化调制连同严格的定时和高动态输出功率控制的限制，在小信号极化(SSP)中更多地考虑用于3G/HSxPA的极化调制。在多频带蜂窝收发器的优选实施中，对于GSM的2G/2.5G模式，IC能够以SSP模式工作，而对于3G/HSxUPA，IC能够以LSP模式工作。

在基带部分(BB)内需要某些数字处理，用于产生振幅和频率输入信号。此信号产生考虑标准规范的要求、收发器基准的性能、用于合理实施的电流限制和面积限制。它还需要兼容RF发射器的能力：VCO上的频率调制(FM)和输出缓冲器上的振幅调制。

发明人发现极化架构具有较大的缺点，尤其是在UMTS标准中使用的QPSK(同样地，或HPSK)调制的情况下。如果复轨迹信号穿过或至少接近复平面的原点，则相位信号非常快速地改变。此效应导致极大的PM(相位调制)信号带宽，由于有限的采样频率以及有限的FM范围，该PM信号带宽不能够由后续阶段适当地处理。这便导致重组信号的频谱加宽(例如，天线信号的频谱加宽)。如果TX信号的尾频谱落入RX频带，则发生不想要的RX信号的减敏(注意：在UMTS标准中空气信号(air signal)被同时发送以及接收)。

发明内容

根据实施方式，插入在I/Q信号域中直接运行的数字预处理块，以便减少频谱加宽效应以及降低对极大的FM信号范围的需求(导致高的或甚至不可能的数模转换的电路需求)。此预处理块的任务是使在原点附近穿过的轨迹弯曲，使得复平面内的开孔出现。

为使此信号变型在EVM(误差矢量幅度)和频谱方面不显著降低信号，优选地，附加的滤波阶段被用于削弱因此产生的频带外频谱再生。

根据另一实施方式，提出修改调制信号的初始轨迹，以便限制最大FM偏差以及幅度动态范围，并保持可接受的EVM，以及相邻信道上的频谱，以符合标准。

根据一方面，提出一种处理数字复调制信号的方法，所述方法包括：对所述数字复调制信号进行预处理以获得预处理后的数字复调制信号，以及进行所述预处理后的信号的笛卡尔坐标到极坐标的转换，所述预处理包括：分析所述数字复调制信号的轨迹，且如果所述轨迹穿过环绕复平面的原点的区域，则修改所述数字复调制信号，使得所述预处理后的信号具有避开所述区域的修改的轨迹。

尽管存在避开所述区域的许多可能性，在具体有效的实施方式中，修改所述数字复调制信号包括：加工复校正信号以及将所述复校正信号与所述数字复调制信号相加，使得所述轨迹的包括所述轨迹的最近点的部分在基本正交于所述轨迹的方向上被推离所述原点，由此获得修改的数字复信号。

根据实施方式，加工所述复校正信号包括：根据所述区域的尺寸以及所述最近点相对于所述原点的位置，在所述最近点估计所述复校正信号的振幅和相位，且所述相加的步骤包括：在所述最近点或在所述最近点附近，将所述复校正信号与所述数字复调制信号相加。

一些变型可能用于加工所述复校正信号。

根据第一变型，在所述最近点估计所述复校正信号的振幅和相位包括：确定具有所述复调制信号的最小振幅的样本，从分别在所述具有最小振幅的样本之前和之后的两个样本之间的加权插值估计初始复校正矢量，确定最终复校正矢量，所述最终复校正矢量平行于所述初始复校正矢量且其幅度取决于所述区域的尺寸以及所述初始复校正矢量的幅度，所述最终复校正矢量是所述复校正信号，且所述相加的步骤包括将所述最终复校正矢量与所述具有最小振幅的样本相加。

换句话说，此变型是基于采样点的简单插值，用于在笛卡尔坐标轴上找到幅度的最小值，然后限定与信号相加的矢量，优选地与充分的滤波相关。优点是避免在检测最小值之前进行高速率的上采样的繁重计算，因为此检测可以以中等的采样速率进行。