[发明专利]多载波信号的接收方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多载波信号的接收方法及装置。

背景技术

时分同步的码分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，简称为 TD-SCDMA)系统与宽带码分多址接入(Wideband Code Division Multiple Access，简称为 WCDMA)及CDMA2000被国际电联采纳为第三代移动通信标准。目前，TD-SCDMA产业链已逐步走向成熟。网络设备、手机终端及测试仪器等都有多家厂商提供成熟的产品和解决方案。同时，TD-SCDMA标准继续演进，在3GPP release 5中推出TD-HSDPA无线宽带下载业务，在3GPP release 7中推出TD-HSUPA无线宽带上传业务。

TD-SCDMA系统基于低码片速率(Low Chip Rate，简称为LCR)，即TD-SCDMA信号码片速率为1.28MHz，占用带宽为1.6MHz。TD-SCDMA系统采用较低的码片速率使终端芯片的实现复杂度降低，从而可以应用诸如联合检测(Joint Detection，简称为JD)等先进的信号处理技术，实现较高的网络容量。低码片速率技术在实现语音电话、可视电话和低速无线上网时没有问题，但在无线宽带业务上，与WCDMA和CDMA2000相比有一点劣势，因为 WCDMA和CDMA2000用5MHz带宽提供下行最高7.2Mb/s的峰值下载速率，而TD-SCDMA 用1.6MHz带宽提供下行最高2.8Mb/s的峰值下载速率。可见，虽然频谱利用率差不多，但是，每个用户能够享受的峰值下载速率相差较大。

为了给用户提供和WCDMA相同的无线宽带体验，TD-SCDMA新标准引入了多载波技术，即，用多个载波并行传输数据来提高传输速率。TD-SCDMA多载波系统中通常载波数为 3，每个载波上传输与单载波相同的1.6MHz LCR信号，即，总共用4.8MHz带宽来提供高达 8.4Mb/s的峰值速率。

然而，多载波TD-SCDMA技术在提高峰值速率的同时也对终端射频和基带芯片提出了更高的要求。基带芯片复杂度的增加会提高TD-SCDMA多载波终端的成本和功耗。因此，多载波终端基带芯片设计的关键之一是如何利用TD-SCDMA多载波信号特点，设计出性能好、复杂度低的方案。

在相关技术中，对于只采用一套射频方案实现多载波的接收方法有：

方法一：接收端包括满足多载波频点和带宽的射频器件和模拟基带。图1是根据相关技术的采用方法一实现多载波的接收装置的示意图，如图1所示，该装置包括一个8倍码片速率(10.24MHz)采样的模数转换器(Analog Digital Converter，简称为ADC)单元、两个频谱搬移单元(Frequency Transfer，负责将以+/-1.6MHz为中心频率的载波分别搬移到-0.8～0.8MHz 的基带)和三个1.6MHz带宽的数字低通基带滤波器(均为-0.8～0.8MHz的基带低通)，由三个低通滤波器分别输出8倍码片速率或4倍码片速率三个载波各自分离的基带信号。

方法二：与方法一的区别在于：1)三个滤波器和频谱搬移在信号处理流程上交换了位置顺序；2)低通滤波器1变更为中心频率-1.6MHz通带范围-2.4MHz～-0.8MHz的带通滤波器1； 3)低通滤波器3变更为中心频率+1.6MHz通带范围+0.8MHz～+2.4MHz的带通滤波器3。具体地，如图2所示，图2是根据相关技术的采用方法二实现多载波的接收装置的示意图。

方法三：是方法二的等效变形，可参考图3，图3是根据相关技术的采用方法三实现多载波的接收装置的示意图，即，通过滤波器组级联快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation简称为FFT)的形式取代了方法二中的三个滤波器和频谱搬移模块的功能，较方法二运算量有所降低。但是，引入了FFT变换，实现结构较为复杂。

可见，在相关技术中，多载波的接收装置存在以下问题：

1)均基于较高的ADC采样速率(8倍码率速率甚至更高)，即，载波输出采样率均为码片速率的倍数而不是信号带宽速率，增加了实现成本和终端电源功耗。

2)方法一和方法二中引入了频谱搬移模块，该模块需要通过查表或其他方式完成高精度三角函数计算，运算量大且占用的存储器较多。

3)方法三虽然运算量有所减少，但涉及的滤波器组尤其是FFT变换实现结构都较为复杂。

发明内容