[发明专利]多载波接收机、多载波发射机及多载波收发系统

说明书

技术领域

本揭露是有关于一种多载波接收机、多载波发射机及多载波收发系统。

背景技术

目前无线宽带通信技术逐渐采用多载波结合模式(carrier aggregation)来提高有限频率资源的频谱效率，并提升数据传输能力。在此多载波结合模式技术中，需要传输的数据会被分配至各个具有较小频宽的子载波。由于目前频谱分配方式已限制连续性大频带的可取得性，因此在多载波结合模式中的各子载波可能为连续性(contiguous)、非连续性，或甚至跨频段(inter-band)的分配。

在多载波结合模式的应用中，射频收发系统需要同时传输多个信号。最常见的实施方式为配置多个射频收发机，并针对各射频收发机所需的频宽作适当的设计。图1是一种现有的多载波接收机100的功能方块图。为解说的便利性，在图1中仅概略绘示多载波接收机100具有两个主要模拟信号处理路径，以将两个频段的信号处理后，交由数字信号处理器150作进一步处理。多载波接收机100中的第一模拟信号处理路径从一天线接收射频信号，依次利用放大器110、混频器120与本地端振荡器130对第一频段(band 1)的一个或多个子载波信号进行信号增益与降频的处理。子载波信号降频后，再利用模拟信号处理单元140中的滤波器142过滤预定频宽以外的噪声，利用解调器144解调子载波信号，并将解调后的子载波信号通过模拟数字转换器(ADC)146转换为数字信号，由数字信号处理器150进一步处理。相类似地，在多载波接收机100的第二模拟信号处理路径中，依次利用对称于第一模拟信号处理路径的组成元件，例如：放大器160、混频器170、本地端振荡器180、以及模拟信号处理单元190中的滤波器192、解调器194与模拟数字转换器196对第二频段(band 2)的一个或多个子载波信号进行类似上述第一模拟信号处理路径中的信号处理，最后交由数字信号处理器150进一步处理。

多载波接收机100中的第一与第二模拟信号处理路径都预留(例如：模拟数字转换器、滤波器)最大频宽的硬件电路设计。在此值得一提的是，所述的模拟数字转换器的频宽需要并非仅是各子载波频宽的加总，而同时需要考虑各子载波频率之间的相差的所有频率，使得射频信号可线性地转换至数字信号，以维持转换后各子载波的信号质量。若是同时考虑各子载波频率相距较大，或在跨频段状况下，各子载波所经历的通道衰落会不相同，则会进一步限制模拟数字转换器须具备较高的动态范围。但是在实际操作中，所接收的多个子载波却未必会平均地分配到上述此两种模拟信号处理路径，因而容易造成硬件电路与功率消耗的浪费。

其它处理多载波信号的现有技术，大多将射频信号先转换为数字信号后，再进行数字滤波处理，以实现同时处理多个非连续性子载波的多载波收发器。然而，这些现有多载波信号处理方式，仍需要高复杂度与高硬件电路成本的模拟数字转换器(ADC)，同时频宽需求也很高。因此，在同时处理多个非连续性子载波信号的多载波收发器中，如何降低整体系统的复杂度与硬件电路成本是一个重要的课题。

发明内容

本揭露提供一种可同时处理多个非连续性子载波信号的多载波接收机、多载波发射机及多载波收发系统。利用两阶段式信号处理单元处理射频信号与其内的子载波信号，并在两阶段式信号处理单元之间，通过路由器动态性分配不同子载波信号到独立且平行的信号处理路径，可以降低信号处理路径的频宽要求、复杂度与对应的硬件成本。

本揭露的一示范实施例提出一种多载波接收机，其包括第一信号处理单元、路由器与第二信号处理单元。第一信号处理单元具有M个第一信号处理路径，对至少一射频信号进行一第一信号处理，并输出至少一子载波信号，而M大于0。路由器具有M个输入端与N个输出端，而M个输入端分别耦接至第一信号处理单元的M个第一信号处理路径。路由器的M个输入端接收至少一子载波信号，并选择将上述至少一子载波信号输出到N个输出端，其中路由器的每一个输出端所接收的信号包含每一个输入端的子载波信号而N大于0。第二信号处理单元具有N个第二信号处理路径分别耦接至路由器的N个输出端，对至少一子载波信号进行一第二信号处理，并输出至少一数字信号。