[发明专利]数字波束成形信号处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种数字波束成形信号处理装置及方法，其中，该装置包括：基带处理芯片，用于合成待发射的基带信号以及对接收到的基带信号进行解码；依次连接的多个芯片，该多个芯片与该基带处理芯片连接，用于实现数字基带波束成形，其中，该多个芯片中的每个芯片的类型均相同，该多个芯片中的单个芯片用于处理预定数量的阵元。通过本发明解决了相关技术中波束确定后就不能再更改，波束数量受到限制，旁瓣很难得到有效的抑制的问题。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及数字波束成形信号处理装置及方法。

背景技术

有源相控阵列因为其具有体积小，质量轻，损耗低，易实现多波束，并可以灵活快速改变天线波束指向和波束覆盖形状等优点，故在近十年来相控阵天线技术成为通信卫星有效载荷中发展很快的一项关键技术。

传统的采用射频移相网络实现的有源相控阵技术调试复杂繁琐，对系统运行的外在环境有较为严格的要求。波束确定后就不能再更改，波束数量受到限制，旁瓣很难得到有效的抑制。

对于相关技术中存在的上述问题，目前还没有提出合理的解决方案。

发明内容

本发明提供了数字波束成形的信号处理方法及装置，以至少解决相关技术中波束确定后就不能再更改，波束数量受到限制，旁瓣很难得到有效的抑制的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种信号处理装置，包括：基带处理芯片，用于合成待发射的基带信号以及对接收到的基带信号进行解码；依次连接的多个芯片，所述多个芯片与所述基带处理芯片连接，用于实现数字基带波束成形，其中，所述多个芯片中的每个芯片的类型均相同，所述多个芯片中的单个芯片用于处理预定数量的阵元。

优选地，所述多个芯片通过发射总线连接，所述发射总线用于发射所述多个芯片的信号；对于接收信号所述多个芯片通过片间级联逐级传递下去，在传递过程中进行波束合成。

优选地，所述多个芯片通过片间级联逐级传递下去，通过流水方式以及时钟的复用，在一个信号周期内完成所有波束的合成。

优选地，通过增加缓存使所述多个芯片接收时序达到一致。

优选地，所述多个芯片用于根据波束成形的加权值实现所述数字基带波束成形。

优选地，所述加权值通过与所述芯片连接的总线进行加载。

优选地，不同的加权值对应于不同的系统环境设计。

优选地，所述装置还包括：时钟计数器，用于控制校准通道的切换，其中，所述校准通道使用周期单音信号作为校准信号；基带处理器，还用于计算出各通道因器件产生的相位差异，并补偿进权值内。

优选地，所述基带处理器，还用于随机设定发射参考通道以及接收参考通道。

优选地，所述装置用于以下至少之一的设计：低轨、高轨、中轨和椭圆轨道的通信卫星设计。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种信号处理方法，包括：通过依次连接的多个芯片接收或者发送信号，其中，所述多个芯片与所述基带处理芯片连接，用于实现数字基带波束成形，所述多个芯片中的每个芯片的类型均相同，所述多个芯片中的单个芯片用于处理预定数量的阵元；通过基带处理芯片将合成的待发射的基带信号通过所述多个芯片进行发送，以及对通过所述多个芯片接收到的基带信号进行解码。

优选地，通过依次连接的多个芯片接收或者发送信号包括：通过所述多个芯片通过发射总线连接，所述发射总线用于发射所述多个芯片的信号；对于接收信号所述多个芯片通过片间级联逐级传递下去，在传递过程中进行波束合成。

优选地，所述多个芯片通过片间级联逐级传递下去，在传递过程中进行波束合成包括：所述多个芯片通过片间级联逐级传递下去，通过流水方式以及时钟的复用，在一个信号周期内完成所有波束的合成。