本公開實施例涉及通信技術領域,特別涉及一種終端、信號處理方法及裝置。
背景技術:
天線是終端中用來發(fā)射或接收電磁波的器件,終端通過天線發(fā)射或接收電磁波實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。
在MIMO(Multi-input Multi-output,多輸入多輸出)系統(tǒng)中,第一終端的各個天線發(fā)射不同的數(shù)據(jù),第二終端的各個天線接收不同的數(shù)據(jù),當?shù)诙K端的各個天線的性能相近或一致時,能夠提高MIMO系統(tǒng)的吞吐量。可選地,第一終端是演進型基站(evolutional Node B,eNB或e-NodeB),第二終端是用戶設備(User Equipment,UE)。
由于UE的結構限制,在UE上設置性能較為接近和一致的n條接收天線是非常困難的,各個接收天線的性能不一致會導致MIMO傳輸時的性能較差。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決在UE上設置性能較為接近和一致的n條接收天線是非常困難的,各個接收天線的性能不一致會導致MIMO傳輸時的性能較差的問題,本公開提供了一種終端、信號處理方法及裝置。該技術方案如下:
第一方面,本公開實施例提供了一種終端,該終端包括:
n條接收天線,n為正整數(shù);
與n條接收天線相連的多端口矩陣集成電路IC芯片,多端口矩陣IC芯片用于通過多端口矩陣對所述n條接收天線接收到的n路無線信號的信號參數(shù)進行調整;
與多端口矩陣IC芯片相連的射頻處理電路;
與射頻處理電路相連的基帶處理芯片。
可選的,多端口矩陣包括n行n列個矩陣元素,每個矩陣元素包括實部值和虛部值;
多端口矩陣IC芯片包括數(shù)字門邏輯電路、有源增益電路、移相電路和無源耦合電路;
數(shù)字門邏輯電路與無源耦合電路相連;
有源增益電路分別與無源耦合電路和數(shù)字門邏輯電路相連;
移相電路分別與無源耦合電路和數(shù)字門邏輯電路相連;
數(shù)字門邏輯電路用于控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值;
數(shù)字門邏輯電路還用于控制移相電路生成矩陣元素的虛部值;
數(shù)字門邏輯電路,還用于控制無源耦合電路中的多個耦合器的耦合系數(shù),耦合器用于耦合實部值和虛部值得到矩陣元素,使得無源耦合電路生成多端口矩陣。
可選的,終端還包括供電電路;
供電電路與多端口矩陣IC芯片相連;
供電電路用于為多端口矩陣IC芯片供電。
可選的,多端口矩陣為阻抗參數(shù)矩陣、導納參數(shù)矩陣和傳輸參數(shù)矩陣中的任意一種。
第二方面,本公開實施例提供了一種信號處理方法,該方法應用與如第一方面所示的終端中,該方法包括:
通過n條接收天線接收n路無線信號;
通過多端口矩陣調整n路無線信號的信號參數(shù),得到調整后的n路無線信號;
通過射頻處理電路將調整后的n路無線信號轉化為n路模擬信號;
通過基帶處理芯片將n路模擬信號轉化為通信數(shù)據(jù)。
可選的,多端口矩陣包括n行n列個矩陣元素,每個矩陣元素包括虛部值和實部值;
通過多端口矩陣調整n路無線信號,包括:
通過多端口矩陣中第i列矩陣元素的實部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的信號增益;
通過多端口矩陣中第i列矩陣元素的虛部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的空間相位差、距離差和極化方向中的至少一種。
可選的,通過多端口矩陣調整n路無線信號,得到調整后的n路無線信號之前,該方法還包括:
通過數(shù)字門邏輯電路控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值;
通過數(shù)字門邏輯電路控制移相電路生成矩陣元素的虛部值;
通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)預存儲的第一編程指令控制無源耦合電路中的多個耦合器的耦合系數(shù),由耦合器耦合實部值和虛部值得到多端口矩陣中的矩陣元素。
可選的,該方法還包括:
通過數(shù)字門邏輯電路接收第二編程指令;第二編程指令是基帶處理芯片根據(jù)空間衰落模型生成并發(fā)送的,空間衰落模型是基帶處理芯片根據(jù)接收到的n路無線信號計算得到的;
通過數(shù)字門邏輯電路控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值;
通過數(shù)字門邏輯電路控制移相電路生成矩陣元素的虛部值;
通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)第二編程指令控制無源耦合電路中的多個耦合器耦合系數(shù),由耦合器耦合實部值和虛部值得到多端口矩陣中的矩陣元素。
第三方面,本公開實施例提供了一種信號處理裝置,應用與如第一方面所示的終端中,該裝置包括:
第一接收模塊,被配置為通過n條接收天線接收n路無線信號;
調整模塊,被配置為通過多端口矩陣調整n路無線信號的信號參數(shù),得到調整后的n路無線信號;
第一轉換模塊,被配置通過射頻處理電路將調整后的n路無線信號轉化為n路模擬信號;
第二轉換模塊,被配置為通過基帶處理芯片將n路模擬信號轉化為通信數(shù)據(jù)。
可選的,多端口矩陣包括n行n列個矩陣元素,每個矩陣元素包括虛部值和實部值;
調整模塊,包括:
第一調整子模塊,被配置為通過多端口矩陣中第i列矩陣元素的實部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的信號增益;
第二調整子模塊,被配置為通過多端口矩陣中第i列矩陣元素的虛部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的空間相位差、距離差和極化方向中的至少一種。
可選的,該裝置還包括:
第一生成模塊,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值;
第二生成模塊,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路控制移相電路生成矩陣元素的虛部值;
第三生成模塊,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)預存儲的第一編程指令控制無源耦合電路中的多個耦合器的耦合系數(shù),由耦合器耦合實部值和虛部值得到多端口矩陣中的矩陣元素。
可選的,該裝置還包括:
第二接收模塊,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路接收第二編程指令;第二編程指令是基帶處理芯片根據(jù)空間衰落模型生成并發(fā)送的,空間衰落模型是基帶處理芯片根據(jù)接收到的n路無線信號計算得到的;
第一生成模塊,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值;
第二生成模塊,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路控制移相電路生成矩陣元素的虛部值;
第三生成模塊,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)第二編程指令控制無源耦合電路中的多個耦合器的耦合系數(shù),由耦合器耦合實部值和虛部值得到多端口矩陣中的矩陣元素。
本公開的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果:
通過將n條接收天線與多端口矩陣IC芯片相連,通過多端口矩陣IC芯片生成多端口矩陣對n條接收天線接收到的n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,解決了在UE上設置性能較為接近和一致的n條接收天線是非常困難的,各個接收天線的性能不一致會導致MIMO傳輸時的性能較差的問題;達到了通過多端口矩陣對n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,間接地平衡了n條接收天線之間的性能,從而提高MIMO傳輸時的吞吐量。
應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本公開。
附圖說明
為了更清楚地說明本公開實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是根據(jù)部分示例性實施例示出的一種終端的結構示意圖;
圖2是本公開一個實施例提供的無線信號傳輸系統(tǒng)的結構示意圖;
圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的一種多端口矩陣的工作示意圖;
圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的一種終端中的多端口矩陣IC芯片的結構示意圖;
圖5是根據(jù)一示例性實施例示出的一種信號處理方法的流程圖;
圖6是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種信號處理方法的流程圖;
圖7是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種信號處理方法的流程圖;
圖8是根據(jù)一示例性實施例示出的一種信號處理裝置的結構方框圖;
圖9是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種信號處理裝置的結構方框圖;
圖10是根據(jù)一示例性實施例示出的一種信號處理裝置的結構方框圖。
具體實施方式
這里將詳細地對示例性實施例進行說明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時,除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本公開相一致的所有實施方式。相反,它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本公開的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
在MIMO系統(tǒng)中,基站通過m路發(fā)射天線向終端發(fā)送數(shù)據(jù),基站上的不同發(fā)射天線用于發(fā)射不同的數(shù)據(jù);終端通過n條接收天線接收基站發(fā)送的數(shù)據(jù),終端上的不同接收天線用于接收不同的數(shù)據(jù)。
基站發(fā)射無線信號后,無線信號在傳輸空間內傳播時會受到空氣和障礙物的影響產生傳播損耗,終端接收到的無線信號與基站發(fā)射的無線信號相比,無線信號的幅度發(fā)生了變化,也即無線信號產生了衰落??蛇x的,將傳輸空間對無線信號的作用抽象為空間衰落模型。
為了提高MIMO系統(tǒng)的吞吐量,通常要求終端中各條接收天線的性能一致。在實際實現(xiàn)中,由于終端的空間和邊框的限制,以及制造工藝等因素,很難實現(xiàn)各個接收天線的性能完全一致,而終端中某條接收天線的性能好壞可能會影響數(shù)據(jù)的傳輸,從而影響MIMO系統(tǒng)的吞吐量。比如,基站向終端同時傳輸兩路數(shù)據(jù),由于終端中的兩條接收天線中的一條接收天線的性能較差,導致其中一路數(shù)據(jù)傳輸失敗,則整體的兩路數(shù)據(jù)的傳輸均失敗。為此,本公開提供有如下實施例。
圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種終端的結構示意圖,如圖1所示,該終端100至少包括:n條接收天線110、多端口矩陣IC(Integrated Circuit,集成電路)芯片120、射頻處理電路130和基帶處理芯片140,n為正整數(shù)。
n條接收天線110分別與多端口矩陣IC芯片120相連,多端口矩陣IC芯片120與射頻處理電路130相連,射頻處理電路130與基帶處理芯片140相連。
接收天線110,用于接收無線信號。n條接收天線110接收到n路無線信號。可選的,接收天線110是由合金材料和/或氧化物超導材料制成的天線,接收天線110是垂直天線、倒L天線、T形天線、傘形天線、鞭狀天線、異形天線中的任意一種,本實施例對接收天線110的形狀不作限定。接收天線110的形狀通常受終端的空間和外框的限制,每條接收天線110的形狀是相同的或不同的??蛇x地,n為2的冪次。
多端口矩陣IC芯片120,用于生成多端口矩陣來調整n條天線接收到的n路無線信號的信號參數(shù),將調整后的n路無線信號發(fā)送給射頻處理電路130。信號參數(shù)包括:信號增益、相位差、距離差和極化方向中的至少一種。
射頻處理電路130,用于接收多端口矩陣IC芯片120發(fā)送的調整后的n路無線信號,將調整后的n路無線信號放大調整為n路模擬信號后發(fā)送給基帶處理芯片140。
基帶處理芯片140,用于接收射頻處理電路130發(fā)送的調整后的模擬信號,通過解調、解擾、解擴和解碼中的至少一種操作將n路模擬信號轉換為通信數(shù)據(jù)。
如圖2所示,其示例性地示出了一種無線信號傳輸系統(tǒng)的結構示意圖。當基站22發(fā)送無線信號后,無線信號在傳輸空間24中進行傳播。終端接收在傳輸空間24內傳播的無線信號,接收到的無線信號經過多端口矩陣IC芯片26的調整后,發(fā)送至射頻處理電路和基帶處理芯片進行后續(xù)處理。
將傳輸空間24對無線信號的作用抽象為空間衰落模型[Z]space,終端接收到的無線信號可以看做是經過空間衰落模型[Z]space處理后的無線信號。將多端口矩陣IC芯片26對無線信號的作用抽象為多端口矩陣[Z]trx,也即基帶處理芯片在處理無線信號之前,該無線信號受到空間衰落模型[Z]space和多端口矩陣[Z]trx的共同作用,該共同作用可以抽象為空間衰落模型和多端口矩陣級聯(lián),也即[Z]total=[Z]space×[Z]trx。
其中,空間衰落模型[Z]space是m行n列的矩陣,m等于基站的發(fā)射天線數(shù),n等于終端的接收天線數(shù)。多端口矩陣[Z]trx是n行n列的矩陣,n等于終端的接收天線數(shù)??臻g衰落模型[Z]space由基站和終端之間的傳輸空間所決定,終端無法對空間衰落模型[Z]space進行改變,但終端可以改變多端口矩陣[Z]space的矩陣元素的取值,從而改變接收到的各路無線信號的信號參數(shù)。
綜上所述,本公開實施例提供的終端,通過將n條接收天線與多端口矩陣IC芯片相連,通過多端口矩陣IC芯片生成多端口矩陣對n條接收天線接收到的n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,解決了在UE上設置性能較為接近和一致的n條接收天線是非常困難的,各個接收天線的性能不一致會導致MIMO傳輸時的性能較差的問題;達到了通過多端口矩陣對n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,間接地平衡了n條接收天線之間的性能,從而提高MIMO傳輸時的吞吐量。
可選的,多端口矩陣IC電路生成的多端口矩陣包括n行n列個矩陣元素,每個矩陣元素是復數(shù),也即每個矩陣元素包括實部值和虛部值。
比如:多端口矩陣每個矩陣元素z11、…….、z44均為一個復數(shù),每個矩陣元素包括實部值和虛部值。
多端口矩陣用于調節(jié)n條天線接收到的n路無線信號的信號參數(shù)。其中,矩陣元素的實部值用于調整無線信號的信號增益,矩陣元素的虛部值用于調整無線信號的空間相位差、距離差、極化方向中的任意一種。通過設置合理的實部值和/或虛部值,能夠對接收天線的信號參數(shù)進行調整。也即,通過調整多端口矩陣的矩陣元素的取值,能夠調整接收到的每個無線信號的信號增益、空間相位差、距離差、極化方向中的任意一種。
假設終端共有4條接收天線,則多端口矩陣共有4行4列個矩陣元素,如圖3所示,4條接收天線接收到4路無線信號,每路無線信號經過多端口矩陣調整后在4個通路上傳輸,多端口矩陣調整每路無線信號的增益、空間相位差、距離差、極化方向中的任意一種信號參數(shù)。
即使終端的各個接收天線的性能不一致,也能夠通過多端口矩陣將各個接收天線接收的到無線信號的增益、空間相位差、距離差、極化方向中的任意一種進行調節(jié),從而平衡各個接收天線之間的性能,或者,使得終端在更小的空間內設置更多條MIMO天線。
可選的,在圖1所示的終端100中,如圖4所示,多端口矩陣IC芯片120至少包括數(shù)字門邏輯電路121、有源增益電路122、移相電路123和無源耦合電路124。
數(shù)字門邏輯電路121與無源耦合電路124相連。
有源增益電路122與數(shù)字門邏輯電路121和無源耦合電路124分別相連。
移相電路123與數(shù)字門邏輯電路121和無緣耦合電路124分別相連。
數(shù)字門邏輯電路控制121,用于控制有源增益電路122生成矩陣元素的實部值。
數(shù)字門邏輯電路控制121,還用于控制移相電路123生成矩陣元素的虛部值。
數(shù)字門邏輯電路121,還用于控制無源耦合電路124中的多個耦合器的耦合系數(shù)。
無源耦合電路124中包括多個耦合器,耦合器用于耦合有源增益電路122產生的實部值和移相電路123產生的虛部值,使得無源耦合電路124生成多端口矩陣。
可選的,終端還包括供電電路(圖中未示出),供電電路與多端口矩陣IC芯片相連,供電電路用于為多端口矩陣IC芯片供電。
可選的,多端口矩陣IC芯片生成的多端口矩陣為阻抗參數(shù)矩陣Z、導納參數(shù)矩陣Y和傳輸參數(shù)矩陣S中的任意一種。這三種矩陣可以通過預定的轉換關系進行互相轉化。
圖5是根據(jù)一示例性實施例示出的一種信號處理方法的流程圖,如圖5所示,該方法應用于圖1所示的終端中,該方法包括如下幾個步驟:
在步驟501中,通過n條接收天線接收n路無線信號。
在步驟502中,通過多端口矩陣調整n路無線信號的信號參數(shù),得到調整后的n路無線信號。
多端口矩陣IC芯片與射頻處理電路通過n路通路相連,通過多端口矩陣將n路無線信號中的每一路無線信號的信號參數(shù)進行調整,得到n路無線信號。多端口矩陣IC芯片通過n路通路將調整后的n路無線信號傳輸至射頻處理電路。
在步驟503中,通過射頻處理電路將調整后的n路無線信號轉化為n路模擬信號。
可選地,射頻處理電路包括放大器和濾波器,用于將調整后的n路無線信號轉化為n路模擬信號。
在步驟504中,通過基帶處理芯片將n路模擬信號轉化為通信數(shù)據(jù)。
可選的,射頻處理電路通過解調、解擾、解擴和解碼將模擬信號換為通信數(shù)據(jù)。
可選的,通過基帶處理芯片將n路模擬信號轉換為n路通信數(shù)據(jù),或者,通過基帶處理芯片將n路模擬信號轉換為k路通信數(shù)據(jù),其中,k小于n大于等于1。
綜上所述,本公開實施例提供的信號處理方法,通過將n條接收天線與多端口矩陣IC芯片相連,通過多端口矩陣IC芯片生成多端口矩陣對n條接收天線接收到的n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,解決了在UE上設置性能較為接近和一致的n條接收天線是非常困難的,各個接收天線的性能不一致會導致MIMO傳輸時的性能較差的問題;達到了通過多端口矩陣對n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,間接地平衡了n條接收天線之間的性能,從而提高MIMO傳輸時的吞吐量。
由于終端上的各條接收天線的天線性能在制造或安裝后就無法改變,但可以通過天線測試,獲得終端中各條接收天線的實際性能。由開發(fā)人員根據(jù)檢測到的各條接收天線的實際性能確定第一編程指令,將第一編程指令預先存儲在數(shù)字門邏輯電路中。第一編程指令是用于生成多端口矩陣的指令。
圖6是根據(jù)一示例性實施例示出的另一種信號處理方法的流程圖,如圖6所示,該方法應用于圖1所示的終端中,該方法包括如下幾個步驟:
在步驟601中,通過數(shù)字門邏輯電路控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值。
多端口矩陣IC芯片生成的多端口矩陣包括n行n列個矩陣元素,每個矩陣元素包括實部值和虛部值。
終端通過數(shù)字門邏輯電路控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值。實部值用于調整無線信號的信號增益。
可選地,通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)預存儲的第一編程指令,控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值。
在步驟602中,通過數(shù)字門邏輯電路控制移相電路生成矩陣元素的虛部值。
終端通過數(shù)字門邏輯電路控制有源增益電路生成矩陣元素的虛部值。虛部值用于調整無線信號的空間相位差、距離差和極化方向中的至少一種。
可選地,通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)預存儲的第一編程指令,控制移相電路生成矩陣元素的虛部值。
可選地,步驟601和步驟602是互相并列的步驟,本實施例對這兩個步驟的執(zhí)行先后順序不加以限定。
在步驟603中,通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)預存儲的第一編程指令控制無源耦合電路中的多個耦合器的耦合系數(shù),由耦合器耦合實部值和虛部值得到多端口矩陣中的矩陣元素。
無源耦合電路中包括多個耦合器,數(shù)字門邏輯電路根據(jù)預先存儲的第一編程指令控制無源耦合電路中各個耦合器的耦合系數(shù),由耦合器耦合矩陣元素中的實部值和虛部值,生成多端口矩陣。
在步驟604中,通過n條接收天線接收n路無線信號。
在步驟605中,通過多端口矩陣中第i列矩陣元素的實部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的信號增益。
比如:終端上設置有4路接收天線,能夠接收到4路無線信號,則多端口矩陣包括4行4列矩陣元素,通過多端口矩陣中的第1列矩陣元素的實部值調整第1路無線信號的信號增益,通過多端口矩陣中的第2列矩陣元素的實部值調整第2路無線信號的信號增益,通過多端口矩陣中的第3列矩陣元素的實部值調整第3路無線信號的信號增益,通過多端口矩陣中的第4列矩陣元素的實部值調整第4路無線信號的信號增益。
在步驟606中,通過多端口矩陣中第i列矩陣元素的虛部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的空間相位差、距離差和極化方向中的至少一種。
可選的,通過多端口矩陣中第i列矩陣元素的虛部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的空間相位差或距離差或極化方向。
可選地,通過多端口矩陣中第i列矩陣元素的虛部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的空間相位差和距離差,或空間相位差和極化方向,或距離差和極化方向。
可選地,通過多端口矩陣中第i列矩陣元素的虛部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的空間相位差、距離差和極化方向。
可選地,步驟605和步驟606是互相并列的步驟,本實施例對這兩個步驟的執(zhí)行先后順序不加以限定。
在步驟607中,通過射頻處理電路將調整后的n路無線信號轉化為n路模擬信號。
該步驟已在上述步驟503中詳細闡述,這里不再贅述。
在步驟608中,通過基帶處理芯片將n路模擬信號轉化為通信數(shù)據(jù)。
該步驟已在上述步驟504中詳細闡述,這里不再贅述。
綜上所述,本公開實施例提供的信號處理方法,通過將n條接收天線與多端口矩陣IC芯片相連,通過多端口矩陣IC芯片生成多端口矩陣對n條接收天線接收到的n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,解決了在UE上設置性能較為接近和一致的n條接收天線是非常困難的,各個接收天線的性能不一致會導致MIMO傳輸時的性能較差的問題;達到了通過多端口矩陣對n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,間接地平衡了n條接收天線之間的性能,從而提高MIMO傳輸時的吞吐量。
此外,還通過多端口矩陣中的第i列矩陣元素的實部值調整第i路無線信號的信號增益,提高了MIMO系統(tǒng)的吞吐量。
此外,還通過多端口矩陣中的第i列矩陣元素的虛部值調整第i路無線信號的空間相位差、距離差和極化方向中的至少一種,使得在更小的空間內能夠布置更多的接收天線。
由于終端處于不同的空間位置時,傳輸空間在發(fā)生改變,也即空間衰落模型在發(fā)生改變。在可選的實現(xiàn)方式中,終端可以通過基帶處理芯片根據(jù)接收到無線信號對空間衰落模型進行估計,再根據(jù)空間衰落模型確定數(shù)字門邏輯電路中的編程指令,也即數(shù)字門邏輯電路中的編程指令是根據(jù)實際的空間衰落模型而動態(tài)變化的。
圖7是根據(jù)一示例性實施例示出的另一種信號處理方法的流程圖,如圖7所示,該方法應用于圖1所示的終端中,該方法包括如下幾個步驟:
在步驟701中,通過數(shù)字門邏輯電路接收第二編程指令。
第二編程指令是基帶處理芯片根據(jù)空間衰落模型生成并發(fā)送的,空間衰落模型是基帶處理芯片根據(jù)接收到的n路無線信號計算得到的。
可選地,多端口矩陣IC芯片在初始狀態(tài)下所生成的多端口矩陣是對無線信號的信號參數(shù)不進行任何調整的矩陣,以便基帶處理芯片對實際的空間衰落模型進行估計。
可選地,在通過n條接收天線接收n路用于傳輸數(shù)據(jù)的無線信號之前,通過n條接收天線接收n路導頻信號?;鶐幚硇酒鶕?jù)接收到的n路導頻信號計算出空間衰落模型,再根據(jù)空間衰落模型生成第二編程指令,并將生成的第二編程指令發(fā)送至數(shù)字門邏輯電路。
可選的,當空間衰落模型發(fā)生變化時,第二編程指令也發(fā)生變化。
在步驟702中,通過數(shù)字門邏輯電路控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值。
終端通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)第二編程指令,控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值。
在步驟703中,通過數(shù)字門邏輯電路控制移相電路生成矩陣元素的虛部值。
終端通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)第二編程指令,控制移相電路生成矩陣元素的虛部值。
可選地,步驟702和步驟703是互相并列的步驟,本實施例對這兩個步驟的執(zhí)行先后順序不加以限定。
在步驟704中,通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)第二編程指令控制無源耦合電路中的多個耦合器的耦合系數(shù),由耦合器耦合實部值和虛部值得到多端口矩陣中的矩陣元素。
無源耦合電路中包括多個耦合器,數(shù)字門邏輯電路根據(jù)接收到的第二編程指令控制無源耦合電路中各個耦合器的耦合系數(shù),由耦合器對矩陣元素中的實部值和虛部值進行耦合,生成多端口矩陣。
在步驟705中,通過n條接收天線接收n路無線信號。
在步驟706中,通過多端口矩陣中第i列矩陣元素的實部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的信號增益。
該步驟已在步驟605中詳細闡述,這里不再贅述。
在步驟707中,通過多端口矩陣中第i列矩陣元素的虛部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的空間相位差、距離差和極化方向中的至少一種。
該步驟已在步驟606中詳細闡述,這里不再贅述。
可選地,步驟706和步驟707是互相并列的步驟,本實施例對這兩個步驟的執(zhí)行先后順序不加以限定。
在步驟708中,通過射頻處理電路將調整后的n路無線信號轉化為n路模擬信號。
該步驟已在上述步驟503中詳細闡述,這里不再贅述。
在步驟709中,通過基帶處理芯片將n路模擬信號轉化為通信數(shù)據(jù)。
該步驟已在上述步驟504中詳細闡述,這里不再贅述。
綜上所述,本公開實施例提供的信號處理方法,通過將n條接收天線與多端口矩陣IC芯片相連,通過多端口矩陣IC芯片生成多端口矩陣對n條接收天線接收到的n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,解決了在UE上設置性能較為接近和一致的n條接收天線是非常困難的,各個接收天線的性能不一致會導致MIMO傳輸時的性能較差的問題;達到了通過多端口矩陣對n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,間接地平衡了n條接收天線之間的性能,從而提高MIMO傳輸時的吞吐量。
此外,還通過多端口矩陣中的第i列矩陣元素的實部值調整第i路無線信號的信號增益,提高了MIMO系統(tǒng)的吞吐量。
此外,還通過多端口矩陣中的第i列矩陣元素的虛部值調整第i路無線信號的空間相位差、距離差和極化方向中的至少一種,使得在更小的空間內能夠布置更多的接收天線。
下述為本公開裝置實施例,可以用于執(zhí)行本公開方法實施例。對于本公開裝置實施例中未披露的細節(jié),請參照本公開方法實施例。
圖8是根據(jù)一示例性實施例示出的一種信號處理裝置的框圖,如圖8所示,該裝置可以通過軟件、硬件或者兩者的結合實現(xiàn)成為圖1所示的終端全部或者一部分,該裝置包括但不限于:
第一接收模塊810,被配置為通過n條接收天線接收n路無線信號。
調整模塊820,被配置為通過多端口矩陣調整n路無線信號的信號參數(shù),得到調整后的n路無線信號。
第一轉換模塊830,被配置為通過射頻處理電路將調整后的n路無線信號轉化為n路模擬信號。
第二轉換模塊840,被配置為通過基帶處理芯片將n路模擬信號轉化為通信數(shù)據(jù)。
綜上所述,本公開實施例提供的信號處理裝置,通過將n條接收天線與多端口矩陣IC芯片相連,通過多端口矩陣IC芯片生成多端口矩陣對n條接收天線接收到的n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,解決了在UE上設置性能較為接近和一致的n條接收天線是非常困難的,各個接收天線的性能不一致會導致MIMO傳輸時的性能較差的問題;達到了通過多端口矩陣對n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,間接地平衡了n條接收天線之間的性能,從而提高MIMO傳輸時的吞吐量的效果。
圖9是根據(jù)一示例性實施例示出的另一種信號處理裝置的框圖,如圖9所示,該裝置可以通過軟件、硬件或者兩者的結合實現(xiàn)成為圖1所示的終端全部或者一部分,該裝置包括但不限于:
第一接收模塊910,被配置為通過n條接收天線接收n路無線信號。
調整模塊920,被配置為通過多端口矩陣調整n路無線信號的信號參數(shù),得到調整后的n路無線信號。
第一轉換模塊930,被配置為通過射頻處理電路將調整后的n路無線信號轉化為n路模擬信號。
第二轉換模塊940,被配置為通過基帶處理芯片將模擬信號轉化為通信數(shù)據(jù)。
可選的,多端口矩陣包括n行n列個矩陣元素,每個矩陣元素包括虛部值和實部值;
調整模塊920,包括:
第一調整子模塊921,被配置為通過多端口矩陣中第i列矩陣元數(shù)的實部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的信號增益;
第二調整子模塊922,被配置為通過多端口矩陣中第i列矩陣元數(shù)的虛部值調整n路無線信號中的第i路無線信號的空間相位差、距離差和極化方向中的至少一種。
可選的,該裝置還包括:
第一生成模塊950,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值。
第二生成模塊960,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路控制移相電路生成矩陣元素的虛部值。
第三生成模塊970,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)預存儲的第一編程指令控制無源耦合電路中的多個耦合器的耦合系數(shù),由耦合器耦合實部值和虛部值得到多端口矩陣中的矩陣元素。
可選的,該裝置還包括:
第二接收模塊980,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路接收第二編程指令;第二編程指令是基帶處理芯片根據(jù)空間衰落模型生成并發(fā)送的,空間衰落模型是基帶處理芯片根據(jù)接收到的n路無線信號計算得到的;
第一生成模塊950,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路控制有源增益電路生成矩陣元素的實部值;
第二生成模塊960,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路控制移相電路生成矩陣元素的虛部值;
第三生成模塊970,被配置為通過數(shù)字門邏輯電路根據(jù)第二編程指令控制無源耦合電路中的多個耦合器的耦合系數(shù),由耦合器耦合實部值和虛部值得到多端口矩陣中的矩陣元素。
綜上所述,本公開實施例提供的信號處理轉置,通過將n條接收天線與多端口矩陣IC芯片相連,通過多端口矩陣IC芯片生成多端口矩陣對n條接收天線接收到的n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,解決了在UE上設置性能較為接近和一致的n條接收天線是非常困難的,各個接收天線的性能不一致會導致MIMO傳輸時的性能較差的問題;達到了通過多端口矩陣對n路無線信號的信號參數(shù)進行調整,間接地平衡了n條接收天線之間的性能,從而提高MIMO傳輸時的吞吐量的效果。
此外,還通過多端口矩陣中的第i列矩陣元素的實部值調整第i路無線信號的信號增益,提高了MIMO系統(tǒng)的吞吐量。
此外,還通過多端口矩陣中的第i列矩陣元素的虛部值調整第i路無線信號的空間相位差、距離差和極化方向中的至少一種,使得在更小的空間內能夠布置更多的接收天線。
圖10是根據(jù)一示例性實施例示出的一種信號處理裝置的框圖。例如,裝置1000可以是移動電話,計算機,數(shù)字廣播終端,消息收發(fā)設備,游戲控制臺,平板設備,醫(yī)療設備,健身設備,個人數(shù)字助理等。
參照圖10,裝置1000可以包括以下一個或多個組件:處理組件1002,存儲器1004,電源組件1006,多媒體組件1008,音頻組件1010,輸入/輸出(I/O)接口1012,傳感器組件1014,以及通信組件1016。
處理組件1002通??刂蒲b置1000的整體操作,諸如與顯示,電話呼叫,數(shù)據(jù)通信,相機操作和記錄操作相關聯(lián)的操作。處理組件1002可以包括一個或多個處理器1018來執(zhí)行指令,以完成上述的方法的全部或部分步驟。此外,處理組件1002可以包括一個或多個模塊,便于處理組件1002和其他組件之間的交互。例如,處理組件1002可以包括多媒體模塊,以方便多媒體組件1008和處理組件1002之間的交互。
存儲器1004被配置為存儲各種類型的數(shù)據(jù)以支持在裝置1000的操作。這些數(shù)據(jù)的示例包括用于在裝置1000上操作的任何應用程序或方法的指令,聯(lián)系人數(shù)據(jù),電話簿數(shù)據(jù),消息,圖片,視頻等。存儲器1004可以由任何類型的易失性或非易失性存儲設備或者它們的組合實現(xiàn),如靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM),電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM),可擦除可編程只讀存儲器(EPROM),可編程只讀存儲器(PROM),只讀存儲器(ROM),磁存儲器,快閃存儲器,磁盤或光盤。
電源組件1006為裝置1000的各種組件提供電力。電源組件1006可以包括電源管理系統(tǒng),一個或多個電源,及其他與為裝置1000生成、管理和分配電力相關聯(lián)的組件。
多媒體組件1008包括在裝置1000和用戶之間的提供一個輸出接口的屏幕。在一些實施例中,屏幕可以包括液晶顯示器(LCD)和觸摸面板(TP)。如果屏幕包括觸摸面板,屏幕可以被實現(xiàn)為觸摸屏,以接收來自用戶的輸入信號。觸摸面板包括一個或多個觸摸傳感器以感測觸摸、滑動和觸摸面板上的手勢。觸摸傳感器可以不僅感測觸摸或滑動動作的邊界,而且還檢測與觸摸或滑動操作相關的持續(xù)時間和壓力。在一些實施例中,多媒體組件1008包括一個前置攝像頭和/或后置攝像頭。當裝置1000處于操作模式,如拍攝模式或視頻模式時,前置攝像頭和/或后置攝像頭可以接收外部的多媒體數(shù)據(jù)。每個前置攝像頭和后置攝像頭可以是一個固定的光學透鏡系統(tǒng)或具有焦距和光學變焦能力。
音頻組件1010被配置為輸出和/或輸入音頻信號。例如,音頻組件1010包括一個麥克風(MIC),當裝置1000處于操作模式,如呼叫模式、記錄模式和語音識別模式時,麥克風被配置為接收外部音頻信號。所接收的音頻信號可以被進一步存儲在存儲器1004或經由通信組件1016發(fā)送。在一些實施例中,音頻組件1010還包括一個揚聲器,用于輸出音頻信號。
I/O接口1012為處理組件1002和外圍接口模塊之間提供接口,上述外圍接口模塊可以是鍵盤,點擊輪,按鈕等。這些按鈕可包括但不限于:主頁按鈕、音量按鈕、啟動按鈕和鎖定按鈕。
傳感器組件1014包括一個或多個傳感器,用于為裝置1000提供各個方面的狀態(tài)評估。例如,傳感器組件1014可以檢測到裝置1000的打開/關閉狀態(tài),組件的相對定位,例如組件為裝置1000的顯示器和小鍵盤,傳感器組件1014還可以檢測裝置1000或裝置1000一個組件的位置改變,用戶與裝置1000接觸的存在或不存在,裝置1000方位或加速/減速和裝置1000的溫度變化。傳感器組件1014可以包括接近傳感器,被配置用來在沒有任何的物理接觸時檢測附近物體的存在。傳感器組件1014還可以包括光傳感器,如CMOS或CCD圖像傳感器,用于在成像應用中使用。在一些實施例中,該傳感器組件1014還可以包括加速度傳感器,陀螺儀傳感器,磁傳感器,壓力傳感器或溫度傳感器。
通信組件1016被配置為便于裝置1000和其他設備之間有線或無線方式的通信。裝置1000可以接入基于通信標準的無線網(wǎng)絡,如Wi-Fi,2G或3G,或它們的組合。在一個示例性實施例中,通信組件1016經由廣播信道接收來自外部廣播管理系統(tǒng)的廣播信號或廣播相關信息。在一個示例性實施例中,通信組件1016還包括近場通信(NFC)模塊,以促進短程通信。例如,在NFC模塊可基于射頻識別(RFID)技術,紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA)技術,超寬帶(UWB)技術,藍牙(BT)技術和其他技術來實現(xiàn)??蛇x地,通信組件1016包括如圖1所示的接收天線、多端口矩陣IC芯片、射頻處理電路和基帶處理芯片。
在示例性實施例中,裝置1000可以被一個或多個應用專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理設備(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、控制器、微控制器、微處理器或其他電子元件實現(xiàn),用于執(zhí)行上述信號處理方法。
在示例性實施例中,還提供了一種包括指令的非臨時性計算機可讀存儲介質,例如包括指令的存儲器1004,上述指令可由裝置1000的處理器1018執(zhí)行以完成上述信號處理方法。例如,非臨時性計算機可讀存儲介質可以是ROM、隨機存取存儲器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤和光數(shù)據(jù)存儲設備等。
本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后,將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應性變化,這些變型、用途或者適應性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的,本公開的真正范圍和精神由下面的權利要求指出。
應當理解的是,本公開并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的精確結構,并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權利要求來限制。