[發明專利]一種中頻濾波裝置及濾波方法

有效

• 申請號: 200910261642.6
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN102104391A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 趙興山
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04B7/26
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李健;龍洪

技術領域

本發明涉及無線通訊、數字信號處理及集成電路設計領域，尤其一種中頻濾波裝置及濾波方法。

背景技術

軟件無線電技術(Software?Radio，簡稱SDR)近年來成為了無線通訊的一個研究熱點，各大設備制造商競相推出基于SDR的系統，傳統的網絡和基站系統正處于新老交替的一個過渡時期：1、分離式的基站架構的應用，使得基帶處理單元(Base?Band?Unit，簡稱BBU)--遠端射頻單元(RemoteRadio?Unit，簡稱RRU)基站架構逐步成為了主流。2、基站小型化成為了發展趨勢。3、對基站的能耗和效率的要求越來越高，并成為了衡量基站的一個關鍵技術指標。4、SDR技術的應用，使得2G、3G、4G通信技術可以平滑過渡和演進，甚至各種制式的混模基站也成為了運營商的重要需求。各公司也紛紛建立基于SDR的軟基站平臺，BBU-RRU的基站架構作為今后的主要基站形式，其發展趨勢是：小型化、低成本、低功耗和多模式兼容。

隨著SDR技術的發展，數字中頻處理的硬件實現方式(FPGA或ASIC實現)也隨之興起，而且隨著混模多模市場需求的增強，數字中頻處理面臨的成本、功耗、芯片面積的壓力也越來越大。需要處理更多的天線通道數目，需要支持更大的帶寬需求，需要支持多種模式的共模混模處理，都帶來硬件實現面積的成倍膨脹。

信號的中頻處理分為上行鏈路處理和下行鏈路處理，如圖1所示，下行鏈路的處理過程為：基帶處理單元輸出基帶信號，在中頻處理單元中依次經過成型濾波、插值濾波、混頻合路、削峰(Crest?Factor?Reduction，簡稱CFR)、數字預失真(Digital?Pre-distortion，簡稱DPD)處理后，發送至數模轉換器件(DAC)完成數模轉換后發送至射頻處理單元；同時數字預失真(DPD)處理器件還根據射頻處理單元經模數轉換(ADC)后的反饋信號進行預失真計算。如圖2所示，下行鏈路的處理過程為：射頻處理單元將信號輸入中頻處理單元，經過模數轉換(ADC)后，在中頻處理單元中經過混頻處理，各載波分離，分別進行抽取濾波、成型濾波后得到基帶信號并發送至基帶處理單元。

由圖1、圖2可知，在中頻處理的上下行鏈路中，成型濾波器、插值濾波器、抽取濾波器是其中影響硬件資源的關鍵運算單元。以成型濾波為例，使用不同通信制式的成型濾波器的系數不同，濾波器階數也不同。通常的設計方法是每種制式對應一種成型濾波器，每種制式對應的成型濾波器個數由具體的天線數、載波數決定。所以在支持多模和混模的方案中，濾波器的數目將非常大。多模方式指同一套硬件電路可以支持多種制式的單模，混模方式指可以支持多種制式的同時運行，假設共有N種單模制式，可以支持M種制式的混模，M是大于1小于N的整數，M一般取2或3。

目前的實現方案中，往往采用簡單復制的方法來實現對更多天線數目、更寬帶寬以及多模、混模方式需求的支持，簡單復制方法具體實現如下：假設支持單天線需要一套中頻處理數字硬件單元，則支持兩天線時，則采用兩套相同的中頻處理數字硬件單元實現；假設支持5M帶寬需要一套中頻處理數字硬件單元，則支持10M帶寬時采用兩套相同的中頻處理數字硬件單元實現；假設處理單模制式時需要一套中頻處理數字硬件單元，則支持混模需求時，則分別采用多套數字硬件單元處理不同模式的中頻處理。

上述簡單復制的方法實現簡單，運算能力擴展容易，但帶來硬件資源以及芯片面積的極大浪費，造成基站體積的膨脹，功耗的上升，以及產口成本的浪費。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種中頻濾波裝置及濾波方法，在支持多模、混模、多天線多載波場景中節省數字中頻信息處理所需的硬件資源。

為了解決上述問題，本發明提供了一種中頻濾波裝置，包括中頻濾波器，包括相連的濾波系數存儲器和系數選擇及控制單元；所述系數選擇及控制單元的輸出端與中頻濾波器相連；所述濾波系數存儲器，用于存儲所述中頻濾波器在不同通信制式下的濾波系數；所述系數選擇及控制單元，用于從所述濾波系數存儲器中提取所述中頻濾波器工作下的通信制式所對應的濾波系數并提供至所述中頻濾波器；所述中頻濾波器，用于使用從系數選擇及控制單元獲知的濾波系數進行數據濾波處理。

進一步地，上述中頻濾波裝置還具有以下特點：

所述系數選擇及控制單元，用于在所述中頻濾波裝置運行在多模或混模通信方式下，在所述中頻濾波裝置進行通信制式切換時，從所述濾波系數存儲器提取出切換后的當前通信制式對應的濾波系數，并輸出至所述中頻濾波器。

進一步地，上述中頻濾波裝置還具有以下特點：