收发信机及其发射信号处理方法与流程

1.本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种收发信机及其发射信号处理方法。


背景技术：

2.对于蓝牙和wi
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fi收发信机(例如combo收发信机)而言，其发射功率与设备的通讯距离、连接稳定性等直接相关。因此，为了保证设备的可靠性和一致性，应该对设备的发射功率进行较高精度的监测。图1示出一种现有发射功率自检测系统的示意图。如图1所示，该自检测系统是通过额外增加一个功率检测反馈回路来实现射频发射功率的自检测，该功率检测反馈回路由衰减器、对数检波管、模/数转换器(analog
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to
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digital converter，adc)采样芯片、处理器和调制器等构成，这增加了收发信机系统架构的复杂度以及设计成本。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种收发信机及其发射信号处理方法。
4.根据本公开实施例的第一方面，提供一种收发信机发射信号处理方法，所述收发信机包括第一子收发信机和第二子收发信机，而且所述第一子收发信机和所述第二子收发信机是分时工作的，所述方法包括：在所述第一子收发信机和所述第二子收发信机中的一者正在工作的情况下，通过功率耦合的方式将正在工作的子收发信机的发射信号从其发射链路耦合到没有工作的子收发信机的接收链路；由所述接收链路接收通过所述功率耦合的方式耦合过来的耦合信号；根据所述耦合信号，计算所述发射功率。
5.可选地，所述收发信机还包括切换开关，用于在所述第一子收发信机和所述第二子收发信机之间进行切换以实现所述分时工作，所述功率耦合借助所述切换开关来实现。
6.可选地，所述第一子收发信机包括第一天线，所述第二子收发信机包括第二天线，而且所述第一天线和所述第二天线是分离的，所述功率耦合通过所述第一天线和所述第二天线来实现。
7.可选地，所述收发信机还包括耦合器，则，所述功率耦合通过所述耦合器来实现。
8.可选地，所述第一子收发信机包括第一非线性高效率功率放大器，所述第二子收发信机包括第二非线性高效率功率放大器，则，所述通过功率耦合的方式将正在工作的子收发信机的发射信号从其发射链路耦合到没有工作的子收发信机的接收链路，包括：
9.通过所述功率耦合的方式，将正在工作的子收发信机的、经其非线性高效率功率放大器放大后的发射信号从其发射链路耦合到没有工作的子收发信机的接收链路。
10.可选地，所述方法还包括：由低噪声放大器对所述耦合信号进行放大；对放大后的耦合信号进行非线性分析；基于所述非线性分析结果，对所述发射信号进行预失真处理。
11.根据本公开实施例的第二方面，提供一种收发信机，所述收发信机包括第一子收发信机和第二子收发信机，而且所述第一子收发信机和所述第二子收发信机是分时工作的，所述收发信机还包括：功率耦合路径，用于在所述第一子收发信机和所述第二子收发信
机中的一者正在工作的情况下，通过功率耦合的方式将正在工作的子收发信机的发射信号从其发射链路耦合到没有工作的子收发信机的接收链路；信号处理器，用于基于由所述接收链路接收到的、通过所述功率耦合的方式耦合过来的耦合信号，计算所述发射功率。
12.可选地，所述功率耦合路径包括以下中的至少一者：
13.在所述收发信机还包括切换开关以用于在所述第一子收发信机和所述第二子收发信机之间进行切换以实现所述分时工作的情况下，由所述切换开关实现的功率耦合路径；
14.在所述第一子收发信机包括第一天线、所述第二子收发信机包括第二天线、而且所述第一天线和所述第二天线是分离的情况下，通过所述第一天线和所述第二天线实现的功率耦合路径；
15.在所述收发信机还包括耦合器的情况下，由所述耦合器实现的功率耦合路径。
16.可选地，所述第一子收发信机包括用于对其发射信号进行放大的第一非线性高效率功率放大器，所述第二子收发信机包括用于对其发射信号进行放大的第二非线性高效率功率放大器；所述功率耦合路径，还用于通过所述功率耦合的方式，将正在工作的子收发信机的、经其非线性高效率功率放大器放大后的发射信号从其发射链路耦合到没有工作的子收发信机的接收链路。
17.可选地，所述第一子收发信机还包括第一低噪声放大器，所述第二子收发信机还包括第二低噪声放大器，其中，没有工作的子收发信机的低噪声放大器对所述耦合信号进行放大；所述信号处理器，还用于对放大后的耦合信号进行非线性分析；所述收发信机还包括预失真电路，用于基于所述非线性分析结果，对正在工作的子收发信机的发射信号进行预失真处理。
18.通过采用上述技术方案，通过在正在工作的子收发信机的发射链路与没有工作的子收发信机的接收链路之间增加一个功率耦合路径，将正在工作的子收发信机的发射信号从其发射链路耦合到了没有工作的子收发信机的接收链路，然后对该耦合信号的耦合功率进行分析和处理，就能够计算出正在工作的子收发信机的发射信号的发射功率的大小，因此，根据本公开的实施例是利用收发信机自身的现有硬件资源实现了发射功率的监测，不会增加收发信机的系统复杂度和设计开销，而且还提高了收发信机系统中硬件资源的利用率。
19.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
20.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
21.图1示出一种现有发射功率自检测系统的示意图。
22.图2是本公开实施例的应用场景示意图。
23.图3是根据一示例性实施例示出的一种收发信机的示意框图。
24.图4以第一子收发信机是蓝牙收发信机、第二子收发信机是wi
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fi收发信机为例示出了根据本公开实施例的收发信机的又一示意框图。
25.图5示出对图4所示收发信机的蓝牙发射功率进行监测的示意框图。
26.图6示出对图4所示收发信机的wi
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fi发射功率进行监测的示意框图。
27.图7是根据本公开又一实施例的收发信机的示意框图。
28.图8是以第一子收发信机是蓝牙收发信机、第二子收发信机是wi
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fi收发信机为例示出的根据本公开实施例的收发信机的示意框图。
29.图9示出基于图8的收发信机提升蓝牙发射信号的发射质量和效率的示意图。
30.图10示出基于图8的收发信机提升wi
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fi发射信号的发射质量和效率的示意图。
31.图11是根据一示例性实施例示出的一种收发信机发射信号处理方法的流程图。
具体实施方式
32.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
33.图2是本公开实施例的应用场景示意图。如图2所示，收发信机包括第一子收发信机和第二子收发信机，而且第一子收发信机和第二子收发信机是分时工作的。也即，在同一时刻，第一子收发信机和第二子收发信机只能有一者是处于发射状态。当第一子收发信机处于发射状态时，第二子收发信机的收发链路处于空闲状态。同理，当第二子收发信机处于发射状态时，则第一子收发信机的收发链路处于空闲状态。
34.第一子收发信机包括第一收发器、第一发射链路、第一接收链路、第一收发切换开关，第二子收发信机包括第二收发器、第二发射链路、第二接收链路、第二收发切换开关。通过单刀双掷开关，能够实现第一子收发信机和第二子收发信机的分时工作。
35.第一子收发信机和第二子收发信机可以是各种类型的收发信机，例如，第一子收发信机是蓝牙收发信机、而第二子收发信机是wi
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fi收发信机，或者第一子收发信机是蓝牙收发信机、而第二子收发信机是广域网收发信机，或者第一子收发信机是wi
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fi收发信机、而第二子收发信机是广域网收发信机。
36.图3是根据一示例性实施例示出的一种收发信机的示意框图。参照图3，收发信机包括第一子收发信机10和第二子收发信机20，而且第一子收发信机10和第二子收发信机20是分时工作的。收发信机还包括：功率耦合路径30，用于在第一子收发信机10和第二子收发信机20中的一者正在工作的情况下，通过功率耦合的方式将正在工作的子收发信机的发射信号从其发射链路耦合到没有工作的子收发信机的接收链路；信号处理器40，用于基于由没有工作的子收发信机的接收链路接收到的、通过功率耦合的方式耦合过来的耦合信号，计算正在工作的子收发信机的发射信号的发射功率。
37.第一子收发信机10、第二子收发信机20、信号处理器40都可以由收发信机中的现有部件来实现。
38.通过采用上述技术方案，通过在正在工作的子收发信机的发射链路与没有工作的子收发信机的接收链路之间增加一个功率耦合路径，将正在工作的子收发信机的发射信号从其发射链路耦合到了没有工作的子收发信机的接收链路，然后对该耦合信号的耦合功率进行分析和处理，就能够计算出正在工作的子收发信机的发射信号的发射功率的大小，因
此，根据本公开的实施例是利用收发信机自身的现有硬件资源实现了发射功率的监测，不会增加收发信机的系统复杂度和设计开销，而且还提高了收发信机系统中硬件资源的利用率。
39.图4以第一子收发信机是蓝牙收发信机、第二子收发信机是wi
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fi收发信机为例示出了根据本公开实施例的收发信机的又一示意框图。如图4所示，相比于现有技术，根据本公开实施例的收发信机在蓝牙发射链路和wi
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fi接收链路之间以及在wi
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fi发射链路和蓝牙接收链路之间分别增加了一个功率耦合路径。
40.基于图4所示的收发信机，对蓝牙发射功率进行监测的示意图如图5所示。当蓝牙收发信机处于发射状态时，其部分发射功率可通过功率耦合路径30从蓝牙发射链路耦合至wi
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fi接收链路，并经wi
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fi接收链路传输至信号处理器40，信号处理器40通过对接收到的耦合功率进行分析和处理，可计算出蓝牙发射功率的大小，从而实现蓝牙发射功率的监测。
41.基于图4所示的收发信机，对wi
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fi发射功率进行监测的示意图如图6所示。当wi
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fi处于发射状态时，其部分发射功率可通过功率耦合路径30从wi
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fi发射链路耦合至蓝牙接收链路，并经蓝牙接收链路传输至信号处理器40，信号处理器40通过对接收到的耦合功率进行分析和处理，可计算出wi
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fi发射功率的大小，从而实现wi
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fi发射功率的监测。
42.正在工作的子收发信机的发射链路与没有工作的子收发信机的接收链路之间的功率耦合，可以通过多种方式来实现。
43.在一些实施例中，在收发信机还包括切换开关(例如单刀双掷开关、电磁开关等)以用于在第一子收发信机10和第二子收发信机20之间进行切换以实现分时工作的情况下，可以由切换开关来实现功率耦合路径30。由于开关的隔离度是有限的，因此第一子收发信机10与第二子收发信机20的收发链路之间的共用开关(也即切换开关)即存在功率耦合，借助该切换开关，即实现了功率耦合路径30。
44.在一些实施例中，第一子收发信机10包括第一天线、第二子收发信机20包括第二天线、而且第一天线和第二天线是分离的，也就是说第一子收发信机10与第二子收发信机20不共用天线，那么两者的天线之间即存在功率耦合，因此，通过第一天线和第二天线就能够实现功率耦合路径30。
45.在一些实施例中，功率耦合路径30可以通过耦合器来实现。
46.通过采用上述的各种方式，就能够简便地实现功率耦合路径30，而且不会增加收发信机的系统复杂度和设计开销。
47.相关技术中，在大部分的蓝牙与wi
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fi combo收发信机的射频系统架构中，在收发信机的发射链路中通常需要使用功率放大器进行功率放大，以保证输出信号的强度。同时，为了保证输出信号的质量，在发射链路中所使用的功率放大器通常为线性功率放大器。由于线性功率放大器存在效率低、功耗大的缺点，因此，现有的收发信机难以实现高发射效率和低功耗。为了解决该技术问题，本公开还提供一种如图7所示的收发信机。
48.如图7所示，第一子收发信机10包括用于对其发射信号进行放大的第一非线性高效率功率放大器104，第二子收发信机20包括用于对其发射信号进行放大的第二非线性高效率功率放大器204。在这种情况下，功率耦合路径30，还用于通过功率耦合的方式，将正在工作的子收发信机的、经其非线性高效率功率放大器放大后的发射信号从其发射链路耦合到没有工作的子收发信机的接收链路。
49.通过采用上述技术方案，由于在每个子收发信机的发射链路中均使用了工作在非线性区的高效率功率放大器，因此提高了收发信机的发射效率，解决了现有技术中因使用线性功率放大器导致的效率低、功耗大的问题。
50.继续参考图7，第一子收发信机10还包括第一低噪声放大器105，第二子收发信机20还包括第二低噪声放大器205，其中，没有工作的子收发信机的低噪声放大器对耦合信号进行放大。信号处理器40，还用于对低噪声放大器放大后的耦合信号进行非线性分析。收发信机还包括预失真电路，用于基于非线性分析结果，对正在工作的子收发信机的发射信号进行预失真处理。如图7所示，预失真电路可以包括第一预失真电路50和第二预失真电路60，其中，第一预失真电路50用于对第一子收发信机10的发射信号进行预失真处理，第二预失真电路60用于对第二子收发信机20的发射信号进行预失真处理。
51.图8是以第一子收发信机是蓝牙收发信机、第二子收发信机是wi
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fi收发信机为例示出的根据本公开实施例的收发信机的示意框图。
52.通过采用上述技术方案，由于对耦合信号进行了非线性分析，并基于非线性分析结果对正在工作的子收发信机的发射信号进行了预失真处理，因此，能够消除非线性的高效率功率放大器对发射信号造成的影响，保证了发射信号的质量。
53.基于图8所示的收发信机，提升蓝牙发射信号的发射质量和效率的示意图如图9所示。当蓝牙收发信机处于发射状态时，蓝牙收发信机的发射信号经工作在非线性区的高效率功率放大器104放大后，会有部分信号耦合至wi
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fi接收链路；wi
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fi接收链路将监测到的蓝牙发射信号反馈至信号处理器40；信号处理器40对反馈回来的蓝牙发射信号进行非线性分析，然后第一预失真电路50会使用预失真技术(例如数字预失真)对蓝牙发射信号进行预失真处理。通过同时使用高效率功率放大器104和第一预失真电路50，可以在保证蓝牙发射信号质量的同时，提升蓝牙发射信号的发射效率。
54.基于图8所示的收发信机，提升wi
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fi发射信号的发射质量和效率的示意图如图10所示。当wi
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fi处于发射状态时，wi
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fi发射信号经工作在非线性区的高效率功率放大器204放大后，会有部分信号耦合至蓝牙接收链路；蓝牙接收链路将监测到的wi
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fi发射信号反馈至信号处理器40；信号处理器40对反馈回来的wi
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fi信号进行非线性分析，然后第二预失真电路60会使用预失真处理技术(例如数字预失真)对wi
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fi信号进行预失真处理。通过同时使用高效率功率放大器和预失真处理技术，可以在保证wi
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fi发射信号质量的同时，提升wi
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fi信号的发射效率。
55.图11是根据一示例性实施例示出的一种收发信机发射信号处理方法的流程图。该方法应用于这样的收发信机，也即，收发信机包括第一子收发信机和第二子收发信机，而且第一子收发信机和第二子收发信机是分时工作的。该方法包括：
56.在步骤s11中，在第一子收发信机和第二子收发信机中的一者正在工作的情况下，通过功率耦合的方式将正在工作的子收发信机的发射信号从其发射链路耦合到没有工作的子收发信机的接收链路；
57.在步骤s12中，由接收链路接收通过功率耦合的方式耦合过来的耦合信号；
58.在步骤s13中，根据耦合信号，计算发射功率。
59.通过采用上述技术方案，由于通过功率耦合的方式将正在工作的子收发信机的发射信号从其发射链路耦合到了没有工作的子收发信机的接收链路，然后对耦合信号的耦合
功率进行分析和处理，就能够计算出正在工作的子收发信机的发射信号的发射功率的大小，因此，根据本公开的实施例是利用收发信机自身的现有硬件资源实现了发射功率的监测，不会增加收发信机的系统复杂度和设计开销，而且还提高了收发信机系统中硬件资源的利用率。
60.可选地，用于在第一子收发信机和第二子收发信机之间进行切换以实现分时工作，其特征在于，功率耦合借助切换开关来实现。
61.可选地，第一子收发信机包括第一天线，第二子收发信机包括第二天线，而且第一天线和第二天线是分离的，则，功率耦合通过第一天线和第二天线来实现。
62.可选地，收发信机还包括耦合器，则，功率耦合通过耦合器来实现。
63.可选地，第一子收发信机包括第一非线性高效率功率放大器，第二子收发信机包括第二非线性高效率功率放大器，则，通过功率耦合的方式将正在工作的子收发信机的发射信号从其发射链路耦合到没有工作的子收发信机的接收链路，包括：
64.通过功率耦合的方式，将正在工作的子收发信机的、经其非线性高效率功率放大器放大后的发射信号从其发射链路耦合到没有工作的子收发信机的接收链路。
65.可选地，所述方法还包括：由低噪声放大器对耦合信号进行放大；对放大后的耦合信号进行非线性分析；基于非线性分析结果，对发射信号进行预失真处理。
66.关于上述实施例中的方法，其中各个步骤执行操作的具体方式已经在有关该收发信机的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
67.本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
68.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。