终端设备及射频信号处理方法、介质与流程

1.本发明涉及射频通信技术领域，尤其涉及一种终端设备及射频信号处理方法、介质。


背景技术：

2.随着无线通信技术的发展，终端设备(如智能手机等)能够支持的业务类型不断增加，需要终端设备支持多种不同的频段和带宽，处理多种调制编码组合的射频信号。
3.对终端设备的需求除了满足多种业务需求之外，还需要终端设备集成度更高、功耗更小、体积更小。在狭小空间内，存在射频串扰、电磁环境噪声等干扰，影响终端设备的性能。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的之一是提供一种终端设备，能够对终端设备接收到的射频信号进行干扰消除。
5.一方面，本发明实施例提供一种终端设备，包括：主硬件电路单元以及辅硬件电路单元，其中：所述辅硬件电路单元，适于获取所述主硬件电路单元接收到的射频信号，检测到所述射频信号中存在干扰信号时，根据所述干扰信号的类型，对所述射频信号进行补偿。
6.可选的，所述辅硬件电路单元，包括：辅射频发射单元、辅射频接收单元、耦合器、辅锁相环单元以及控制单元，其中：所述辅射频接收单元，其输入端输入所述射频信号，其输出端与所述控制单元的输入端耦接；所述辅射频发射单元，其输入端与所述控制单元的输出端耦接；所述耦合器，其第一输入端输入所述射频信号，其第二输入端与所述辅射频发射单元的输出端耦接，其输出端与所述主硬件电路单元的主射频接收单元耦接；所述辅锁相环单元，其控制端与所述控制单元耦接，其第一输出端与所述辅射频接收单元的时钟信号端耦接，其第二输出端与所述辅射频发射单元的时钟信号端耦接；所述控制单元，适于在检测到所述射频信号中存在干扰信号时，根据所述干扰信号的类型，确定干扰消除。
7.可选的，所述干扰信号包括带内干扰信号；所述控制单元，适于获取所述带内干扰信号的幅度与相位，生成第一控制信号并输出至所述辅射频发射单元；所述辅射频发射单元，适于接收所述第一控制信号，生成补偿信号并输出，所述补偿信号与所述带内干扰信号的幅度相同且相位反相。
8.可选的，所述控制单元，还适于在检测到所述射频信号中不存在所述带内干扰信号，控制所述辅射频发射单元关闭。
9.可选的，所述控制单元，还适于在检测到所述干扰信号仅包括所述带内干扰信号时，控制所述辅锁相环单元关闭。
10.可选的，所述干扰信号包括带外干扰信号；所述控制单元，适于获取所述带外干扰信号的频域范围，生成第二控制信号并输出至所述主射频接收单元；所述主射频接收单元，适于接收所述第二控制信号，对其中的滤波器单元的带宽进行调整。
11.可选的，所述控制单元，还适于在检测到所述射频信号中不存在所述干扰信号时，控制所述辅射频发射单元、所述辅射频接收单元、所述辅锁相环单元中的至少一个关闭。
12.可选的，所述主硬件电路单元中的主射频发射电路，采用极化调制方法对待发射信号进行调制。
13.另一方面，本发明实施例还提供了一种射频信号处理方法，应用于上述所述的任一种终端设备中的辅硬件电路单元，所述方法包括：获取接收到的射频信号；检测到所述射频信号中存在干扰信号时，根据所述干扰信号的类型，对所述射频信号进行补偿。
14.可选的，所述干扰信号包括带内干扰信号；所述根据所述干扰信号的类型，对所述射频信号进行补偿，包括：获取所述带内干扰信号的幅度与相位；生成补偿信号，所述补偿信号与所述带内干扰信号的幅度相同且相位反相。
15.可选的，所述干扰信号包括带外干扰信号；所述根据所述干扰信号的类型，对所述射频信号进行补偿，包括：获取所述带外干扰信号的频域范围；对所述终端设备中主射频发射单元的滤波器单元的带宽进行调整。
16.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述任一种所述的方法的步骤。
17.与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
18.在终端设备中，除了主硬件电路单元之外，额外设置了辅硬件电路单元。辅硬件电路单元可以获取主硬件电路单元接收到的射频信号，检测其中存在的干扰信号，进而基于干扰信号的类型，对射频信号进行补偿，从而实现干扰消除。
附图说明
19.图1是本发明实施例中的一种终端设备的结构示意图；
20.图2是本发明实施例中的一种射频信号处理方法的流程图。
具体实施方式
21.现有技术中，终端设备对应的网络侧可以为终端设备配置相关的射频参数，包括频率、时间、功率、波束扫描等参数，以消除射频信号在空间传输过程中受到的干扰。但是，该方案需要占用较多的网络资源，终端设备也需要较多的资源进行相应的处理，功耗较高。此外，网络侧无法获知终端设备周围的电磁环境噪声，故无法对电磁环境噪声进行消除。
22.虽然现有技术中，采用软件无线电或认知无线电来提高系统的频谱利用效率，但是，其增加了基带系统的复杂度，以更多的硬件资源来换取更高的频谱利用效率。但是，其成本较高。
23.在本发明实施例中，在终端设备中，除了主硬件电路单元之外，额外设置了辅硬件电路单元。辅硬件电路单元可以获取主硬件电路单元接收到的射频信号，检测其中存在的干扰信号，进而基于干扰信号的类型，对射频信号进行补偿，从而实现干扰消除。
24.辅硬件电路单元可以复用主硬件电路单元中的射频链路中的各种电路模块，或者集成在现有的射频链路中。由于辅硬件电路单元的基本架构与主硬件电路单元中的射频链路的架构相同，故可以应用在支持不同无线通信协议的终端设备中。
25.为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
26.参照图1，给出了本发明实施例中的一种终端设备。以下结合图1进行说明。
27.在本发明实施例中，终端设备可以包括主硬件电路单元以及辅硬件电路单元。
28.在具体实施中，辅硬件电路单元，可以获取主硬件电路单元接收到的射频信号，并对接收到的射频信号进行分析。若辅硬件电路单元检测到射频信号中存在干扰信号，则可以根据干扰信号的类型，对射频信号进行补偿。
29.在具体实施中，干扰信号可以包括带内干扰信号以及带外干扰信号。
30.当射频信号中包括带内干扰信号时，辅硬件电路单元可以获取带内干扰信号的幅度与相位，对应生成补偿信号，并通过补偿信号对射频信号进行补偿。
31.具体地，补偿信号的幅度与带内干扰信号的幅度相同，且补偿信号的相位与带内干扰信号的相位反相。
32.当干扰信号中包括带外干扰信号时，辅硬件电路单元可以获取带外干扰信号的频域范围。辅硬件电路单元可以对主硬件电路单元的主射频接收单元21中的滤波器单元的带宽进行调整，以滤除带外干扰信号。
33.在具体实施中，主硬件电路可以为实现终端设备无线收发、数据处理等基本功能的硬件电路。换言之，主硬件电路可以为已有的终端设备的硬件电路。
34.通常情况下，主硬件电路可以包括发射天线27、接收天线26、发射模块、以及接收模块。发射模块可以包括主射频发射单元23以及射频发射基带单元24，接收模块可以包括主射频接收单元21以及射频接收基带单元22。
35.在具体应用中，射频接收基带单元22与射频发射基带单元24的功能可以由同一基带单元实现。换言之，主硬件电路包括基带单元，基带单元包括射频接收基带单元22与射频发射基带单元23。
36.发射天线27与接收天线26可以集成于同一天线模组，该天线模组能够实现射频信号的接收与发射。或者，发射天线27与接收天线26也可以为互相独立设置的天线。
37.在具体应用中，主射频接收单元21可以包括低噪声放大器(lna)、混频器、多级模拟滤波器、一级或者多级模拟滤波器、一级或者多级数字滤波器等组成。主射频发射单元23可以包括数模转换器(dac)、混频器、一级或多级功率放大器等组成。主射频接收单元21与主射频发射单元23可以由主锁相环单元25提高时钟信号。
38.可以理解的是，主射频接收单元21、主射频发射单元23均可以采用已有经典的射频发射单元、射频接收单元的电路结构。
39.在本发明实施例中，辅硬件电路单元可以包括：辅射频发射单元11、辅射频接收单元12、耦合器13、辅锁相环单元15以及控制单元14，其中：
40.辅射频接收单元12的输入端与主硬件电路中的接收天线26耦接，输入接收天线26接收到的射频信号；辅射频接收单元12的输出端与控制单元14耦接，将接收到的射频信号输出给控制单元14；
41.辅射频发射单元11的输入端与控制单元14的输出端耦接，辅射频发射单元11的输出端与耦合器13的第二输入端耦接；
42.耦合器13的第一输入端与接收天线26耦接，耦合器13的输出端与主硬件电路中的
主射频接收单元21耦接；
43.辅锁相环单元15的控制端与控制单元14耦接，辅锁相环单元15的第一输出端与辅射频接收单元12的时钟信号端耦接，辅锁相环单元15的第二输出端与辅射频发射单元11的时钟信号端耦接，适于为辅射频发射单元11和/或辅射频接收单元12提供时钟信号；
44.控制单元14，适于根据接收到的射频信号，检测射频信号中是否存在干扰信号；当检测到存在干扰信号时，对射频信号进行补偿。
45.在具体实施中，当存在带内干扰信号时，控制单元14可以获取带内干扰信号的相位与幅度，并向辅射频发射单元11发送第一控制信号，通过第一控制信号控制辅射频发射单元11产生一个幅度相同、相位反相的补偿信号。
46.辅射频发射单元11接收到第一控制信号，产生与带内干扰信号幅度相同、相位相反的补偿信号，并将补偿信号输入至耦合器13。
47.耦合器13的第一输入端与接收天线26耦接，故接收天线26接收到的射频信号能够被补偿信号补偿。也就是说，主硬件电路中的主射频接收单元21接收到的射频信号，是经过补偿信号进行补偿之后的信号。
48.在存在带内干扰信号时，由控制单元14控制辅射频发射单元11产生补偿信号，对射频信号进行补偿，能够有效抵消射频信号中的带内干扰信号。
49.在具体实施中，终端设备在上电时，可以启动主硬件电路单元以及辅硬件电路单元。
50.若控制单元14检测到射频信号中不存在带内干扰信号，且辅射频发射单元11处于开启状态，则可以控制辅射频发射单元11关闭，以节省终端设备的功耗。
51.在具体实施中，当存在带外干扰信号时，控制单元14可以根据带外干扰信号的频域范围，对主射频接收单元21中的滤波器单元的带宽进行调整，以削弱或消除带外干扰信号。
52.具体地，控制单元14可以获取带外干扰信号的频域范围，生成第二控制信号并输出至主射频接收单元21。主射频接收到基于接收到的第二控制信号，对滤波器单元的带宽进行调整。
53.在具体应用中，主射频接收单元21中的滤波器单元可以包括模拟滤波器以及数字滤波器。控制单元14在对主射频接收单元21中的滤波器单元的带宽进行调整时，可以对主射频接收单元21中的一个或者多个模拟滤波器的带宽进行调整，或者对主射频接收单元21中的一个或多个数字滤波器的带宽进行调整，或者同时对主射频接收单元21中的模拟滤波器及数字滤波器的带宽均进行调整。
54.在具体实施中，若控制单元14检测到射频信号中既不存在带内干扰信号，也不存在带外干扰信号，则可以控制辅射频发射单元11、辅射频接收单元12、辅锁相环单元15中的至少一个关闭。
55.具体地，控制单元14可以控制辅射频发射单元11、辅射频接收单元12、辅锁相环单元15均关闭，节省终端设备的功耗。
56.在本发明实施例中，主硬件电路中的主射频发射单元23可以采用极化(polar)调制，将待发射信号分解成幅度和相位两个维度分别进行调制，调节好时序差之后再进行合并。
57.通过对待发射信号进行极化调制，可以简化主射频发射单元23的电路结构。
58.下面对本发明上述实施例中提供的终端设备进行干扰消除的具体实现过程进行详细说明。
59.参照图2，给出了本发明实施例中的一种射频链路的信号处理方法，该信号处理方法可以由上述实施例中提供的辅硬件电路单元执行，或者由辅硬件电路单元中的控制单元执行。
60.步骤201，启动辅锁相环单元与辅射频接收单元。
61.在具体实施中，控制单元可以在终端设备上电后，启动辅锁相环单元与辅射频接收单元。辅射频发射单元可以视是否存在带内干扰信号来确定是否启动。
62.或者，也可以由基本电路单元中的基带单元来确定是否需要启动辅锁相环单元与辅射频接收单元。若基本电路单元中的基带单元确定需要启动辅锁相环单元与辅射频接收单元，则基带单元可以向控制单元输出触发信号。控制单元在接收到触发信号后，启动辅锁相环单元与辅射频接收单元。
63.或者，基带单元确定需要启动辅锁相环单元与辅射频接收单元后，由基带单元启动辅锁相环单元与辅射频接收单元。
64.步骤202，获取射频信号中的带内信号分布与带外信号分布。
65.在具体实施中，辅射频接收单元接收射频信号，并将射频信号发送至控制单元。控制单元可以根据接收到的射频信号，对射频信号进行分析，获取射频信号中的带内信号分布以及带外信号分布。
66.步骤203，判断是否存在带外干扰信号。
67.在具体实施中，控制单元可以根据带外信号分布，确定是否存在带外干扰信号。
68.当存在带外干扰信号时，可以执行步骤204；反之，当不存在带外干扰信号时，可以执行步骤205。
69.步骤204，对主射频接收单元中的滤波器单元进行调整。
70.在具体实施中，控制单元可以对主射频接收单元中的模拟滤波器的带宽以及数字滤波器的带宽进行调整。控制单元可以对模拟滤波器和/或数字滤波器的截止频率进行调整，以滤除带外干扰信号。
71.在具体实施中，在完成步骤204的执行之后，还可以重新执行步骤203，以判断带外干扰信号是否被完全消除。
72.步骤205，判断是否存在带内干扰信号。
73.在具体实施中，若不存在带内干扰信号，则可以执行步骤206；反之，若存在带内干扰，则可以执行步骤207。
74.步骤206，关闭辅锁相环单元与辅射频接收单元。
75.在具体实施中，由于射频信号中并不存在带内干扰信号与带外干扰信号，故可以判定射频信号质量较优，在此场景下，控制单元可以关闭辅锁相环单元与辅射频接收单元，降低终端设备的功耗。
76.步骤207，启动辅射频发射单元。
77.在具体实施中，当检测到存在带内干扰信号时，控制单元可以启动辅射频发射单元，向辅射频发射单元输出第一控制信号，以控制辅射频发射单元产生补偿信号。
78.步骤208，调节辅锁相环单元的时钟信号频率。
79.在具体实施中，控制单元可以将辅锁相环单元输出的时钟信号切换至辅射频发射单元，即由辅锁相环单元为辅射频发射单元提供时钟信号。控制单元还可以对辅锁相环单元输出的时钟信号频率进行调整。
80.步骤209，判断是否仍然存在带内干扰信号。
81.在具体实施中，辅射频发射单元产生的补偿信号输出至耦合器。耦合器接收射频信号以及补偿信号，耦合器的输出信号实质上即为经过补偿信号补偿之后的射频信号。控制单元可以获取到补偿之后的射频信号，并能够分析是否仍然存在带内干扰信号。
82.若仍存在带内干扰信号，则可以继续重复执行步骤208，对辅锁相环单元的时钟信号频率进行调整；若不存在带内干扰信号，则可以执行步骤210。
83.步骤210，关闭辅射频发射单元，将辅锁相环单元的时钟信号复位。
84.在具体实施中，由于经过补偿之后的射频信号中并不存在带内干扰信号，故控制单元可以关闭辅射频发射单元，降低终端设备的功耗。
85.步骤211，将带内干扰信号的频域位置存储到辅射频发射单元及辅锁相环单元。
86.在具体实施中，在完成带内干扰信号的消除之后，可以将本次带内干扰信号的频域位置存储在辅射频发射单元以及辅锁相环单元中。辅射频发射单元以及辅锁相环单元基于所存储的带内干扰信号的频域位置，实时地对射频信号进行补偿。
87.在具体实施中，控制单元还可以存储带内干扰信号的频域位置与辅锁相环单元的时钟信号频率之间的映射关系。在终端设备的后续工作过程中，若检测到相同或者相近频域位置的带内干扰信号，可以先查询是否存在该带内干扰信号对应的时钟信号频率；若存在，则直接获取该时钟信号频率，辅锁相环单元直接将时钟信号频率调整为查询到的时钟信号频率。
88.综上可见，本发明上述实施例中提供的技术方案，能够对处于不同无线环境的终端设备进行自适应地干扰消除，应用场景更加灵活。
89.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述实施例所述的射频信号处理方法的步骤。
90.本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指示相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：rom、ram、磁盘或光盘等。
91.虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

技术特征：
1.一种终端设备，其特征在于，包括：主硬件电路单元以及辅硬件电路单元，其中：所述辅硬件电路单元，适于获取所述主硬件电路单元接收到的射频信号，检测到所述射频信号中存在干扰信号时，根据所述干扰信号的类型，对所述射频信号进行补偿。2.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述辅硬件电路单元，包括：辅射频发射单元、辅射频接收单元、耦合器、辅锁相环单元以及控制单元，其中：所述辅射频接收单元，其输入端输入所述射频信号，其输出端与所述控制单元的输入端耦接；所述辅射频发射单元，其输入端与所述控制单元的输出端耦接；所述耦合器，其第一输入端输入所述射频信号，其第二输入端与所述辅射频发射单元的输出端耦接，其输出端与所述主硬件电路单元的主射频接收单元耦接；所述辅锁相环单元，其控制端与所述控制单元耦接，其第一输出端与所述辅射频接收单元的时钟信号端耦接，其第二输出端与所述辅射频发射单元的时钟信号端耦接；所述控制单元，适于在检测到所述射频信号中存在干扰信号时，根据所述干扰信号的类型，对所述射频信号进行补偿。3.如权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述干扰信号包括带内干扰信号；所述控制单元，适于获取所述带内干扰信号的幅度与相位，生成第一控制信号并输出至所述辅射频发射单元；所述辅射频发射单元，适于接收所述第一控制信号，生成补偿信号并输出，所述补偿信号与所述带内干扰信号的幅度相同且相位反相。4.如权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述控制单元，还适于在检测到所述射频信号中不存在所述带内干扰信号，控制所述辅射频发射单元关闭。5.如权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述控制单元，还适于在检测到所述干扰信号仅包括所述带内干扰信号时，控制所述辅锁相环单元关闭。6.如权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述干扰信号包括带外干扰信号；所述控制单元，适于获取所述带外干扰信号的频域范围，生成第二控制信号并输出至所述主射频接收单元；所述主射频接收单元，适于接收所述第二控制信号，对其中的滤波器单元的带宽进行调整。7.如权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述控制单元，还适于在检测到所述射频信号中不存在所述干扰信号时，控制所述辅射频发射单元、所述辅射频接收单元、所述辅锁相环单元中的至少一个关闭。8.如权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述主硬件电路单元中的主射频发射电路，采用极化调制方法对待发射信号进行调制。9.一种射频信号处理方法，其特征在于，应用于权利要求1～8任一项所述的终端设备中的辅硬件电路单元，所述方法包括：获取接收到的射频信号；检测到所述射频信号中存在干扰信号时，根据所述干扰信号的类型，对所述射频信号进行补偿。10.如权利要求9所述的射频信号处理方法，其特征在于，所述干扰信号包括带内干扰
信号；所述根据所述干扰信号的类型，对所述射频信号进行补偿，包括：获取所述带内干扰信号的幅度与相位；生成补偿信号，所述补偿信号与所述带内干扰信号的幅度相同且相位反相。11.如权利要求9所述的射频信号处理方法，其特征在于，所述干扰信号包括带外干扰信号；所述根据所述干扰信号的类型，对所述射频信号进行补偿，包括：获取所述带外干扰信号的频域范围；对所述终端设备中主射频发射单元的滤波器单元的带宽进行调整。12.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求9～11任一项所述的射频信号处理方法的步骤。

技术总结
一种终端设备及射频信号处理方法、介质，所述终端设备包括：主硬件电路单元以及辅硬件电路单元，其中：所述辅硬件电路单元，适于获取所述主硬件电路单元接收到的射频信号，检测到所述射频信号中存在干扰信号时，根据所述干扰信号的类型，对所述射频信号进行补偿。采用上述方案，能够对终端设备接收到的射频信号进行干扰消除。干扰消除。干扰消除。


技术研发人员：杨丰林
受保护的技术使用者：夏芯微电子（上海）有限公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/8/5