一种实现编码调制的方法及发射机的制作方法

文档序号:9767640
一种实现编码调制的方法及发射机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及信号处理技术,尤指一种实现编码调制的方法及发射机。
【背景技术】
[0002] 随着LTE-A(LTE-AdvanCed)商转启动,下一代5G标准蓄势待发,各设备厂商以及 运营商对移动射频系统的需求也不断升级。当前全球2G、3G以及4G LTE的总频段量达到 了 40余个,且为获取频带资源,需要支持载波聚合(CA,Carrier Aggregation)以及多天线 (MHTO)等技术,需要无线基站具备宽带宽、高效率、灵活可配置等特性,这极大地增加了射 频前端的复杂性。基于高效开关功放(SMPA,switch mode power amplifiers)的全数字发 射机是理想的解决方案,能够满足移动通讯系统未来演进的需求。
[0003] 现代通信系统采用非恒定包络调制方式,传统发射机方案采用功率回退方法来满 足其线性度的要求,导致其效率严重降低。图1为现有的SMPA的全数字发射机的实现原 理图,如图1所示,高效SMPA的全数字发射机主要包括:数字编码调制器(Digital encode Modulator)和SMPA。数字调制器在数字域完成数字调制,产生调制开关信号,去驱动SMPA, 功放(PA)主要工作在饱和区域,具有高效率、灵活可重构、高线性等特征。
[0004] 目前,全数字发射机的编码调制器主要有Delta Sigma调制器(DSM,Delta-Sigma Modulator)和脉宽调制器(PWM,Pulse-Width Modulator)两种。
[0005] DSM和PWM广泛应用于音频领域,将两者分别直接在通信领域应用,存在以下问 题。DSM面临的主要问题是:DSM处理过程中过高的采样频率需求以及过低的编码效率;由 于DSM采用了过采样技术,过采样率越高,则输出信号带外噪声越小,从而SNR性能越好。因 此,对于通信的高带宽信号,则需要DSM工作在更高的采样频率,因此,实现困难。另外,在 信号带宽较宽的情况下,DSM输出信号的成分中,有用信号能量占总信号能量的比例(以下 称为编码效率)非常低,影响了最终的系统效率(系统效率等于信号编码效率与功放效率 的乘积)。PWM面临的主要问题是:数字实现的精确度问题;在数字通信领域实现应用时,直 接按照模拟电路的原理方法产生的信号,通过数字电路进行时钟驱动时,具有离散特性,因 此会产生误差从而降低信号性能。
[0006] 综上,在通信领域中,采用DSM或PWM进行编码调制,在过采样率和精确度等性能 要求上存在问题。

【发明内容】

[0007] 为了解决上述问题,本发明提供一种实现编码调制的方法及发射机,能够解决DSM 过采样率和PWM产生的信号误差,提高编码调制的性能。
[0008] 为了达到本发明的目的,本申请提供一种实现编码调制的方法;包括:
[0009] 对接收多比特数据进行过采样和噪声成形处理,以获得N比特数据;
[0010] 根据N比特数据作为查找表的地址,查表获得脉宽调制器PWM的脉冲调制信号;
[0011] 将PWM的脉冲调制信号的同向正交IQ复数数据复用为一路实数信号数据,以实现 (采样率/4)上变频变换;
[0012] 转换复用的实数信号数据为模拟信号,并将转换的模拟信号按照根据模拟信号所 占比特数的路数的开关功放输出;
[0013] 所述N为比接收的多比特数据位数小的整数。
[0014] 进一步地,对接收多比特数据进行噪声成形处理为:对所述接收多比特数据通过 一阶、或二阶、或高阶噪声成形函数进行处理。
[0015] 进一步地,当编码调制应用于多电平场合时,在输出所述开关功放处理的信号之 前,该方法还包括:通过合路器对所述开关功放处理后的信息进行处理输出;
[0016] 当编码调制应用于2电平场合时,根据N比特数据作为查找表的地址之前,该方法 还包括:对获得的所述N比特数据进行均匀量化处理。
[0017] 进一步地,合路器为6db的合路器或3db的合路器;
[0018] 当所述合路器为6db的合路器时,该方法还包括:获得所述N比特数据之后,对所 述N比特数据进行非均匀量化处理。
[0019] 进一步地,开关功放为D类开关功放、或E类开关功放、或F类开关功放。
[0020] 进一步地,利用串行发射器Serdes实现所述复用的实数信号数据到模拟信号的 转换。
[0021] 另一方面,本申请还提供一种发射器,包括:Delta Sigma调制器DSM、脉宽调制器 PWM、上变频单元、转换及功放单元;其中,
[0022] DSM,用于对接收多比特数据进行过采样和噪声成形处理,以获得N比特数据;
[0023] PWM,用于根据N比特数据作为查找表的地址,查表获得PWM的脉冲调制信号;
[0024] 上变频单元,用于将PWM的脉冲调制信号的同向正交IQ复数数据复用为一路实数 信号数据,以实现(采样率/4)上变频变换;
[0025] 转换及功放单元,用于转换复用的实数信号数据为模拟信号,并将转换的模拟信 号按照根据模拟信号所占比特数的路数的开关功放输出;
[0026] N为比接收的多比特数据位数小的整数。
[0027] 进一步地,DSM具体用于,对所述接收多比特数据进行过采样和对所述接收多比特 数据进行通过一阶、或二阶、或高阶噪声成形函数进行处理,以获得所述N比特数据。
[0028] 进一步地,发射器还包括合路器,用于当发射器应用于多电平场合时,在输出所述 开关功放处理的信号之前,对所述开关功放处理后的信息进行处理输出。
[0029] 进一步地,DSM还用于,当发射器应用于2电平场合时,根据N比特数据作为查找 表的地址之前,对获得的所述N比特数据进行均匀量化或非均匀量化处理。
[0030] 进一步地,合路器为6分贝db的合路器或3db的合路器;
[0031] DSM还用于,当所述合路器为6db的合路器时,获得所述N比特数据之后,对所述N 比特数据进行非均匀量化处理。
[0032] 进一步地,开关功放为D类开关功放、或E类开关功放、或F类开关功放。
[0033] 进一步地,利用串行发射器(Serdes)实现所述复用的实数信号数据到模拟信号 的转换。
[0034] 与现有技术相比,本发明提供的技术方案,包括:对接收多比特数据进行过采样和 噪声成形处理,以获得N比特数据;根据N比特数据作为查找表的地址,查表获得PWM的脉 冲调制信号;将PWM的脉冲调制信号的同向正交IQ复数数据复用为一路实数信号数据,以 实现(采样率/4)上变频变换;转换复用的实数信号数据为模拟信号,并将转换的模拟信号 按照根据模拟信号所占比特数的路数的开关功放输出。本发明通过DSM和PWM的结合,在 DSM的过采样处理,获得N比特数据的比特位数比接受的多比特数据位数要小,位宽受到压 缩,只需要采用较小规模的查找表就可以获得PWM的脉冲调制信号,提高了系统工作的精 确度和性能,使编码调制的整体效率得到提高。另外,通过DSM的过采样,获得了编码调制 工作过程中容易实现的工作时钟速率,降低了系统编码调制的实现难度;采用开关功放,改 善发射器的工作效率。
【附图说明】
[0035] 附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本 申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。
[0036] 图1为现有的SMPA的全数字发射机的实现原理图;
[0037] 图2为本发明实现编码调制的方法的流程图;
[0038] 图3为本发明发射器的结构框图;
[0039] 图4(a)为6dB合路器的端口 2的输入功率与合路功率损耗之间的关系示意图;
[0040] 图4(b)为6dB合路器的端口 2的输入电压从0V增加至10V过程中合路端口输出 电压示意图;
[0041] 图5(a)为3dB合路器的端口 2的输入功率与合路功率损耗之间的关系示意图;
[0042] 图5(b)为3dB合路器的端口 2的输入电压与合路电压之间的关系示意图。
【具体实施方式】
[0043] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本申请 的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下
再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1