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