多模多制式調(diào)制信號發(fā)生技術(shù)

作者：周建燁時間：2015-03-26 來源：電子產(chǎn)品世界

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編者按：　　摘要：隨著通信行業(yè)以及數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，市場上經(jīng)常需要多模通信信號或多制式數(shù)字調(diào)制信號發(fā)生器，本文介紹了采用軟件無線電思想，基于“DDR2+FPGA+DAC+DDS+寬帶調(diào)制器”的硬件結(jié)構(gòu)的信號發(fā)生裝置，實(shí)現(xiàn)了TD-SCDMA、WCDMA、TD-LTE、FDD-LTE等多模信號以及BPSK、QPSK、OQPSK、DQPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAM、2FSK、4FSK、GMSK等數(shù)字調(diào)制信號的發(fā)生，能很好滿足現(xiàn)代信號模擬的實(shí)際需求。　　1 引言　　

　　在該設(shè)計(jì)中，基帶信號的碼元速率變化范圍很大，如果將成形后的數(shù)據(jù)直接輸出給D/A轉(zhuǎn)換器，輸出信號必然帶有D/A工作時鐘信號，而我們設(shè)計(jì)的基帶帶寬大，要濾除時鐘但不影響信號，模擬低通濾波器將很難設(shè)計(jì)，所以我們增添了CIC插補(bǔ)濾波模塊來提高DAC的采樣時鐘，CIC濾波器可以用來實(shí)現(xiàn)抽取器和內(nèi)插器，它具有結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)整以及需要的存儲量小的優(yōu)點(diǎn)。由于它不需要乘法器，加之濾波器的所有系數(shù)均為1，而且利用積分環(huán)節(jié)減少了中間過程的存儲量，因此常常用在高速采樣和插值比很大的場合。CIC插值濾波器實(shí)現(xiàn)流程如下。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/271645.htm

　　通過調(diào)節(jié)CIC插補(bǔ)濾波的插補(bǔ)比例，使D/A轉(zhuǎn)換器的時鐘在小范圍內(nèi)變化，并且最小時鐘信號也高于基帶信號，這樣D/A后模擬低通濾波器將很容易設(shè)計(jì)。例如，本設(shè)計(jì)要求碼元速率達(dá)到2ksps~40Msps，此時基帶信號1kHz~20MHz,這就要求DAC后低通濾波截止頻率大于20MHz，DAC采樣時鐘理論上應(yīng)該大于20MHz，考慮工程實(shí)現(xiàn)應(yīng)大于40MHz，下表給出了該設(shè)計(jì)針對碼元速率變化所做的不同數(shù)據(jù)處理，通過改變CIC的插值率、每碼元點(diǎn)數(shù)、可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的。

　　FPGA輸出數(shù)據(jù)經(jīng)過DAC轉(zhuǎn)換，低通濾波后由寬帶正交調(diào)制器調(diào)制到相應(yīng)的載波上發(fā)射。

　　在頻移鍵控2FSK、4FSK、MSK等調(diào)制格式時，需要設(shè)計(jì)不同的頻偏來表示信息。在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，

　　5 多模通信信號及用戶數(shù)據(jù)設(shè)置

　　多模通信信號主要處理流程和多制式信號類似，關(guān)鍵是將數(shù)據(jù)源切換到前面仿真好后存入DDR2的數(shù)據(jù)，并按照各通信標(biāo)準(zhǔn)分別設(shè)置碼元速率、濾波類型和濾波因子等參數(shù)。具體設(shè)置參照表1。

　　6 測試結(jié)果

　　經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證，該方案很好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的，硬件結(jié)構(gòu)簡單，成本低，靈活性好，指標(biāo)高，已經(jīng)應(yīng)用在通信矢量信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)中，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)推向市場，得到用戶認(rèn)可。

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