專利名稱:基于Xilinx的WCDMA基站鎖定系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種鎖定系統(tǒng)及方法,特別是一種基于Xilinx的WCDMA基站鎖定系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
術(shù)語解釋
AS (Active Serial)主動串行;
ADC (Analog-to-Digital Converter)模數(shù)轉(zhuǎn)換器;
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access):寬帶碼分多址,是一種第三代無線通訊技術(shù);
CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)互補金屬氧化物半導體; DAC (Digital-to-Analog Converter)數(shù)模轉(zhuǎn)換器;
EPROM(ErasabIe Programmable Read-Only Memory)可擦除可編程的只讀內(nèi)存; FIR(Finite impulse response)有限長沖擊口向應(yīng); FLASH (Flash Memory)閃存;
FPGA (Field Programmable Gate Array)現(xiàn)場可編程門陣列; ICS (Interference Cancellation System)干擾抵消系統(tǒng); I0(lnput Output)輸入輸出; IQ (IN phase Orthogonal)同相正交; JTAG(Joint Test Action Group)聯(lián)合測試行為組織; LNA(Low-Noise Amplifier)低噪聲放大器; LVDS (Low-Voltage Differential Signaling)低壓差分信號; LVPECL (low-voltage positive-referenced emitter coupled logic):低電壓偽發(fā)射極耦合邏輯;
NCO(Number Controlled Oscillator)數(shù)控振蕩器;
PLL (Phase )鎖相環(huán);
PA(Power Amplifier)功率放大器;
SPKSerial Peripheral Interface)串行外圍設(shè)備接口 ; VCO(Voltage Controlled Oscillator)壓控制振蕩器。在數(shù)字無線直放站中,由于不能對接收信號進行篩選而同時放大所有接收信號, 會導致可能出現(xiàn)導頻污染。本發(fā)明公開一種基于自適應(yīng)算法的基站鎖定功能的實現(xiàn)方式, 用于解決由數(shù)字無線直放站帶來的導頻污染問題?,F(xiàn)有技術(shù)方案調(diào)整接收天線的方向和角度來避免多個功率接近的基站被同時放大。現(xiàn)有技術(shù)缺點這樣的處理方案不但對導頻污染現(xiàn)象的改善效果有限,而且會增加工程難度和降低產(chǎn)品應(yīng)用的廣泛性。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題,本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單且升級方便的基于 Xilinx的WCDMA基站鎖定系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個目的是提供一種集成度高、處理效果理想的基于Xilinx的WCDMA
基站鎖定方法。針對缺點說明本發(fā)明的目的為了在直放站技術(shù)上能夠?qū)崿F(xiàn)從以硬件為核心的平臺走向以軟件為核心的平臺,升級的時候不需改變硬件平臺,只需更換軟件版本即可實現(xiàn)不同的通信功能。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
基于Xilinx的WCDMA基站鎖定系統(tǒng),包括用于天線信號輸入的低噪聲放大器,所述低噪聲放大器的輸出端依次連接有第一混頻器、第一濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程邏輯門陣列模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第二混頻器和第二濾波器,所述可編程邏輯門陣列模塊連接有ARM處理器,還包括時鐘電路、鎖相環(huán)和直流電源電路,所述時鐘電路的輸出端分別連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程邏輯門陣列、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和鎖相環(huán),所述鎖相環(huán)的輸出端分別與第一混頻器的輸入端、第二混頻器的輸入端連接。進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述直流電源電路包括9V穩(wěn)壓電路和5V穩(wěn)壓電路。進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述可編程邏輯門陣列模塊外部連接有串行FLASH 芯片電路。進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述可編程邏輯門陣列模塊外部連接有SDRAM芯片?;赬ilinx的WCDMA基站鎖定方法,包括以下步驟
A、緩沖來自ADC的輸入數(shù)據(jù);
B、數(shù)字下變頻(DDC)處理;
C、多速率信號處理;
D、回波抵消處理(ICS);
Ε、是否進行多徑消除處理?是則執(zhí)行步驟F,否則執(zhí)行步驟G ;
F、多徑消除處理,執(zhí)行步驟G;
G、多速率信號處理,同時執(zhí)行步驟I和步驟H;
H、頻偏估計,執(zhí)行步驟B;
I、小區(qū)搜索,搜尋多個小區(qū)信號,通過導頻信道再生和導頻功率判決,確定基站鎖定選
擇;
J、信道估計處理;
K、導頻抵消處理;
L、多速率信號處理;
Μ、數(shù)字上變頻(DUC)處理;
N、經(jīng)過FIFO緩沖,送到DAC輸出。進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述步驟C多速率信號處理為抽取和濾波處理。進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述步驟G多速率信號處理為6倍抽取與濾波處理。
進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述步驟L多速率信號處理為η倍插值與濾波處理。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明WCDMA基站鎖定系統(tǒng)可以把與目標基站信號接近的導頻功率降低,排除手機鎖定到非目標基站的可能性。本發(fā)明的另一個有效效果是本發(fā)明WCDMA基站鎖定方法的主要優(yōu)勢在于以可編程能力強的FPGA器件代替專用的數(shù)字電路,使系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)與功能相對獨立,這樣就可以基于一個相對通用的硬件平臺,通過軟件方法實現(xiàn)不同的通信功能,并可對工作頻率、系統(tǒng)頻寬、調(diào)制方式、信源編碼等進行編程控制,系統(tǒng)靈活性大大增強。對于系統(tǒng)功能的增加與變更,只需要通過軟件升級就可以實現(xiàn),方便技術(shù)進步和標準升級。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1是本發(fā)明的硬件方框圖2是本發(fā)明的基于FPGA的基站鎖定流程圖。
具體實施例方式參照圖1,基于Xilinx的WCDMA基站鎖定系統(tǒng),包括用于天線信號輸入的低噪聲放大器1,所述低噪聲放大器1的輸出端依次連接有第一混頻器2、第一濾波器3、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 4、可編程邏輯門陣列模塊5、數(shù)模轉(zhuǎn)換器6、第二混頻器7和第二濾波器8,所述可編程邏輯門陣列模塊5連接有ARM處理器9,還包括時鐘電路10、鎖相環(huán)11和直流電源電路12,所述時鐘電路10的輸出端分別連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器4、可編程邏輯門陣列5、數(shù)模轉(zhuǎn)換器6和鎖相環(huán)11,所述鎖相環(huán)11的輸出端分別與第一混頻器2的輸入端、第二混頻器7的輸入端連接。進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述直流電源電路12包括9V穩(wěn)壓電路和5V穩(wěn)壓電路。進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述可編程邏輯門陣列模塊5外部連接有串行 FLASH芯片電路。進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述可編程邏輯門陣列模塊5外部連接有SDRAM芯片。參照圖2,基于Xilinx的WCDMA基站鎖定方法,包括以下步驟
A、緩沖來自ADC的輸入數(shù)據(jù);
B、數(shù)字下變頻(DDC)處理;
C、多速率信號處理;
D、回波抵消處理(ICS);
Ε、是否進行多徑消除處理?是則執(zhí)行步驟F,否則執(zhí)行步驟G ;
F、多徑消除處理,執(zhí)行步驟G;
G、多速率信號處理,同時執(zhí)行步驟I和步驟H;
H、頻偏估計,執(zhí)行步驟B;
I、小區(qū)搜索,搜尋多個小區(qū)信號,通過導頻信道再生和導頻功率判決,確定基站鎖定選
擇;J、信道估計處理;
K、導頻抵消處理;
L、多速率信號處理;
M、數(shù)字上變頻(DUC)處理;
N、經(jīng)過FIFO緩沖,送到DAC輸出。進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述步驟C多速率信號處理為抽取和濾波處理。進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述步驟G多速率信號處理為6倍抽取與濾波處理。進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述步驟L多速率信號處理為η倍插值與濾波處理。以上是對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明,但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換,這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.基于Xilinx的WCDMA基站鎖定系統(tǒng),其特征在于包括用于天線信號輸入的低噪聲放大器(1),所述低噪聲放大器(1)的輸出端依次連接有第一混頻器(2)、第一濾波器(3)、 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(4)、可編程邏輯門陣列模塊(5)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(6)、第二混頻器(7)和第二濾波器(8),所述可編程邏輯門陣列模塊(5)連接有ARM處理器(9),還包括時鐘電路(10)、鎖相環(huán)(11)和直流電源電路(12),所述時鐘電路(10)的輸出端分別連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(4)、可編程邏輯門陣列(5)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(6)和鎖相環(huán)(11),所述鎖相環(huán)(11)的輸出端分別與第一混頻器(2)的輸入端、第二混頻器(7)的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Xilinx的WCDMA基站鎖定系統(tǒng),其特征在于電源電路(12)包括9V穩(wěn)壓電路和5V穩(wěn)壓電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Xilinx的WCDMA基站鎖定系統(tǒng),其特征在于程邏輯門陣列模塊(5)外部連接有串行FLASH芯片電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Xilinx的WCDMA基站鎖定系統(tǒng),其特征在于程邏輯門陣列模塊(5)外部連接有SDRAM芯片。
5.基于Xilinx的WCDMA基站鎖定方法,其特征在于包括以下步驟A、緩沖來自ADC的輸入數(shù)據(jù);B、數(shù)字下變頻(DDC)處理;C、多速率信號處理;D、回波抵消處理(ICS);Ε、是否進行多徑消除處理?是則執(zhí)行步驟F,否則執(zhí)行步驟G ;F、多徑消除處理,執(zhí)行步驟G;G、多速率信號處理,同時執(zhí)行步驟I和步驟H;H、頻偏估計,執(zhí)行步驟B;I、小區(qū)搜索,搜尋多個小區(qū)信號,通過導頻信道再生和導頻功率判決,確定基站鎖定選擇;J、信道估計處理;K、導頻抵消處理;L、多速率信號處理;Μ、數(shù)字上變頻(DUC)處理;N、經(jīng)過FIFO緩沖,送到DAC輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于Xilinx的WCDMA基站鎖定方法,其特征在于所述步驟 C多速率信號處理為抽取和濾波處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于Xilinx的WCDMA基站鎖定方法,其特征在于所述步驟 G多速率信號處理為6倍抽取與濾波處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于Xilinx的WCDMA基站鎖定方法,其特征在于所述步驟 L多速率信號處理為η倍插值與濾波處理。所述直流 所述可編 所述可編
全文摘要
本發(fā)明公開了基于Xilinx的WCDMA基站鎖定系統(tǒng)及方法,系統(tǒng)包括用于天線信號輸入的低噪聲放大器,所述低噪聲放大器的輸出端依次連接有第一混頻器、第一濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程邏輯門陣列模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第二混頻器和第二濾波器,所述可編程邏輯門陣列模塊連接有ARM處理器,還包括時鐘電路、鎖相環(huán)和直流電源電路,所述時鐘電路的輸出端分別連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程邏輯門陣列、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和鎖相環(huán)。本發(fā)明WCDMA基站鎖定系統(tǒng)對于系統(tǒng)功能的增加與變更,只需要通過軟件升級就可以實現(xiàn),方便技術(shù)進步和標準升級。本發(fā)明作為一種基于Xilinx的WCDMA基站鎖定系統(tǒng)及方法廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域中。
文檔編號H04W88/08GK102231920SQ201110162798
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者周云飛, 楊建坡, 郝祿國, 馬少立 申請人:奧維通信股份有限公司