欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

基于多相調(diào)制生成輸出信號的發(fā)射機前端裝置制造方法

文檔序號:7993473閱讀:343來源:國知局
基于多相調(diào)制生成輸出信號的發(fā)射機前端裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于生成輸出信號的發(fā)射機前端裝置,所述的輸出信號由數(shù)字流組成,其中所述裝置包括:至少一個用于第一輸入信號的第一輸入端和至少一個用于第二輸入信號的第二輸入端,所述的第一輸入信號和第二輸入信號共同表示一個所述數(shù)字流復(fù)數(shù)信號,并意在影響所述發(fā)射機前端裝置的輸出信號;另外,所述發(fā)射機前端裝置還包括至少一個相位生成裝置,用于基于所述第一輸入信號和第二輸入信號生成至少一個額外的相位信號,至少有三個相位信號從所述相位生成裝置輸出,所述的三個相位信號的相位互不相同;至少一個調(diào)制器,其被設(shè)置用于根據(jù)接收的相位信號生成互補相位信號對。另外,所述發(fā)射機前端裝置還包括至少一個頻率轉(zhuǎn)換器,其被設(shè)置用于對互補相位信號對的相位信號的進行變頻,以便形成輸出信號。
【專利說明】基于多相調(diào)制生成輸出信號的發(fā)射機前端裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于多相調(diào)制生成輸出信號的發(fā)射機前端裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 當前,所謂的軟件無線電(SDR,Software Defined Radio)應(yīng)用具有強勁的發(fā)展趨 勢。除其他事項外,造成這一趨勢的一個主要因素是:所述的軟件無線電使得動態(tài)利用可 用頻譜成為可能。然而,這一趨勢也需要特別靈活的高頻傳輸裝置。更重要的是,需求正 在上升,因為一些光譜和/或一些無線電標準越來越多地需要由高頻傳輸裝置支持。例 如,現(xiàn)代電話、筆記本電腦和平板電腦都包含各種不同的無線電系統(tǒng),所述系統(tǒng)對應(yīng)不同 的調(diào)制方案,和/或不同的帶寬,和/或不同的頻率。一些值得注意的所謂近場通信的例 子是 LTE (Long Term Evolution), 3G 網(wǎng)絡(luò)(3rd_generation mobile telecommunication network),全球微波接入互操作性 WiMAX((Worldwide Interoperability for Microwave Access)、無線局域網(wǎng)LAN或藍牙。
[0003] 然而,與此同時,移動裝置和獨立基站的對于能效的要求也在上升。移動裝 置的能效對于最大化標準操作時間非常重要,而基站的能效則對于所謂的運營成本 0ΡΕΧ(Operation Expenditure)有直接影響,以及對于冷卻熱損失也有間接的影響。
[0004] 然而,這些要求很難協(xié)調(diào),既然提供最廣動態(tài)范圍發(fā)射系統(tǒng)以及由此導(dǎo)致的重配 置特性會帶來復(fù)雜性的增加,通常導(dǎo)致功率損耗增加,而能效必然不會減少,事實上是增 加。
[0005] 此外,應(yīng)該指出,越來越多的數(shù)字裝置網(wǎng)絡(luò)和大量的無線電系統(tǒng)也導(dǎo)致了高頻傳 輸裝置本身的數(shù)字化趨勢的增加。CMOS工藝的結(jié)構(gòu)收縮帶來的更快速度和更低功耗進一步 促進了上述發(fā)展趨勢。因此,期望的位于所謂的"數(shù)字中心發(fā)射機"的解決方案的重配置性 可以通過對于濾波器和核心器件的數(shù)字設(shè)置進行適配成為可能。然而,這種方法會導(dǎo)致數(shù) 字信號更加靠近天線,這會引發(fā)一個問題,即數(shù)字輸入信號在傳輸鏈就要轉(zhuǎn)換成模擬信號。
[0006] 所謂的"切換/開關(guān)模式功率放大器"(SMPAs),也稱為開關(guān)放大器的使用使得對 于提高能效的同時獲得更高的重配置性的需求得到滿足。這是有可能的,因為這些放大器 可以達到非常高水平的效率,從理論上講是100%。此外,這些放大器只需要一個驅(qū)動信號, 因此可以提供數(shù)字信號給放大器。很多方法可以用來生成數(shù)字信號,所述的數(shù)字信號能夠 代表一個模擬信號,通過濾波可以恢復(fù)所述的模擬信號。一個可行的方法是△ Σ調(diào)制/DS 調(diào)制。在△ Σ調(diào)制中,模擬信號,甚至一個多電平數(shù)字信號可以被轉(zhuǎn)換為一個比特流,同 時通過噪聲整形減少了帶內(nèi)量化噪聲。
[0007] Λ Σ調(diào)制的主要概念/原理是將量化噪聲轉(zhuǎn)移到所使用頻帶以外的頻率范圍。 為此,計算量化輸入信號y [η]和量化計算輸出信號ν[η]之間的差,并將其作為誤差信號 e[n]。該誤差信號通過傳遞函數(shù)Η(ζ)過濾后返回到量化器的輸入端?;诙x的特征,濾 波器的傳遞函數(shù)Η(ζ)確保了量化噪聲可以被轉(zhuǎn)移到有用頻率范圍之外。這里Λ Σ調(diào)制器 的階數(shù)由濾波器Η(ζ)的階數(shù)所決定。為了滿足頻譜需求,輸出信號通常必須被過濾以便去 除噪聲。對于濾波器的嚴格要求是一直必須被滿足的。
[0008] Λ Σ調(diào)制器基本上可以分為三類,即所謂的帶通(BP)、高通(HP)和低通(LP) Λ Σ調(diào)制器,這與噪聲濾波器的分類相類似。
[0009] 我們必須根據(jù)使用的Λ Σ調(diào)制器的不同類型來考慮不同的事情。
[0010] 帶通Λ ΣΜ8(ΒΡΛ 2Ms/BroSMs)運行于比載波更高的頻率。此外,在載波周期之 內(nèi)進行大量的切換/開關(guān)操作是必要的。然而,由于眾多的從飽和至截止的來回過渡,大 量的開關(guān)操作對于能效有負面影響,因為與切換相關(guān)的損失會更嚴重。更重要的是,沒 有進一步的措施的話,對于處理速度的需求將得不到滿足,這對于千兆赫茲及以上范圍的 BroSMs的使用是不利的。
[0011] 高通λ ΣΜ8(ΗΡΛ SMs/HPDSMs)需要運行在至少兩倍于所需載波的頻率,這也限 制了這里BPDSMs的基本應(yīng)用。
[0012] 相比之下,低通Λ 2Ms(LPA SMs/LPDSMs)不需要使用高于所需載波的頻率。因 此,LPDSMs可以以常見方法使用,包括,例如,通過現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的方法。但應(yīng) 該指出,由于低通Λ ΣΜ8運行在低的運行頻率(因此過采樣頻率低),而高通Λ ΣΜ8或帶 通Λ ΣΜ8運行在更高的頻率,所以所述低通Λ ΣΜ8在有用頻帶之外的噪音電平會高于高 通Λ ΣΜ8或帶通Λ ΣΜ8。這會導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)以下情況:噪聲信號靠近所期望的信號。尤 其對于大帶寬信號更是如此。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 針對上述情況,本發(fā)明的目的是提供一種基于多相調(diào)制生成輸出信號的發(fā)射機前 端裝置,是一個新的發(fā)射機前端裝置,意在展示實現(xiàn)改進噪聲特性的可行性,而且即便對于 低運行頻率DSM,也是如此。
[0014] 權(quán)利要求1的發(fā)射機前端裝置實現(xiàn)了以上目的。從屬權(quán)利要求則進一步展示了本 發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0015] 接下來,結(jié)合附圖以進一步細節(jié)來解釋本發(fā)明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是DSM的示意圖;
[0017] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)DSM示意圖;
[0018] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)DSM更詳細的示意圖;
[0019] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)DSM另一種更詳細的不意圖;
[0020] 圖5是數(shù)字信號空間示意圖;
[0021] 圖6是本發(fā)明實施例DSM的原理示意圖;
[0022] 圖7是本發(fā)明實施例的另一 DSM的原理不意圖;
[0023] 圖8是本發(fā)明實施例的又一 DSM的原理示意圖;
[0024] 圖9是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)DSM原理的測量結(jié)果示意圖;
[0025] 圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例DSM原理的測量結(jié)果示意圖;
[0026] 圖11是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)DSM原理的更詳細的測量結(jié)果示意圖;
[0027] 圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例DSM原理的更詳細的測量結(jié)果示意圖。

【具體實施方式】
[0028] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中DSM示意圖。圖2中,同相信號I和正交信號Q從對應(yīng)于信號 點的DSM得到。這種類型的信號點如圖5所示。圖5中,信號點S1標記為同步信號II和 正交信號Q1。位于DSM輸出端的由單比特組成的比特流將是可用的,并且可以用于開關(guān)放 大器?,F(xiàn)在放大信號經(jīng)過天線ANT即可被發(fā)射出去。
[0029] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中DSM更詳細的示意圖。那里,同相信號I和正交信號Q由數(shù)字 信號處理器DSP生成,然后提供給獨立的低通DSMLPA Σ。然后,所述的這些信號經(jīng)過高頻 射頻信號被轉(zhuǎn)換/變頻,所述的高頻射頻信號與所述的兩個信號之一相移90° (示以Q-信 號)。經(jīng)過這種轉(zhuǎn)換,接收到的相應(yīng)的信號匯集于在一個以+指定/標記的合適/適配裝 置,然后復(fù)用成一個可用于開關(guān)放大器SMPA的信號。現(xiàn)在所述放大信號通過帶通濾波器 BP轉(zhuǎn)換成模擬或連續(xù)時域信號,提供給天線ANT,以便發(fā)射。
[0030] 這個原理的進一步細節(jié)示于圖4。圖4中,一對互補相位信號通過低通LP Λ Σ調(diào) 制器生成。然后用高頻射頻信號RF進行轉(zhuǎn)換/變頻。這種轉(zhuǎn)換得到的相應(yīng)的信號匯集于 一個以MUX指定/標記的合適/適配裝置,然后使開關(guān)放大器SMPA可用。現(xiàn)在,所述放大 信號通過帶通濾波器ΒΡ轉(zhuǎn)換到模擬域,提供給天線ΑΝΤ,以便發(fā)射。
[0031] 下面參考圖6-8對于本發(fā)明實施例以進一步/更詳細的細節(jié)進行描述。
[0032] 本發(fā)明實施例中,為了生成代表一個數(shù)字流的輸出信號,所述發(fā)射機前端裝置至 少有一個用于第一輸入信號的第一輸入端Ε1和至少有一個用于第二輸入信號的第二輸入 端Ε2,經(jīng)由所述的第一輸入信號和第二輸入信號的數(shù)字流復(fù)復(fù)合信號用于影響所述的發(fā)射 機前端裝置的輸出信號。
[0033] 這里,所述的輸入信號可以由諸如同相信號I和正交相位信號Q組成,或者由幅度 信號Α與相位信號phi組成,或者由其他合適的形式組成,比如,由同相信號I、正交相位信 號Q和相位信號phi -起組成。
[0034] 此外,發(fā)射機前端裝置至少有一個相位生成裝置PEE,所述PEE基于所述第一個輸 入端E1和第二輸入端E2的輸入信號生成另外的相位信號PI, P2, P3, ···?]!,由所述相位生 成裝置輸出的所述的至少三個相位信號Pl,P2, P3,…Pn的相位相互之間都不同。對應(yīng)每個 相位信號都設(shè)置有一個相位生成裝置。
[0035] 因此,以下情況是可能的,例如,從一個I和Q信號生成兩個其他相位信號P1和 P2,所述的I和Q信號對應(yīng)于I信號相移了+120°或者-120°,而信號P3則對應(yīng)于信號I。 接下來,我們將根據(jù)進一步細節(jié)描述其他可變形式。
[0036] 進一步地,所述發(fā)射機前端裝置至少有一個適配調(diào)制器LPDS,所述適配調(diào)制器根 據(jù)接收到的相位信號?1,?2,?3^.十11來生成互補相位信號對??1,??2,??3^.十?11。一種可 行的適配調(diào)制器是Λ Σ或近代調(diào)制器。
[0037] 根據(jù)可用的運行速度,同等數(shù)量的或者單獨分配的Λ Σ調(diào)制器可以并行處理所 有收到的信號Pl,Ρ2, Ρ3,"十!!,或者,所有接收的相位信號Pl,Ρ2, Ρ3,…Pn也可以通過一 個調(diào)制器來并行或順序處理,在順序處理情況下,所述調(diào)制器是一個分時調(diào)制器,因為對 于每個相位信號而言,它是一種串行處理模式。此外,所謂的多相調(diào)制器是一組耦合的調(diào)制 器,其中所有相位的反饋和濾波被組合在一起,這也是可能的。容易理解的是,這些例子的 混合形式也可以被提供。
[0038] 因此,通過相關(guān)的調(diào)制器將對所述至少三個相位信號Pl,P2, P3,…Pn中的每個信 號進行處理,從而生成對應(yīng)的互補相位信號對PP1,PP2, PP3,…PPn。
[0039] 進一步地,所述發(fā)射機前端裝置具有至少一個頻率轉(zhuǎn)換器FUS,所述頻率轉(zhuǎn)換器通 過高頻信號RF對形成互補相位信號對PP1,PP2, PP3,…PPn的相位信號進行頻率轉(zhuǎn)換形成 輸出信號。
[0040] 輸出信號匯集于標以符號+的適配裝置從而生成可用于所述開關(guān)放大器或者飽 和放大器SMPA的信號。所述轉(zhuǎn)換與合并也可以在同一個步驟中完成,例如,借助于一個合 適的復(fù)用器或者一個移位寄存器?,F(xiàn)在,所述放大信號經(jīng)過帶通濾波器BP轉(zhuǎn)換至模擬域或 者連續(xù)時域,再提供給天線ANT,以便發(fā)射。
[0041] 所述的頻率轉(zhuǎn)換器FUS與合并裝置+組合起來相當于一個串行序列發(fā)生器,也就 是說,一個由若干單比特流組成的串行序列將由來自所述△ Σ轉(zhuǎn)換器接收到的若干并行 輸出信號再次生成。
[0042] 換句話說,與前述的LP-DSM原理形成鮮明對比,在圖2-4所示的示例中,三個或 更多相位組件/元件被提供給本發(fā)明的調(diào)制器系統(tǒng)。
[0043] 在圖7所示的一個具體實施例中,一個同相信號I提供給第一輸入端E1,一個正交 信號Q被提供給第二輸入端E2。所述的同相信號I和正交信號Q生成了另外兩個相位信號 P2和P4。相位信號P1對應(yīng)于同相信號I,而相位信號P3對應(yīng)于正交相位信號Q。
[0044] 所述相位生成裝置根據(jù)同相信號和正交相位信號生成至少另外兩個相位信號,其 中一個相位信號基于所述同相信號和正交相位信號之和,另一個相位信號基于所述同相信 號和正交相位信號之差。同相信號I與正交相位信號Q的疊加獲得相位信號P2。同相信號 I與正交相位信號Q相減獲得相位信號P4。相位信號P2,以下也稱為對角信號,對應(yīng)于圖 5中的D軸;而相位信號P4,以下也稱為反對角信號,對應(yīng)于圖5中的A軸。為了使P2和P4 相位信號的幅度呈線性疊加,對他們進行了加權(quán)。在目前的情況下,相位信號P2和?4均 分別被賦予加權(quán)系數(shù)丨/萬,,相位信號Pl,P2, P3, P4這四者兩兩之間的相位都不同。
[0045] 此外,發(fā)射機前端裝置至少有一個Λ-Σ調(diào)制器LPA Σ,其被設(shè)置用于從接收的 相位信號Pl,P2, P3, P4生成互補相位信號對PP1,PP2, PP3, PP4。從圖7可見,為每個相位信 號均配置了一個典型/示例的Λ-Σ調(diào)制器LPA Σ。當然,正如前面所解釋的那樣,也可 以使用其他配置。
[0046] 因此,四個相位信號P1,P2,P3,P4中的每一個均由一個聯(lián)合Λ-Σ調(diào)制器處理成 對應(yīng)的互補相位信號對PP1,PP2, PP3, PP4。
[0047] 此外,發(fā)射機前端裝置至少有一個頻率轉(zhuǎn)換器FUS,其被設(shè)置用于通過高頻信號 RF將互補相位信號對PP1,PP2, PP3, PP4轉(zhuǎn)換形成一個輸出信號。在這個過程中,相位信號 P2㈧經(jīng)過高頻信號RF轉(zhuǎn)換/變頻,所述RF與PI (I)轉(zhuǎn)換使用的射頻之間相移45°。相 對于P1(I)轉(zhuǎn)換使用的射頻,相位信號P3(Q)轉(zhuǎn)換使用的射頻相移為90°。相對于P1(I) 轉(zhuǎn)換使用的射頻,相位信號P4(D)使用的射頻相移為135°。
[0048] 然后,可以在一個適配裝置中合并所述輸出信號,所述的適配裝置以符號+指定, 合并之后將生成一個可用信號,其可用于所述開關(guān)放大器,或者可用于所述的飽和放大器 SMPA?,F(xiàn)在所述放大信號經(jīng)帶通濾波器BP轉(zhuǎn)換至模擬域或者連續(xù)時域,然后提供給天線 ANT,以便發(fā)射。
[0049] 所述的頻率轉(zhuǎn)換器FUS與合并裝置+組合起來相當于一個串行序列發(fā)生器,也就 是說,一個由若干單比特流組成的串行序列將由來自所述△ Σ轉(zhuǎn)換器接收到的若干并行 輸出信號再次生成。
[0050] 圖8展示了另一個具體實施例,在圖8中,提供一個同相信號I給第一輸入端E1, 提供一個正交相位信號Q給第二輸入端E2。所述的同相信號I和正交信號Q生成了另外兩 個相位信號P2和P4。相位信號P1對應(yīng)于同相信號I,而相位信號P3對應(yīng)于正交相位信號 Q〇
[0051] 通過同相信號I與正交相位信號Q的疊加獲得相位信號P2。通過同相信號I與正 交相位信號Q相減獲得相位信號P4。相位信號P2,以下也稱為對角信號,對應(yīng)于圖5中的 D軸;而相位信號P4,以下也稱為反對角信號,對應(yīng)于圖5中的A軸。為了使P2和P4相位 信號的幅度呈線性疊加,對他們進行了加權(quán)。在目前的例子中,相位信號P2和P4均分別 被賦予加權(quán)系數(shù)

【權(quán)利要求】
1. 生成輸出信號的發(fā)射機前端裝置,所述的輸出信號由數(shù)字流組成,其中,所述裝置包 括: 至少有一個用于第一輸入信號的第一輸入端和至少有一個用于第二輸入信號的第二 輸入端,所述的第一輸入信號和第二輸入信號的數(shù)字流復(fù)合信號用于影響所述發(fā)射機前端 裝置的輸出信號; 至少有一個相位生成裝置,所述相位生成裝置基于所述第一輸入信號和第二輸入信號 生成另外的相位信號,至少有三個相位信號從所述相位生成裝置輸出,所述的三個相位信 號的相位互不相同; 至少有一個適配調(diào)制器,所述適配調(diào)制器根據(jù)接收的相位信號生成互補相位信號對; 通過相關(guān)的調(diào)制器將所述至少三個相位信號的每一個處理成對應(yīng)的互補相位信號 對; 至少有一個頻率轉(zhuǎn)換器,所述頻率轉(zhuǎn)換器對互補相位信號對的相位信號變頻轉(zhuǎn)換形成 輸出信號。
2. 如權(quán)利要求1的發(fā)射機前端裝置,其特征在于:所述的第一輸入信號和第二輸入信 號至少是二進制數(shù)字。
3. 如權(quán)利要求1或2的發(fā)射機前端裝置,其特征在于:所述生成的相位信號至少是二 進制數(shù)字。
4. 如任一前述權(quán)利要求的發(fā)射機前端裝置,其特征在于:相鄰的不同相位之間的關(guān)系 是相等的。
5. 如任一前述權(quán)利要求的發(fā)射機前端裝置,其特征在于:對應(yīng)每個相位信號都設(shè)置有 一個相位生成裝置。
6. 如前述任一權(quán)利要求的發(fā)射機前端裝置,其特征在于:所述相位生成裝置根據(jù)同相 信號和正交相位信號生成至少另外兩個相位信號,其中一個相位信號基于所述同相信號和 正交相位信號之和,另一個相位信號基于所述同相信號和正交相位信號之差。
7. 如前述任一權(quán)利要求的發(fā)射機前端裝置,其特征在于:對應(yīng)每個相位信號對,至少 設(shè)置一個頻率轉(zhuǎn)換器。
8. 如前述任一權(quán)利要求的發(fā)射機前端裝置,其特征在于:生成的輸出信號在合路器中 合并為一個待發(fā)射的輸出信號。
9. 如前述任一權(quán)利要求的發(fā)射機前端裝置,其特征在于:每個相位信號對都是三元相 位信號。
10. 如前述任一權(quán)利要求的發(fā)射機前端裝置,其特征在于:所述調(diào)制器是△ Σ調(diào)制器 或者近代調(diào)制器。
【文檔編號】H04L27/36GK104054312SQ201280058848
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月4日
【發(fā)明者】雷納托·內(nèi)格拉, 比約恩索斯藤·蒂爾 申請人:亞琛工業(yè)大學(xué)
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
乌鲁木齐县| 灵丘县| 阆中市| 历史| 九龙城区| 祁东县| 金华市| 锦州市| 健康| 闸北区| 济宁市| 通州市| 满洲里市| 吴堡县| 明溪县| 甘孜县| 南阳市| 开鲁县| 延边| 平陆县| 商都县| 乌拉特中旗| 滦南县| 无锡市| 大理市| 桂林市| 长岛县| 岱山县| 寻甸| 永和县| 精河县| 潼关县| 西峡县| 东宁县| 和硕县| 宁河县| 南木林县| 阳泉市| 黑水县| 来凤县| 姜堰市|