一種用于高速通信的混合基帶系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體說涉及一種用于高速通信的混合基帶系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有技術(shù)中提出了 60GHz毫米波高速通信系統(tǒng)。
[0003] 60GHz毫米波高速通信系統(tǒng)的標準相對于傳統(tǒng)的通信占用的信道帶寬高達7GHz或 者更大（比如美國將免許可的頻率范圍為57GHz到64GHz)，從而為超高速的通信速率提供了 可能性。目前的60GHz毫米波通信的速率能夠達到Gbps，而802.1 In標準和無載波通信技術(shù) (Ultra Wideband，UWB)只能實現(xiàn)600Mbps和480Mbps。
[0004] 相對于傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)標準，60GHz頻段的通信系統(tǒng)有很多優(yōu)點。首先，由于60GHz 頻段無線信號的方向性很強，從而不同方向上的60GHz通信系統(tǒng)的通信信號相互干擾很??； 除此以外，目前已知的無線通信標準的載波都遠遠小于60GHz，來自其他通信系統(tǒng)的通信系 統(tǒng)間干擾也因此很小，幾乎忽略不計。其次，60GHz上的信號在自由空間上的損耗很大，達到 15dB/km，而且障礙物對60GHz的毫米波衰減也很大，因此，60GHz上的短距離無線通信具有 在高安全性上的天然優(yōu)勢。再次，集成電路單片設(shè)計的60GHz的通信系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的通信 標準要求的元器件尺寸更小，從而可以降低成本。
[0005] 目前60GHz毫米波通信系統(tǒng)正處于火熱的研究當中，已有的標準也不統(tǒng)一，包括 IEEE標準化組織推出的802. llad、由LG和松下等成立的WirlessHD工作組推出的 WirelessHDl. 1以及由Intel和Nokia等組成的WiGig聯(lián)盟制定的WiGigl .0。多種不統(tǒng)一的制 式標準導(dǎo)致了不同系統(tǒng)架構(gòu)的間難以實現(xiàn)兼容匹配。
[0006] 另外，目前較多60GHz毫米波通信系統(tǒng)設(shè)計采用的架構(gòu)仍然是傳統(tǒng)的收發(fā)機模式， 這種模式通常將射頻前端、模擬基帶和數(shù)字基帶分開設(shè)計，因此造成模擬基帶電路和數(shù)字 基帶電路之間需要一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC。由于60GHz毫米波通信的通信數(shù)據(jù)率非常高，相對 應(yīng)要求的ADC性能很高，從而造成ADC設(shè)計難度和功耗往往很大。除此以外，由于高達Gbps數(shù) 據(jù)率的通信，數(shù)字基帶電路的翻轉(zhuǎn)速度將很快，造成數(shù)字基帶電路的功耗也很大。
[0007] 因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中60GHz毫米波通信系統(tǒng)存在的問題，需要一種新的用于高速 通信的混合基帶系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)中60GHz毫米波通信系統(tǒng)存在的問題，本發(fā)明提供了一種用于高速 通信的混合基帶系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含模數(shù)載波恢復(fù)模塊、數(shù)據(jù)反饋均衡模塊以及時鐘和數(shù) 據(jù)恢復(fù)模塊，其中：
[0009] 所述模數(shù)載波恢復(fù)模塊包含相位旋轉(zhuǎn)器，其連接到高速通信系統(tǒng)的輸出，所述相 位旋轉(zhuǎn)器用于旋轉(zhuǎn)輸入信號的相位，所述模數(shù)載波恢復(fù)模塊用于接收高速通信系統(tǒng)解調(diào)下 來的信號并通過恢復(fù)發(fā)射機的相位來消除載波偏差對所述信號的影響；
[0010] 所述數(shù)據(jù)反饋均衡模塊連接到所述模數(shù)載波恢復(fù)模塊，用于均衡所述模數(shù)載波恢 復(fù)模塊輸出的信號從而減小碼間干擾的影響，進而增加信噪比；
[0011] 所述時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊連接到所述數(shù)據(jù)反饋均衡模塊，用于恢復(fù)時鐘并解調(diào)所 述數(shù)據(jù)反饋均衡模塊輸出的信號以獲取并輸出最終解調(diào)信號。
[0012] 在一實施例中，所述模數(shù)載波恢復(fù)模塊還包含第一誤差檢測器以及第一環(huán)路濾波 器，其中：
[0013] 所述第一誤差檢測器連接到所述時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊的輸出上，用于檢測所述最 終解調(diào)信號從而獲取第一誤差信號；
[0014] 所述第一環(huán)路濾波器與所述第一誤差檢測器相連，所述第一環(huán)路濾波器基于所述 誤差信號輸出用于控制所述相位旋轉(zhuǎn)器的第一控制字；
[0015] 所述相位旋轉(zhuǎn)器與所述第一環(huán)路濾波器相連，所述相位旋轉(zhuǎn)器在所述第一控制字 的控制下將輸入信號旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的相位后輸出。
[0016] 在一實施例中，所述數(shù)據(jù)反饋均衡模塊包括用于放大信號的第一放大器以及用于 傳輸信號的第一信號通路，其中：
[0017] 所述第一放大器的輸入與所述模數(shù)載波恢復(fù)模塊的輸出相連；
[0018] 所述第一信號通路的輸入與所述第一放大器的輸出相連，所述第一信號通路的輸 出為所述數(shù)據(jù)反饋均衡模塊的輸出。
[0019] 在一實施例中，所述數(shù)據(jù)反饋均衡模塊還包含數(shù)據(jù)反饋均衡器，所述數(shù)據(jù)反饋均 衡器包括：
[0020] 第二誤差檢測器，其與所述時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊的輸出相連，用于檢測所述最終 解調(diào)信號從而獲取第二誤差信號；
[0021 ]數(shù)據(jù)采樣器，其連接到所述第一信號通路，用于采集所述第一信號通路上傳輸?shù)?模擬信號并將采集到的所述模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字采樣信號；
[0022] 第二環(huán)路濾波器，其與所述第二誤差檢測器以及所述數(shù)據(jù)采樣器相連，用于基于 所述第二誤差信號以及所述數(shù)字采樣信號輸出第二控制字；
[0023] 第一均衡電流源支路，其與所述第二環(huán)路濾波器相連并連接到所述第一信號通路 上所述數(shù)據(jù)采樣器接入點與所述第一放大器輸出之間的位置，用于基于所述第二控制字向 所述第一信號通路輸出特定大小和方向的第一支路電流以均衡所述第一信號通路上傳輸 的信號數(shù)據(jù)。
[0024]在一實施例中，所述數(shù)據(jù)反饋均衡模塊還包含尾巴均衡器，所述尾巴均衡器包括： [0025]第三誤差檢測器，其連接到所述第一信號通路上所述第一均衡電流源支路的接入 點之后的位置上，用于檢測所述第一信號通路上傳輸?shù)男盘枏亩@取第三誤差信號；
[0026]第三環(huán)路濾波器，其與所述第三誤差檢測器相連，用于基于所述第三誤差信號輸 出第三控制字；
[0027] 移位寄存器陣列，其與所述時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊相連，用于對解調(diào)出的數(shù)據(jù)進行 延時移位；
[0028] 第二均衡電流源支路，其與所述第三環(huán)路濾波器以及所述移位寄存器陣列相連并 連接到所述第一信號通路上所述第三誤差檢測器與所述第一均衡電流源支路接入點之間 的位置，用于基于所述第三控制字以及所述移位寄存器陣列的輸出向所述第一信號通路輸 出特定大小和方向的第二支路電流以均衡所述第一信號通路上傳輸?shù)男盘枖?shù)據(jù)。
[0029] 在一實施例中，所述時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊包括：
[0030] 超前滯后鑒相器，其與所述時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊的輸出相連，用于分析所述最終 解調(diào)信號從而獲取超前/滯后信號；
[0031] 第四環(huán)路濾波器，其與所述超前滯后鑒相器相連，用于基于所述超前/滯后信號輸 出第四控制字；
[0032] 相位插值器，其與所述第四環(huán)路濾波器相連并連接到所述高速通信系統(tǒng)，用于獲 取所述高速通信系統(tǒng)的分頻信號并根據(jù)所述第四控制字對所述分頻信號進行相位調(diào)整；
[0033] 時鐘整形緩沖器，其與所述相位插值器相連，用于根據(jù)經(jīng)過相位調(diào)整的所述分頻 信號獲取并輸出相應(yīng)的方波時鐘；
[0034] 占空比調(diào)整器，其與所述時鐘整形緩沖器相連，用于根據(jù)所述方波時鐘輸出相應(yīng) 的采樣時鐘；
[0035] 采樣輸出單元，其包含信號輸入端、信號輸出端以及控制端，其中，所述控制端與 所述占空比調(diào)整器相連，所述信號輸入端以及所述信號輸出端分別為所述時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù) 模塊的輸入以及輸出，所述采樣輸出單元用于基于所述采樣時鐘對輸入信號進行采樣從而 獲取所述最終解調(diào)信號。
[0036] 在一實施例中，所述系統(tǒng)還包含模數(shù)直流消除反饋模塊，所述模數(shù)直流消除反饋 模塊安裝在所述數(shù)據(jù)反饋均衡模塊以及所述時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊之間，用于消除所述數(shù)據(jù) 反饋均衡模塊輸出的信號的直流失調(diào)。
[0037] 在一實施例中，所述模數(shù)直流消除反饋模塊包括：
[0038] 第二放大器，其輸入端連接到所述數(shù)據(jù)反饋均衡模塊的輸出；
[0039] 第二信號通路，其輸入端連接到所述第二放大器的輸出，輸出端連接到所述時鐘 和數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊的輸入；
[0040] 第四誤差檢測器，其連接到所述第二信號通路的輸出，用于基于所述第二信號通 路的輸出信號獲取第四誤差信號；
[0041] 第四環(huán)路濾波器，其與所述第四誤差檢測器相連，用于基于所述第四誤差信號輸 出第五控制字；
[0042] 參考電壓產(chǎn)生器，其與所述第四環(huán)路濾波器相連并接入所述第二信號通路，用于 基于所述第五控制字向所述第二信號通路輸出參考電壓以消除所述第二信號通路上傳輸 的信號的直流失調(diào)。
[0043]在一實施例中，所述模數(shù)直流消除反饋模塊還包括第三放大器，其連接在所述參 考電壓產(chǎn)生器以及所述第二信號通路之間，用于放大調(diào)整所述參考電壓產(chǎn)生器輸出的所述 參考電壓并將放大調(diào)整后的所述參考電壓輸出到所述第二信號通路以實現(xiàn)消除直流失調(diào)。 [0044]在一實施例中，所述模數(shù)直流消除反饋模塊還包括直流失調(diào)檢測器，所述直流失 調(diào)檢測器用于檢測所述最終解調(diào)信號中是否存在直流失調(diào)，從而基于檢測結(jié)果控制所述模 數(shù)直流消除反饋模塊的開啟/關(guān)閉。
[0045]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的系統(tǒng)在保證信號傳輸處理精度以及準確度的前提下簡 化了接收機的基帶設(shè)計并節(jié)約了功耗。
[0046]本發(fā)明的其它特征或優(yōu)點將在隨后的