一種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及矢量信號正交調(diào)制領(lǐng)域，具體涉及一種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]正交調(diào)制(I/Q調(diào)制)在通信領(lǐng)域應(yīng)用極廣，它將正交的1、Q兩路基帶信號分別調(diào)制到正交的兩路載波上然后合路輸出，以達到無線傳輸及抗干擾的目的。在目前的技術(shù)條件下，很容易實現(xiàn)在載波為點頻的高性能I/Q正交調(diào)制設(shè)計，但在某些領(lǐng)域，比如電子測量領(lǐng)域的信號模擬器設(shè)計中，要滿足整個頻段內(nèi)的高性能正交調(diào)制功能，還有很大的設(shè)計難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置，解決了寬頻段載波正交調(diào)制指標較差的問題，滿足了寬頻段載波的高性能正交調(diào)制需求。
[0004]本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案:
[0005]—種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置，包括現(xiàn)場可編程門列陣和CPU控制單元，現(xiàn)場可編程門列陣連接有數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元連接有低通濾波器單元，低通濾波器單元連接有正交調(diào)制器單元，所述CPU控制單元分別與現(xiàn)場可編程門列陣和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元相連。
[0006]優(yōu)選地，所述現(xiàn)場可編程門列陣包括第一支路和第二支路，第一支路和第二支路均由乘法器和加法器相連接組成。
[0007]優(yōu)選地，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元包括第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，低通濾波器單元包括第一低通濾波器和第二低通濾波器，正交調(diào)制器單元由型號為ADL5375的正交調(diào)制器組成。
[0008]優(yōu)選地，所述第一支路中的加法器與第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器相連，第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器與第一低通濾波器相連;第二支路中的加法器與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器相連，第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器與第二低通濾波器相連，第一低通濾波器和第二低通濾波器均與正交調(diào)制器相連。
[0009]優(yōu)選地，所述CPU控制單元分別與乘法器、加法器、第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器及第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器相連。
[0010]本發(fā)明具有的有益效果是:
[0011]本發(fā)明提供的可校準的寬載波正交調(diào)制裝置中，I路數(shù)據(jù)基帶信號自第一支路中輸入，Q路數(shù)據(jù)基帶信號自第二支路中輸入，CPU控制單元對乘法器中送幅度系數(shù)，對加法器中送直流偏置系數(shù)，對數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器中送電流系數(shù)，乘法器分別將1、Q兩路數(shù)據(jù)基帶信號乘以一個幅度系數(shù)，加法器分別將乘法器中的輸出信號加上一個直流偏置系數(shù)，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元將加法器中輸出的信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，并通過CPU控制單元輸送的主電流系數(shù)調(diào)整兩個數(shù)值模擬轉(zhuǎn)換器的主電流的大小，通過CPU控制單元輸送的輔助電流系數(shù)調(diào)整兩個數(shù)值模擬轉(zhuǎn)換器的輔助電流的大小和方向。低通濾波器用來濾除數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器中的采樣時鐘，ADL5375正交調(diào)制器載波范圍寬，控制簡單，指標性好。
[0012]該正交調(diào)制裝置在不增加硬件設(shè)計及成本情況下，通過對數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器輸出端及現(xiàn)場可編程門列陣內(nèi)部1、Q兩路基帶數(shù)據(jù)的調(diào)整，降低了正交調(diào)制器本振泄露及1、Q兩路幅度不平衡造成的影響，滿足了600MHz至6000MHz超寬載波范圍內(nèi)的高性能正交調(diào)制應(yīng)用，有很好實用性。本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)簡單，裝置經(jīng)過點頻校準后調(diào)制指標較高，效果顯著。
【附圖說明】
[0013]圖1為可校準的寬載波正交調(diào)制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為可校準的寬載波正交調(diào)制裝置的點頻校準流程框圖。
[0015]圖3為可校準的寬載波正交調(diào)制裝置點頻校準前頻譜指標示意圖。
[0016]圖4為可校準的寬載波正交調(diào)制裝置點頻校準后頻譜指標示意圖。
[0017]圖5為可校準的寬載波正交調(diào)制裝置點頻校準前EVM指標示意圖。
[0018]圖6為可校準的寬載波正交調(diào)制裝置點頻校準后EVM指標示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行具體的說明:
[0020]結(jié)合圖1至圖6，一種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置，包括現(xiàn)場可編程門列陣I和CPU控制單元2，現(xiàn)場可編程門列陣I包括第一支路和第二支路，第一支路和第二支路均由乘法器3和加法器4相連接組成。
[0021]現(xiàn)場可編程門列陣連接有數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元連接有低通濾波器單元，低通濾波器單元連接有正交調(diào)制器單元，正交調(diào)制器單元通過頻譜儀與CPU控制單元2，CPU控制單元2分別與現(xiàn)場可編程門列陣和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元相連。
[0022]數(shù)模轉(zhuǎn)換單元包括第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器5和第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器6，低通濾波器單元包括第一低通濾波器7和第二低通濾波器8，正交調(diào)制器單元由型號為ADL5375的正交調(diào)制器9組成。
[0023]第一支路中的加法器與第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器5相連，第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器5與第一低通濾波器7相連;第二支路中的加法器與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器6相連，第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器6與第二低通濾波器8相連，第一低通濾波器7和第二低通濾波器8均與正交調(diào)制器9相連。
[0024]CPU控制單元2分別與乘法器3、加法器4、第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器5及第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器6相連。
[0025]該裝置進行點頻校準時，I路數(shù)據(jù)基帶信號自第一支路中輸入，Q路數(shù)據(jù)基帶信號自第二支路中輸入，I路數(shù)據(jù)基帶信號和Q路數(shù)據(jù)基帶信號均設(shè)置為正余弦波，1、Q兩路基帶數(shù)據(jù)經(jīng)該正交調(diào)制裝置輸出后，頻譜儀得到此時的頻譜信號輸送給CPU控制單元2，CPU控制單元2對頻譜信號進行分析后，CPU控制單元2對乘法器3中送幅度系數(shù)，對加法器4中送直流偏置系數(shù)，對數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器中送主電流系數(shù)和輔助電流系數(shù)，通過遍歷法進行點頻校準，校準的流程為:
[0026]步驟1:CPU控制單元送固定值的主電流系數(shù)到第一數(shù)值模擬轉(zhuǎn)換器5，使得I路數(shù)據(jù)基帶信號的增益固定；
[0027]步驟2:CPU控制單元調(diào)整對第二數(shù)值模擬轉(zhuǎn)換器6送達的主電流系數(shù)，進而調(diào)整Q路數(shù)據(jù)基帶信號的增益，使得正交調(diào)制器輸出的頻譜信號的邊帶幅度最??；
[0028]步驟3: CPU控制單元調(diào)整對第一數(shù)值模擬轉(zhuǎn)換器5送達的輔助電流系數(shù)，使得正交調(diào)制器輸出的頻譜信號的本振泄漏幅度最??；
[0029]步驟4: CPU控制單元調(diào)整對第二數(shù)值模擬轉(zhuǎn)換器6送達的輔助電流系數(shù)，使得正交調(diào)制器輸出的頻譜信號的本振泄漏幅度最??；
[0030]步驟5:CPU控制單元調(diào)整對第一支路中加法器送達的直流偏置系數(shù)，使得正交調(diào)制器輸出的頻譜信號的本振泄漏幅度最??；
[0031]步驟6:CPU控制單元調(diào)整對第二支路中加法器送達的直流偏置系數(shù)，使得正交調(diào)制器輸出的頻譜信號的本振泄漏幅度最??；
[0032]步驟7:CPU控制單元調(diào)整對第一支路中乘法器送達的幅度系數(shù)，使得正交調(diào)制器輸出的頻譜信號的邊帶幅度最小；
[0033]步驟8:CPU控制單元調(diào)整對第二支路中乘法器送達的幅度系數(shù)，使得正交調(diào)制器輸出的頻譜信號的邊帶幅度最?。?br>[0034]步驟9:完成點頻校準，將校準數(shù)據(jù)保存到CPU控制單元中。
[0035]在600MHz至6000MHz整個頻段對上述得到的點頻校準數(shù)據(jù)進行線性擬合，得到整個寬帶頻率范圍內(nèi)的校準數(shù)據(jù)保存到CPU控制單元中。使用時，調(diào)用校準數(shù)據(jù)即可完成600MHz至6000MHz超寬載波范圍內(nèi)的高性能正交調(diào)制。
[0036]該正交調(diào)制裝置中，乘法器分別將1、Q兩路數(shù)據(jù)基帶信號乘以一個幅度系數(shù)，加法器分別將乘法器中的輸出信號加上一個直流偏置系數(shù)，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元將加法器中輸出的信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，并通過CPU控制單元輸送的主電流系數(shù)調(diào)整兩個數(shù)值模擬轉(zhuǎn)換器的主電流的大小，通過CPU控制單元輸送的輔助電流系數(shù)調(diào)整兩個數(shù)值模擬轉(zhuǎn)換器的輔助電流的大小和方向。低通濾波器用來濾除數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器中的采樣時鐘，ADL5375正交調(diào)制器載波范圍寬，控制簡單，指標性好。
[0037]本發(fā)明提供的一種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置，通過CPU控制單元控制調(diào)整現(xiàn)場可編程門列陣和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，實現(xiàn)了對影響正交調(diào)制指標較大的1、Q兩路幅度不平衡和本振泄漏等因素的調(diào)整，滿足了600MHz至6000MHz超寬載波范圍內(nèi)的高性能正交調(diào)制的應(yīng)用，有很好的實用性。
[0038]當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置，其特征在于，包括現(xiàn)場可編程門列陣和CPU控制單元，現(xiàn)場可編程門列陣連接有數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元連接有低通濾波器單元，低通濾波器單元連接有正交調(diào)制器單元，所述CPU控制單元分別與現(xiàn)場可編程門列陣和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置，其特征在于，所述現(xiàn)場可編程門列陣包括第一支路和第二支路，第一支路和第二支路均由乘法器和加法器相連接組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置，其特征在于，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元包括第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，低通濾波器單元包括第一低通濾波器和第二低通濾波器，正交調(diào)制器單元由型號為ADL5375的正交調(diào)制器組成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置，其特征在于，所述第一支路中的加法器與第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器相連，第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器與第一低通濾波器相連；第二支路中的加法器與第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器相連，第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器與第二低通濾波器相連，第一低通濾波器和第二低通濾波器均與正交調(diào)制器相連。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置，其特征在于，所述CHJ控制單元分別與乘法器、加法器、第一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器及第二數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器相連。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可校準的寬載波正交調(diào)制裝置，包括現(xiàn)場可編程門列陣和CPU控制單元，現(xiàn)場可編程門列陣連接有數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元連接有低通濾波器單元，低通濾波器單元連接有正交調(diào)制器單元，所述CPU控制單元分別與現(xiàn)場可編程門列陣和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元相連。該正交調(diào)制裝置在不增加硬件設(shè)計及成本情況下，通過對數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器輸出端及現(xiàn)場可編程門列陣內(nèi)部I、Q兩路數(shù)據(jù)基帶信號的調(diào)整，降低了正交調(diào)制裝置中本振泄露及I、Q兩路幅度不平衡造成的影響，滿足了600MHz至6000MHz超寬載波范圍內(nèi)的高性能正交調(diào)制應(yīng)用，有很好實用性。本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)簡單，裝置經(jīng)過點頻校準后調(diào)制指標較高，效果顯著。
【IPC分類】H04L27/38
【公開號】CN105610762
【申請?zhí)枴緾N201510969740
【發(fā)明人】周建燁, 凌云志, 黃武, 徐蘭天, 孔祥速, 袁作濤
【申請人】中國電子科技集團公司第四十一研究所
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月17日