[發明專利]一種用于TDD移頻直放站的高穩定本地參考信號產生方法和裝置

無效

• 申請號: 200610036540.0
• 申請日: 2006-07-12
• 公開（公告）號: CN101106413A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 趙明
• 申請（專利權）人: 深圳市亞勝科技有限公司
• 主分類號: H04B7/14
• 分類號: H04B7/14;H04B7/26;H04J3/06;H04J14/08
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技術領域

本發明涉及一種高穩定度本地參考時鐘的產生方法和裝置，特別 是一種用于TDD(Time-Duplex?Division)移頻直放站領域，將GPS 星上校準脈沖與數模混合信號處理技術相結合，以產生出高精度、高 長期穩定度和低相噪本地參考信號(Local?Oscillator)的方法和裝 置。

背景技術

TDD移動通信系統不需要成對的頻率規劃，即可以提供高頻譜利 用率和服務靈活性，目前國內有規模應用的主要包含下面三種制式： PHS、SCDMA和TD-SCDMA。考慮TDD模式時分工作的特點，整個移動 通信網絡必須保證嚴格的定時同步，以減少內部干擾；上述三種系統 均采用GPS等方式對全網的設備統一定時。

在上述三種體制的移動網絡基站信號受到阻擋區域，運營商一般 采用各種形式的網絡優化設備進行補充覆蓋。對于需要采用下變頻和 上變頻方式進行信號中繼的網絡優化設備，必須采用高穩準度(優于 0.1ppm)、低相噪的本地參考源供射頻子系統使用。目前常用的方案 是采用昂貴的OCXO器件，以提供高穩準度的純凈的正弦波信號。

TDD工作模式也向網絡優化設備的射頻子系統控制提出新的要 求，網絡優化設備的收發雙向放大器部件必須滿足嚴格的時序關系， 才能避免出現設備的自激、降級和損壞。采用GPS作為參考基準，能 夠可靠產生射頻子系統收、發控制時序信號，并且方便各個控制時序 之間的定時和相位配置。

GPS同步后輸出的星上校準脈沖，一般頻率較低，周期為1秒或 數百毫秒，并且此校準脈沖中仍然包含了由于同步誤差而引入的隨機 抖動。傳統的產生本地參考源的方法是利用鎖相環(PLL)，但是對于 幾赫茲至幾十赫茲的信號進行倍頻而產生控制時序信號以及常見的 12.8MHz本地參考源信號是難以實現的。某些型號GPS輸出更高頻率 的校準脈沖包含各類常見的數字噪聲和串擾，也難以作為其他任何形 式的模擬參考源信號使用。

商用的廉價的晶體振蕩器有非常好的相噪，但是頻率精度一般為 10～100ppm范圍。非常容易獲得的TCXO器件在非常狹窄的溫度范圍 內能夠達到1ppm級別，但是對于室外型設備的-40℃～+60℃工作范 圍以及3~5年的產品生命運行周期條件，仍然不能滿足上述TDD移頻 直放站應用要求。能夠在3年以上的產品生命運行周期中滿足穩準度 要求的OCXO器件可選范圍仍然是受限的。

發明概況

本發明目的是研制一種解決上述技術問題，綜合TDD移頻直放站 的現有需求，提供一種用于TDD移頻直放站的高穩定本地參考信號產 生方法和裝置。

本發明所采用的技術方法包含以下步驟：

(1)GPS校準脈沖和本地電壓調整晶體振蕩器的輸出送入數字 鑒頻器，得到本地參考源信號的頻率估計采樣點。

(2)數字鑒頻器輸出的頻率估計采樣點被數字濾波后，得到對 應的頻率誤差估計參量。

(3)數字控制裝置根據上述估計參量確定對應控制輸出的步長、 偏移量和比例因子。

(4)該數字域控制輸出被DAC接口轉化為模擬控制信號，低通 濾波后送至本地電壓調整晶體振蕩器的頻率調整端。

(5)上述1～4過程重復進行，直至本地電壓調整晶體振蕩器的 輸出頻率滿足精度要求。

(6)當前控制環路收斂后的控制參量和當前環境溫度被更新入 本地非易失存儲器鐘開環控制參數表。

(7)當GPS失去同步條件下，數字控制器會利用本地非易失存 儲器的開環控制參數表內容內插后得到本地電壓調整晶體振蕩器頻 率調整控制信號。

(8)控制環路收斂后，本地電壓調整晶體振蕩器輸出信號利用 收發控制時序計數裝置產生用于射頻子系統的收使能、發使能信號。

(9)控制環路收斂后，本地電壓調整晶體振蕩器的輸出信號經 過分頻器和50歐姆驅動器后，送至射頻子系統作為本地參考源信號。

其中，外部GPS校準脈沖和本地電壓調整晶體振蕩器輸出時鐘同 時送入數字鑒頻器，鑒相輸出經過數字濾波后轉換為模擬控制參數， 實現本地電壓調整晶體振蕩器的閉環頻率調整。