[發明專利]應用于直放站中的數字中頻變頻方法及其變頻系統

有效

• 申請號: 200610124028.1
• 申請日: 2006-12-04
• 公開（公告）號: CN101197606A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 胡應添;楊林軍
• 申請（專利權）人: 京信通信技術（廣州）有限公司
• 主分類號: H04B7/14
• 分類號: H04B7/14;H04L27/16;H04L27/10
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司
• 代理人: 劉延喜

【技術領域】

本發明涉及移動通信中數字信號的方法，尤其涉及一種應用于直放站中的數字中頻信號的變頻方法及其變頻系統。

【背景技術】

目前，在GSM、CDMA、WCDMA等通信體制的模擬直放站和載波池系統中，中頻解調采用模擬復數解調的方法，其基本原理是用壓控振蕩器和鎖相環產生兩路正交的中頻載波信號，輸入的中頻信號通過模擬乘法器分別和兩路正交的中頻載波信號相乘，實現輸入信號在頻域內的搬移，然后通過模擬低通濾波器得到I、Q兩路基帶信號，從而實現信號的下變頻搬移，并得到兩路正交信號；而模擬復數調制是基帶信號經過類似的混頻處理，并通過帶通濾波器濾波，得到相應的調制信號。

中頻上、下變頻采用模擬方法實現，具有較多缺陷，具體表現在：模擬器件產生的中頻載波信號的穩定性差，容易出現頻率偏移，導致系統的輸入、輸出頻點發生偏移；模擬乘法器的線性特性不好；模擬濾波器濾波特性難以調節且不易隨具體應用的需求而改變；模擬分立元件的不一致性，I、Q兩路的幅度和相位一致性難以得到保證；系統使用較多的模擬電路模塊，監控子系統復雜，同時，模擬器件易受外界影響，容易產生誤告警信息，系統穩定性較差；產品體積較大，重量較重，難以實現小型化、輕型化設計；功能單一、靈活性差的模擬硬件電路，很難適合如今不同通信體制、多頻段的無線通信系統。

隨著工藝和技術的發展，信號的上、下變頻采用了數字技術處理，主要采用基于ASIC芯片的數字上、下變頻解決方案，原理如圖1所示，主要將變頻算法集成于ASIC芯片上，模擬中頻信號經模數轉換之后在ASIC芯片中進行下變頻，通過處理及傳輸后，再用ASIC完成上變頻，最后經數模轉換成中頻信號輸出。采用基于ASIC的變頻方案，具有如下優點：數字上、下變頻簡化了收發信機的結構；減少了模擬器件的使用，而數字器件的精度只取決于數據的位數，不受溫度、元器件個體差異等因素的影響，有效的避免了I/Q和幅度的不平衡，以及相位不平衡；數字器件的使用提高了可靠性和生產一致性；克服模擬信號傳輸距離受限的缺點。但該解決方案也存在一些缺點，具體為：數字芯片之間的通信、時序控制和接口控制復雜，大大增加了監控子系統的復雜度，系統不可靠的風險度增加；開發的載波數由芯片所能處理通道數決定，系統載波數不能隨意擴展，系統可擴展性較差；大量數字芯片的使用，增加了PCB布板的難度和硬件調試的復雜度；數字芯片的功耗較大，導致系統的發熱量大，產品的可靠性較差。

【發明內容】

本發明就是要提供一種易于實現的數字中頻信號的變頻方法，以解決上述基于ASIC芯片的數字上、下變頻所存在的問題，以達到簡化系統結構、增加系統的可擴展性、提高系統集成化程度等目的。

本發明的另一目的在于提供第一目的所述變頻方法的變頻系統。

本發明的第一目的是通過如下技術方案實現的：

一種應用于直放站系統中的數字中頻信號的變頻方法，包括如下步驟：

下變頻，將模數轉換后的數字中頻信號先進行數字混頻后，進行抽取、通帶補償、信號整形等數字濾波處理，將中頻信號搬移到零中頻，將高速率的數字信號抽取為低速率的兩路正交的數字基帶I、Q信號；

基帶處理，將基帶I、Q信號進行數據調整和時序控制；

上變頻，將經基帶處理后的數字基帶I、Q信號，經過至少一級內插濾波之后，再經過I、Q調制和二級混頻處理，然后，對混頻輸出的信號進行增益調節和控制，最終輸出高速數字中頻信號，并經數模轉換后輸出模擬中頻信號。

為了增加模數轉換的動態范圍，上變頻時，可在數字中頻信號進行模數轉換之前，進行自動增益控制。

下變頻時，數字基帶I、Q信號進行二級內插濾波，可濾除因內插而引起的鏡像成分。

下變頻時，第二級混頻對第一級混頻調制后輸出與第二級混頻本振產生的兩路正交信號進行相乘處理，消除負頻鏡像。

上變頻時，可因應中頻信號的需要選擇是否進行抽取處理。

本發明的另一目的的技術方案為：

一種應用于直放站系統中的數字中頻信號的變頻系統，包括依次連接的模數轉換模塊、主控芯片以及數模轉換模塊：

所述模數轉換模塊用于實現模擬信號向數字信號的轉換，將模擬的中頻信號轉換為數字格式；

所述主控芯片用于實現權利要求1所述的變頻方法；

所以數模轉換模塊用于實現數字信號向模塊信號的轉換，將下變頻后的中頻信號轉換為模擬信號輸出。

其中，所述主控芯片具體包括：