[發(fā)明專利]一種超寬帶射頻收發(fā)機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210405283.9
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN102891699A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李琛;田鑫;孫翔
• 申請（專利權(quán)）人: 上海集成電路研發(fā)中心有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04B1/7163
• 代理公司: 上海天辰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，特別涉及一種超寬帶射頻收發(fā)機(jī)。

背景技術(shù)

隨著新一代無線寬帶通信技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的展開，以PDA、多媒體手機(jī)、平板電腦等為中心的手持多媒體終端得到了廣泛的應(yīng)用，將成為信息技術(shù)普及應(yīng)用的統(tǒng)一平臺，它可以支持豐富多彩的各種信息應(yīng)用，在各個行業(yè)如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、教育、家庭和個人通信等中得到快速發(fā)展。高速的數(shù)據(jù)傳輸是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一，當(dāng)信息終端交換數(shù)據(jù)時，為了能夠有效傳輸高質(zhì)量的圖像甚至視頻數(shù)據(jù)，勢必需要足夠高的數(shù)據(jù)率作為保證。但是，數(shù)據(jù)率的提高不僅對整個接收機(jī)的性能提出了挑戰(zhàn)，如接收靈敏度或噪聲，而且也考驗(yàn)著模擬基帶的放大器、濾波器的功耗。此外，數(shù)據(jù)率的提高還影響到系統(tǒng)頻譜規(guī)劃。

目前國際上實(shí)現(xiàn)新一代無線寬帶通信技術(shù)的主流收發(fā)機(jī)系統(tǒng)之一是超寬帶短脈沖系統(tǒng)。對于超寬帶（Ultra-wide?BaQd，UWB）系統(tǒng)，美國聯(lián)邦通訊委員會（Federal?CoPPuQicatioQs?CoPPissioQ，F(xiàn)CC）早在2002年4月就給出了明確的規(guī)定。超寬帶系統(tǒng)的頻率范圍在3.1～10.6GHz，其頻譜在-10dB處，應(yīng)該滿足信號的相對帶寬（即信號絕對帶寬與中心頻率之比）大于20%，或者信號的絕對帶寬大于500PHz。可見，超寬帶的帶寬明顯大于目前所有通信技術(shù)的帶寬。研究人員在UWB通信系統(tǒng)協(xié)議的框架范圍內(nèi)，提出了另一種實(shí)現(xiàn)超寬帶的方式——超寬帶短脈沖系統(tǒng)。超寬帶短脈沖概念的核心是利用了信號在時域持續(xù)時間極短對應(yīng)頻域頻譜范圍展寬的特點(diǎn)，也就是說在時域上通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖菢O短的脈沖，即在一個周期內(nèi)，通信系統(tǒng)發(fā)射了一個具有極小的占空比的信號，通過傅立葉變換，在頻域范圍內(nèi)也即傳輸了一個具有較大頻寬的信號，當(dāng)該信號的頻譜寬度大于500PHz的時候，那么該信號就成為了一個標(biāo)準(zhǔn)的UWB信號，其傳輸協(xié)議也就受到了UWB協(xié)議的規(guī)范了。

目前，應(yīng)用于超寬帶短脈沖系統(tǒng)的最常見的調(diào)制方式為OOK調(diào)制方式，即在單位時間周期內(nèi)只能夠傳輸一個數(shù)據(jù)碼，其時間利用率較低。因此，如何有效提高數(shù)據(jù)傳輸速率成為了目前超寬帶短脈沖系統(tǒng)的重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種數(shù)據(jù)傳輸速度較快的超寬帶射頻收發(fā)機(jī)。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種超寬帶射頻收發(fā)機(jī)，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，所述發(fā)射機(jī)包括：數(shù)據(jù)選擇器，在每單位時間周期T秒內(nèi)接收P位二進(jìn)制數(shù)據(jù)流，在所述P位二進(jìn)制數(shù)據(jù)流中選擇Q位二進(jìn)制數(shù)據(jù)作為Q位頻率二進(jìn)制數(shù)據(jù)，在所述P位二進(jìn)制數(shù)據(jù)流中選擇R位二進(jìn)制數(shù)據(jù)作為R位幅度二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中，P為大于等于2的正整數(shù)，Q、R為大于等于1的正整數(shù)，且P大于Q，P大于R，Q+R大于等于P；頻率控制器，與所述數(shù)據(jù)選擇器相連，在每單位時間周期T秒內(nèi)根據(jù)接收到的所述Q位頻率二進(jìn)制數(shù)據(jù)產(chǎn)生頻率控制信號；幅度控制器，與所述數(shù)據(jù)選擇器相連，在每單位時間周期T秒內(nèi)根據(jù)接收到的所述R位幅度二進(jìn)制數(shù)據(jù)產(chǎn)生幅度控制信號；頻率生成模塊，與所述頻率控制器相連，根據(jù)所述頻率控制信號生成一個具有特定頻率fi的超寬帶短脈沖；其中，所述特定頻率fi取值于f1到fj的本征信號集，i和j為正整數(shù)，且j為2^Q；幅度生成模塊，與所述幅度控制器及所述頻率生成模塊相連，根據(jù)所述幅度控制信號生成所述具有特定頻率fi的超寬帶短脈沖的幅值A(chǔ)x；其中，x的取值范圍為1到y(tǒng)的正整數(shù)，y為2^R；以及發(fā)射模塊，與所述幅度生成模塊相連，在每單位時間周期T秒內(nèi)，將所述具有幅值A(chǔ)x的特定頻率fi的超寬帶短脈沖發(fā)射出去；

所述接收機(jī)包括：

接收模塊，其在每單位時間周期T秒內(nèi)，接收一個所述具有幅值A(chǔ)x的特定頻率fi的超寬帶短脈沖；頻率解碼模塊，與所述接收模塊相連，其在每單位時間周期T秒內(nèi)根據(jù)所述超寬帶短脈沖的特定頻率fi還原生成所述Q位頻率二進(jìn)制數(shù)據(jù)；幅值解碼模塊，與所述頻率解碼模塊相連，其在每單位時間周期T秒內(nèi)根據(jù)所述超寬帶短脈沖的特定幅值A(chǔ)x還原生成所述R位幅度二進(jìn)制數(shù)據(jù)；以及電平轉(zhuǎn)換器，與所述頻率解碼模塊及所述幅值解碼模塊相連，將所述Q位頻率二進(jìn)制數(shù)據(jù)及所述R位幅度二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成所述P位二進(jìn)制數(shù)據(jù)流，并進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換及輸出。