[發明專利]可配置無線發射機

有效

• 申請號: 201310427108.4
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103516371A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 池保勇;殷韻;于謙;王志華
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 哈達

技術領域

本發明涉及一種軟件無線電領域面向行業專網應用的可配置無線發射機，尤其涉及一種采用單芯片集成電路技術實現的適用于多種無線通信標準的可配置無線發射機。

背景技術

按照通信系統的服務對象，通信網絡分為公網和專網。公網面向公眾用戶，提供電話、多媒體等業務。專網主要針對調度指揮和安全性需求比較高的行業，信息化專網能夠為各個行業或者大型企業的安全運作提供保障。隨著無線通信技術的發展，公網建設已逐步成熟，但專網建設卻相對滯后。

行業專網無線通信應用可分為兩類：一類是面向電力、公安、鐵道列車等行業的窄帶通信應用，另一類是高數據率的寬帶集群通信應用。寬帶集群通信是近年來國際上的研究熱點，由于相關標準尚未制定，目前寬帶集群通信系統的開發大多依托現有的無線寬帶技術，如3G、WLAN、WiMAX、LTE等。

新一代的行業專網無線應用需求正日益增長，但由于行業專網無線應用種類繁多，工作頻段分散，頻率覆蓋范圍較廣，信道帶寬寬窄不一，使得射頻器件配套困難，不利于行業專網的建設。為實現多標準應用，一款帶寬頻點可配置的無線射頻芯片將成為發展的必然趨勢。這樣借助于一個終端設備就能支持不同的通信服務，能極大地滿足眾多行業專網的應用需求。

可配置無線射頻芯片是從軟件無線電（Software-Defined?Radio,?SDR）技術發展而來，其基本思想是通過軟件來配置硬件，實現靈活的可重構特點，其中的主要關鍵技術難點就是收發機電路實現。

可配置無線發射機可以配置成任何模式的工作狀態來滿足現有的不同通信標準要求。常見的通信標準包括蜂窩式通信系統（2G-2.5G-3G等），無線局域網通信系統（802.11a/b/g/n等），無線個人局域網通信系統（Bluetooth，Zigbee等），廣播通信系統（DAB，DVB，DMB等）和第四代移動通信系統（4G）等等。其中，每一種通信標準具有各自不同的中心頻率，信道帶寬，線性度指標、發射功率要求等等。因此，可配置無線發射機必須能夠提供較大的動態范圍，并且實現不同通信標準的指標要求。

可配置無線發射機不僅具有靈活的可重構特點，其在低功耗應用領域也有很大的潛力。傳統的無線通信發射機在設計時需要滿足通信系統的最苛刻要求，因此必然會付出最多的功耗代價。但可配置無線發射機可以根據其不同的應用環境，靈活地配置其性能指標，在滿足實際通信指標的前提下，降低整體平均功耗。

然而，目前的可配置無線發射機雖然可配置帶寬和頻點，但要么僅能支持寬帶的通信標準，要么僅能窄帶的通信標準，無法同時兼容窄帶和寬帶應用。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種可同時支持窄帶專網應用和寬帶集群應用的可配置無線發射機。

一種可配置無線發射機，包括數字基帶電路、數模轉換電路、模擬基帶電路、射頻前端電路、頻率綜合器、帶隙基準源電路、串行控制接口電路以及并行數據接口電路，所述射頻前端電路包括功率預放大器、功率放大器以及饋通緩沖器，所述功率預放大器應用于寬帶集群應用，將輸入的信號轉化成寬帶集群應用所需頻率和帶寬的射頻信號，所述功率放大器應用于窄帶專網應用，將輸入的信號轉化成窄帶專網應用所需頻率和帶寬的射頻信號，所述饋通緩沖器在所述發射機和接收機之間形成反饋環路，用于檢測并根據反饋校準該無線發射機的發射功率；所述并行數據接口電路接收片外的數字基帶信號并輸入到所述數字基帶電路中，所述數字基帶電路用于將接收到的數字基帶信號進行調制、帶寬限制、混頻以及上采樣處理；所述數模轉換電路用于將所述數字基帶電路處理后的信號進行數模轉換；所述模擬基帶電路用于濾除數模轉換后信號中的混疊信號和噪聲信號，所述射頻前端電路對所述模擬基帶電路處理后的信號進行上變頻然后根據需要發射適用于窄帶專網應用或寬帶集群應用的射頻信號；所述頻率綜合器為該無線發射機提供本振信號，所述帶隙基準源電路為該無線發射機中除數字電路以外的其他電路提供偏置電壓和偏置電流；所述串行控制接口電路與外部的控制器相連來通過外部控制器來控制該無線發射機中的各個電路的工作模式。