[發明專利]一種基于可編程射頻移相器的可重配置射頻擴頻方法

有效

• 申請號: 201710894099.8
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107612586B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 楊大龍;張祺;陳大海;賀寓東
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: H04B1/69
• 分類號: H04B1/69
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

本發明公開了一種基于可編程射頻移相器的可重配置射頻擴頻方法，涉及通信技術領域。本發明采用功率分配器將輸入射頻信號分解為兩個同樣的信號，然后分別進入兩個可編程的射頻移相器，射頻移相器的輸出信號再通過一個功率合成器進行功率合成，最后輸出射頻信號；控制器將目標擴頻序列映射為對應的相位信號，再按照相位信號的變化特征分別對兩個射頻移相器進行連續控制，最終在合成的信號上實現射頻擴頻。本發明擴頻處理前后射頻載波頻率不發生變化，信號的帶寬實現擴展。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，更具體地說涉及一種基于可編程射頻移相器的可重配置射頻擴頻方法。

背景技術

擴頻通信技術能夠通過頻帶的擴展大大提升通信系統的接收性能，提升通信系統的抗干擾水平，在高可靠性傳輸鏈路中得到了廣泛的應用。目前的擴頻通信系統的主要實現方式，包括數字基帶擴頻處理方式和基于聲表面波(Surface-Acoustic-Wave，SAW)器件的射頻擴頻方式。

數字基帶擴頻處理方式是目前應用最廣泛的方式，其在數字域進行偽隨機碼的產生和直接序列擴頻，完成擴頻處理后的數據再通過DAC轉換成模擬信號，模擬信號再進行上變頻和濾波等操作將信號搬移到目標載波頻率?；跀底痔幚淼臄U頻方式能夠充分發揮數字處理的優勢，能夠靈活進行擴頻碼的調整，適應能力強。但該方式由于需要在數字域內完成整個擴頻過程，而擴頻后的信號帶寬大大提升，因此數字器件需要具備處理寬帶信號的能力。同時，DAC的采樣率以及射頻通道需滿足寬帶信號的要求。

基于SAW器件的射頻擴頻方式是一種傳統的模擬擴頻方法，利用SAW器件本身在脈沖激勵下能夠產生特定信號波形的特點，可完成指定擴頻碼的擴頻信號發生。擴頻碼由SAW器件本身決定，擴頻過程在射頻域內進行。由于SAW器件為無源器件，具有功耗相對較低的優點。由于基于SAW器件的擴頻直接依賴于器件本身，因此SAW器件本身的局限性限制了擴頻的性能，主要表現為射頻頻率范圍受限，難于實現GHz頻率的信號處理；插入損耗大，特別是當擴頻碼較長或頻段較高時插入損耗可達到幾十dB的水平；可重配置性差，器件一旦確定擴頻碼的碼型就確定了，限制其應用。雖然近年來SAW器件得益于工藝水平的提升，其器件的局限性有所減弱，應用面得到擴展，但SAW器件的本質特性是不會改變的。

發明內容

為了克服上述現有技術中存在的缺陷和不足，本發明提供了一種全新的射頻擴頻實現方法，本方法基于可編程射頻移相器直接對射頻信號進行擴頻處理，擴頻處理前后射頻載波頻率不發生變化，信號的帶寬實現擴展。

為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明是通過下述技術方案實現的：

一種基于可編程射頻移相器的可重配置射頻擴頻方法，其特征在于：首先采用功率分配器將輸入射頻信號分解為兩個同樣的信號，然后分別進入兩個可編程的射頻移相器，射頻移相器的輸出信號再通過一個功率合成器進行功率合成，最后輸出射頻信號；所述兩個可編程的射頻移相器通過一個控制器對相位值進行控制，所述控制器將目標擴頻序列映射為對應的相位信號，再按照相位信號的變化特征分別對兩個射頻移相器進行連續控制，最終在合成的信號上實現射頻擴頻。

所述控制器為微控制器或現場可編程門陣列。

假設射頻輸入信號為單音信號x(t)，經過功率分配器輸出兩個信號都為x(t)/2，兩個射頻移相器的輸出分別表示為y₁(t)和y₂(t)，兩路射頻移相器的相位控制量分別為θ₁(t)和θ₂(t)，且滿足：

θ₁(t)+θ₂(t)＝2π (1)；

假設經過兩路射頻移相器后再最終合成的信號用y_C(t)表示，那么y_C(t)滿足：