[發(fā)明專利]一種無頻譜混疊的5電平射頻脈寬調(diào)制方法及調(diào)制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111478065.3
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114172497B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 朱蕾;周強;魏志虎;陳章;何勰;張建亞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H03K7/08
• 分類號: H03K7/08;H04B1/04
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 程華

本發(fā)明涉及一種無頻譜混疊的5電平射頻脈寬調(diào)制方法，所述調(diào)制方法包括如下步驟：低通調(diào)制、數(shù)字預失真處理，基于正弦波差分參考信號的正交差分脈寬調(diào)制，加權(quán)疊加。本發(fā)明采用低通調(diào)制的方式帶內(nèi)噪聲，正弦波為參考信號，避免三角波的使用，減少系統(tǒng)資源，本發(fā)明在保證基本調(diào)制性能相當?shù)那疤嵯驴纱蠓档凸こ虒崿F(xiàn)中參考信號產(chǎn)生的復雜度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無頻譜混疊的5電平射頻脈寬調(diào)制方法及調(diào)制器。

背景技術(shù)

發(fā)信機是無線通信系統(tǒng)的重要組成部分之一，其作用是將已調(diào)基帶信號上變頻到射頻(RF)，并將射頻信號放大到足夠天線發(fā)射的功率電平。它是決定無線通信系統(tǒng)輸出信號質(zhì)量和工作效率的主要因素。更小體積、更低功耗、更高通信速率、數(shù)字化及可重構(gòu)是發(fā)信機的發(fā)展方向。近年來，結(jié)合直接數(shù)字射頻調(diào)制(DDRFM)、開關(guān)模式功放(SMPA)和調(diào)諧濾波器的高效率、寬頻段數(shù)字發(fā)信機(DTx)技術(shù)發(fā)展迅速，已成為無限通信領(lǐng)域的研究熱點，其高效率、高線性以及靈活的可重構(gòu)和可編程性能已成為軟件定義無線電(SDR)最具吸引力的特性。

得益于氮化鎵(GaN)高電子遷移率(HEMT)器件等高性能半導體器件技術(shù)的迅速發(fā)展，SMPA已可實現(xiàn)對幾個Gbps速率的高速數(shù)字射頻脈沖序列的高效放大。然而，該脈沖信號僅由2個或有限個離散的量化電平構(gòu)成，不僅包含所需的RF信號還存在大量的量化噪聲。由于SMPA固有的強非線性，DDRFM不僅要實現(xiàn)基帶信號的數(shù)字上變頻，還要進行脈沖編碼，將數(shù)字射頻信號轉(zhuǎn)換為適合開關(guān)放大的脈沖信號，同時將量化噪聲移至帶外，以提高輸出信噪比。

綜合考慮信號完整性、效率和頻譜純度，文獻1(F.H.Raab,“Radio?frequencypulsewidth?modulation,”IEEE?Trans.Commun.,vol.21,No.8,pp.958-966,1973)提出的射頻脈寬調(diào)制(RF-PWM)被認為是目前最適合DTx應用的高效脈沖編碼技術(shù)之一。它在三個方面具有優(yōu)勢：一是具有更優(yōu)的編碼效率(所需RF信號與脈沖編碼信號的功率之比)，而且可降低DSP的運算速率要求和設計復雜度；二是所需開關(guān)頻率僅為射頻載波頻率的兩倍，有利于降低SMPA的開關(guān)損耗；三是量化噪聲被轉(zhuǎn)換為諧波分量，僅需低通濾波器即可完成信號恢復。但該技術(shù)需要很高的采樣頻率，有限的時域分辨率將會產(chǎn)生大量的帶內(nèi)量化噪聲及諧波并在數(shù)字上變頻的過程中混入基帶信號中導致頻譜的混疊。