[發明專利]一種映射表生成方法及雙頻帶數字射頻發射機

在審

• 申請號: 202210333813.7
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114826291A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 楊俊;楊思源;劉錦祥;章秀銀;龍可
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04;H04L1/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 王東東

本發明公開了一種映射表生成方法及雙頻帶數字射頻發射機，包括基帶單元、插值單元、中頻搬頻單元、直角坐標轉換極坐標單元、雙頻映射表生成單元、雙頻映射編碼單元、及射頻數模轉換單元；其中基帶單元生成基帶數字信號，插值單元提高基帶信號的采樣率，中頻搬頻單元實現信號的中頻搬頻得到中頻信號，直角坐標轉換極坐標單元將直角坐標轉換為極坐標得到中頻信號的幅度和相位，雙頻映射表生成單元生成雙頻LUT映射表，雙頻映射編碼單元實現中頻信號到雙載波射頻脈沖的映射，射頻數模轉換單元實現將1?bit的數字射頻脈沖轉換為模擬脈沖信號輸出。相對于消耗較多乘法運算資源的基于DSM的數字射頻發射機，本發明的設計成本較低。

技術領域

本發明涉及無線電技術領域，具體涉及一種映射表生成方法及雙頻帶數字射頻發射機。

背景技術

隨著移動無線通信的進一步發展，當前的移動無線設備面臨著模塊化、軟件化、多模共存等方面的挑戰。近年來，在下一代的射頻收發機的研究中，全數字射頻發射機引起了廣泛的關注。特別是當移動通信系統需要載波聚合以及多頻段多制式共存，射頻發射機需要支持多頻段的信號同時傳輸，并且這些用于傳輸的頻帶會隨著通信技術的發展和頻譜資源的規劃而改變，所以需要發射機具備可重構特性。面對這些需求，基于傳統模擬架構的無線射頻發射機的設計越來越困難，而具備可靈活重構能力的全數字射頻發射機則成為一種極具潛力的解決方案。

數字射頻發射機是基于數字電路來實現的，得益于數字信號處理技術的快速發展，使其實際應用成為可能。近年來，基于Delta-sigma modulation(DSM)編碼技術，在FPGA中實現的多載波數字射頻發射機受到最廣泛的關注，其包括兩種架構，一種是基于低通DSM的，另一種是基于帶通DSM的，如圖1(a)及圖1(b)所示。然而，基于低通DSM的架構其變頻范圍比較受限，只能在較小范圍改變載波頻率。而基于帶通DSM的架構復雜度較高，需要消耗大量的邏輯資源，特別是DSP48這一類的重要資源。

為了解決DSM發射機的問題，一種基于映射編碼的數字射頻發射機架構引起了研究人員的關注。在此類架構中，不需要DSM，基于查找表(look-up table,LUT)實現中頻復數信號和射頻脈沖的映射。由于沒有DSM的復雜運算，因此大大減少了DSP48的資源消耗。然而，目前只有基于單載波映射編碼方法的射頻發射機架構，對于多載波映射編碼技術的研究尚未見報道。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺點與不足，本發明提供一種映射表生成方法及雙頻帶數字射頻發射機。

本發明采用如下技術方案：

一種映射表生成方法，適用于雙頻帶映射編碼，包括：

根據獲得兩路輸入信號幅度和相位的取值范圍，分配雙頻LUT映射表的地址空間；

列出所有位寬為W₃，長度為N的數字序列，得到集合P＝{p_kk∈K}，其中K＝{1,2,…,(W₃)^N}，p_k＝[p_k,0,p_k,1,…,p_k,i,…,p_k,N-1]，p_k,i(i＝0,1,…N-1)是一個位寬為W₃的整數值，并計算所有數字序列在載頻點f_c1和f_c2的幅度和相位，數字序列的幅度和相位分別構成輸入信號量化值集合和

在輸入信號量化值集合Q^I和Q^II中搜索歐氏距離最小的

將與對應的射頻序列存儲到幅度和相位對應的地址中，重復上述步驟，構成雙頻LUT映射表。

進一步，采用傅里葉變換獲得數字序列在載頻點f_c1和f_c2的幅度和相位。