[发明专利]用于宽带信号生成的频率交织方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及宽带信号生成，更具体地涉及使用频率交织来生成宽带信号的系统和方法。

背景技术

当前的通信系统展现了趋于更高的发送和接收信号带宽的趋势。这样的带宽提供了更大的数据率(像在WiMAX中一样，以下将论述)，或者允许通信表现为不干扰预先存在的无线系统(像在UWB中一样，以下将论述)的背景噪声。这些带宽需求经常超过现有技术信号生成和数字化解决方案的能力。不用奇怪，测试和测量仪器跟随相同的趋势，趋于生成和数字化越来越宽带宽的信号，通常伴有对相对于商业系统提高了的动态范围的额外需求。

WiMAX(微波接入全球互连)是旨在以各种方式(从点到点链路到全移动蜂窝类型接入)经长距离提供无线数据的电信技术。WiMAX基于IEEE802.16标准，该标准也称为WirelessMAN。WiMAX允许用户例如在膝上型计算机上浏览因特网，而无需将膝上型计算机物理连接到墙上插座。

超宽带(UWB)是用于发送延展巨大带宽(>500MHz)的信息的技术，在理论上并且在正确的情形下，所述信息应当能够与其它用户共享频谱。FCC已经授权UWB在3.1-10.6GHz中的无证使用，这意图提供对匮乏的无线电带宽的有效使用，同时既使能高数据率个人局域网络(PAN)无线连通又使能更大范围、低数据率的应用，以及雷达和成像系统。高数据率UWB可以使能无线监视器、对来自数字可携式摄像机的数据的有效传送、对来自相机的数码照片的无线打印而无需介入个人计算机，以及在手机和以个人数字音视频播放器为例的其它手持式设备之间的文件传送。

经常出现对生成宽带数字信号的需要。在现有技术信号发生器中，信号带宽受到数模转换器(DAC)采样速率、I/Q调制器带宽、和信号路径上的其它模拟组件的带宽的限制。通常，DAC的采样速率是对所生成的信号带宽的主要限制。例如，图1示出了现有技术信号发生系统10的框图，该信号发生系统10普遍用于生成射频(RF)信号17。系统10包括同相(I)DAC 11和正交(Q)DAC 12，分别用于I和Q信道。为了试图生成宽带信号，可以实现带宽尽可能宽的DAC。因此，诸如图1所示的之类的系统通常使用I DAC 11和Q DAC 12，I DAC 11和Q DAC 12被调整在最大可能采样速率。各个信道可以通过重建滤波器13、14，重建滤波器13、14去除了转换后的信号中的高阶频谱镜像。通常，这些镜像是不需要的，并且“扭曲”所需的DAC输出。各个信道随后经IQ调制器15调制，其中，I和Q信道的输出被求和电路16相加从而生成中心频率为f_LO(其中，“LO”指的是本地振荡器)的上变频宽带信号输出17。即，IQ调制器15接收I和Q信道，并将I和Q信道调制为正弦90度异相。以这种方式利用正交载波的调制相当有效，并且在今日的通信系统中是很普遍的。

对复基带和通带信号的标准表示如下所示。基带信号表示为x_c(t)并且被称为复包络。通带信号表示为x_z(t)，并且是上变频后的基带信号。

x_z(t)＝x_I(t)+jx_Q(t)，其中x_I(t)和x_Q(t)是实信号。

xc(t)=2·Re[xz(t)·ej2πfct]]]>