[发明专利]一种具有跳频功能的数字直放站及实现同步跳频的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字直放站及实现同步跳频的方法，具体涉及针对GSM移动通信系统具有跳频功能这一特点，通过解调GSM蜂窝移动通信系统的广播控制信道，与该系统实现同步跳频。

背景技术

直放站作为移动通信系统重要组成部分，在移动通信系统的网络优化和信号覆盖中有着非常重要的地位，有关数字直放站的技术也引起越来越多的重视。但是，引入直放站的同时也加大了背景噪声；相对于基站而言，直放站具有上行及下行底噪，其中上行链路底噪对网络系统的影响较大。而背景噪声与通信带宽有关，设备频带越宽，其引起的背景噪声也增大，甚至严重影响基站性能。

传统的宽频直放站对整个系统通信频带内的信号进行双向放大，其带宽相对较大，引入的底噪大，且更容易造成同频干扰、邻频干扰、互调干扰等。

目前，出现的模拟选频直放站针对宽频直放站的缺点进行改进，增加N个选频器，只针对所在小区分配的频点进行双向放大，通过降低实际设备的通信带宽达到降低背景噪声的目的。

如图1a所示，尽管模拟选频直放站性能有所提高，但能存在一些缺陷，具体如下：

①不同时间段小区用户数量不同，分给该小区的频点数也就不一样，即基站载波池所用频点数改变。当其改变时，选频直放站的N个选频器仍然全部处于工作状态。直放站不能依据基站的情况来智能地开关选频器。

②所有N个选频器处于工作状态，设备带宽不能进一步降低，底噪也不能进一步降低。

③互调信号主要是由功率放大器的非线性造成的，当有多个频率信号通过非线性电路时，便会相互调制产生互调失真。直放站由于成本方面的原因，上下行链路都只使用一个功率放大器。选频直放站对其N个选频器的通带内的来自其他小区或系统互调信号没有抑制作用，无法进一步优化互调干扰性能。

2007年开始出现了数字选频直放站，所应用的数字选频直放站结构如图1b所示，通常包括天线、双工器、低噪声放大器(LNA)、多载波功放、AGC、数字选频器等。图1c描述习有数字选频直放站的主要模块之一数字选频器的结构图，图1d描述数字选频器中下变频模块结构图。当应用于一个分配有N个载频频点的GSM小区时，其应具有N个选频通道，即其选频通道的个数必需与小区分配到载频频点数相同。其中每个选频通道的频率字，由工程人员在设备安装时通过设备的人机交互系统等手段人为配置。

所述的数字选频直放站同模拟选频直放站相比，不需要多个选频模块，只要一个数字选频器就可以代替模拟直放站的多个选频模块，而且方便配置，但是模拟直放站存在的上述3个缺陷还是无法得到解决，也就是无法根据基站跳频策略、载波分配策略智能地调整通道频点，且在抑制底噪、互调干扰上无法进一步优化。

发明内容

为了解决上述问题，本发明涉及一种具有跳频功能的数字直放站及实现同步跳频的方法，在传统的选频直放站基础上，通过解调GSM广播控制信道、提取小区跳频信息以实现直放站同步于基站系统的跳频功能，从而达到智能开、关选频器，进一步抑制底噪、互调干扰等目的。

本发明一种具有跳频功能的数字直放站，包括模拟信号处理装置和数字信号处理装置，该数字信号处理装置主要包括数字上下变频模块，其中，该数字信号处理装置中还设有基带处理模块；

该模拟信号处理装置将耦合进来的射频信号转换为模拟中频信号，并模数转换为数字中频信号交由数字下变频模块完成下变频和降采样工作，该数字下变频模块将采样后的信号频谱搬移至基带同时把码率下降的信号提供给基带处理模块，该基带处理模块对来自数字下变频模块的含有同步信道以及广播控制信道的数据实现解调、信道译码，提取小区的频率分配情况以及跳频策略信息，并根据GSM跳频算法计算出小区跳频顺序表，在时隙同步时钟的控制下，在每个时隙的开始将所得的频率信息送给数字上下变频模块中选频模块的数字频率合成器，实现准确的跳频。

所述基带处理模块包括FB捕获模块、时隙同步时钟生成模块、广播信道及同步信道解调模块和跳频频点计算模块；