[发明专利]宽带无线电中频模/数混合信号处理机

说明书

技术领域

本发明属于无线移动通信信号处理技术领域，尤其是涉及一种宽带无线 电中频模/数混合信号处理机。

背景技术

随着信息技术的发展，无线电技术获得了广泛的应用，软件无线电技 术使得无线电信号处理已经进入数字信号处理的阶段。从目前国内、国外 市场看，缺乏一种小型、低功耗、通用型且能进行可叠加扩展的无线电中 频模/数混合信号处理硬件平台。现有的国外产品价格昂贵(例如英国 Sundance)，大多采用中频直接数字化的高成本技术方案；而国内产品大 多是为某一应用领域专门设计的信号处理设备，因而不是一种通用的硬件 平台。

另外，现有国内、国外同类产品都提供了从基带到射频的整体结构， 因而限制了产品的应用范围。现如今，更多应用领域需要一种宽带无线电 中频信号处理机，以提供中频以下的通用硬件处理平台，在这个通用硬件 处理平台平台上，用户可以开发、验证自己的无线电数字信号处理算法， 包括调制解调、同步、纠错和数据复分接，用户也可以购买第三方的知识 产权核(IP)来快速构建其应用；对这样的通用硬件平台同时要求具有丰 富的外部扩展连接接口，以方便和计算机、控制主机、信源(视频、音频、 以太网络等)等外部信号处理设备进行连接。

总体来看，现有国内外同类产品存在以下缺点：1)采用直接中频数 字化(需要昂贵的模/数转换芯片ADC、高速数字直接下变频芯片DDC和大 容量、高速现场可编程门阵列芯片FPGA)的技术方案导致产品成本昂贵； 实际上，高速ADC产生的高速、大量数字化数据对于当前国际上现有的 FPGA很难直接处理，因此，还需要DDC处理芯片来完成信号的下采样抽取 以减少信号数据量，这样的硬件结构虽然满足了软件无线电的概念要求， 但缺乏应用的通用性和可复制性；2)现有同类产品所提出的数字正交上、 下变频方案具有对FPGA资源占用过高、信号处理带宽有限等缺点，在该 方案下留给调制、解调、同步、纠错等更为关键的信号处理模块的资源很 有限，限制了产品的应用范围；3)现有产品采用数字化下变频和带通欠 采样技术对前端滤波器提出了更高要求，也将损失一定的信噪比，在一些 需要高灵敏度的接收机应用中并不适用；4)现有产品在体积、功耗、工 程实用性等方面均存在不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种宽带无线电中频模/数混合信号处理机，其体积小、功耗低且适用范围 广、工作性能可靠、信号处理效果好，能有效解决现有国内外同类产品所 存在的成本昂贵、缺乏应用的通用性和可复制性、应用范围窄、功耗高、 工程实用性差等多种缺陷和不足。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种宽带无线电中频 模/数混合信号处理机，其特征在于：包括与射频设备相接的宽带中频模 拟前端、与宽带中频模拟前端相接的模拟/数字混合信号处理器、与模拟/ 数字混合信号处理器相接且用于与外部信号处理设备进行通信的外部连 接接口以及分别与宽带中频模拟前端、模拟/数字混合信号处理器和外部 连接接口相接的时钟分配系统；所述宽带中频模拟前端包括发射通道、接 收通道以及分别与发射通道和接收通道相接的中频本振；所述模拟/数字 混合信号处理器包括模/数转换器ADC、数/模转换器DAC以及分别与模/ 数转换器ADC和数/模转换器DAC相接的数字信号处理单元，数字信号处 理单元与外部连接接口相接；所述射频设备所接收的信号经接收通道输送 至模/数转换器ADC进行模/数转换后，再送至数字信号处理单元进行处理； 数字信号处理单元处理后需发送的信号经数/模转换器DAC进行数/模转换 后，再通过发射通道送至射频设备进行发送。

所述接收通道包括依次连接的中频接收前级滤波器、中频数字自动增 益控制器、中频接收后级滤波器、适用于宽频段范围的正交解调器和基带 接收滤波器，中频接收前级滤波器与射频设备相接，基带接收滤波器与模 /数转换器ADC相接，所述中频数字自动增益控制器与中频接收后级滤波 器相接；所述发射通道包括依次连接的基带发射滤波器、能适用于宽频段 范围的正交调制器、中频发射前级滤波器、中频预增益放大器和中频发射 末级滤波器，基带发射滤波器与数/模转换器DAC相接，中频发射末级滤 波器与射频设备相接；所述正交解调器和正交调制器均与中频本振相接。