[发明专利]一种ARC数字对讲系统的选频装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统，特别涉及一种ARC数字对讲系统的选频装置。

背景技术

ARC技术标准的确立和使用将对中国无线专网（对讲机）产业发展将产生巨大的积极作用。ARC技术直放站是一种在无线通信传输过程中起到对信号增强的一种无线电发射中转设备，它与基站相比有结构简单、投资较少和安装方便等优点，可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区，用于提高通信质量，解决掉话等问题。而数字选频装置可以用在各种ARC技术数字直放站中，尤其是应用于市区或县城等基站密集的复杂无线环境中的数字直放站中。由于频率污染严重，传统的宽带直放站已经不适用。而采用数字选频装置的数字直放站能有选择的放大主站无线信号，降低互调干扰和噪声电平，从而大大改善直放站的性能。参照说明书附图1直放站在下行链路中，由施主天线接收的无线信号经过双工器和低噪声放大器(LNA)后，进入数字选频装置，之后用功率放大器(PA)对选择的信号进行放大，并由重发天线发射出去，从而实现对弱信号区的覆盖；上行链路的原理相似，在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。而直放站中的选频器用于对系统所需的载波进行选择，它的原理是利用一组窄带选频滤波器，只对所需的频点的信号进行选择，对带外噪声则起到过滤的作用，从而实现了数字选频功能。选频器的选择至关重要，直接影响着整个直放站的性能。

现有的ARC技术直放站中的无线选频装置大都采用中频滤波的方式，实现方面大都采用模拟选频设备，信道的选择由声表面滤波器完成，一路载波需要一个滤波器，对于多路载波的模拟的滤波器，需要多个声表面滤波器来实现，由于是模拟设备，器件的一致性和可扩展性较差，不利于调试和批量生产，而且多个滤波器的使用必将导致系统的成本、体积、功耗等性能指标的下降。此外，目前市场上出现的一些数字滤波器，提供的单片载波数也有限，而市场上的数字直放站已有12、16路数字中频滤波器的需求，要满足这一需求，就需要多个硬件来支持。这也将导致设备结构复杂，功能下降，成本升高。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种种ARC数字对讲机系统选频装置，该装置通过数字化手段，在数字域进行信号处理来实现选频功能，并且能根据网络的不同需求，提供所需的载波数，大大提高了ARC数字对讲机系统的灵活性和可扩展性，同时成倍的降低了ARC数字对讲机系统的成本、体积和功耗，缩短了产品开发周期，降低了测试和生产成本。

为解决此技术问题，本发明采取以下方案：一种ARC数字对讲系统选频装置，包括第一混频器、模数转换模块、数字中频模块、数模转换模块、第二混频器、本振电路、微控制单元、电源模块、时钟模块以及RS485接口电路，所述数字中频模块为FPGA数字中频模块，所述数字中频模块由数字下变频模块、基带信号处理模块和数字上变频模块构成，所述微控制单元与数字中频模块相连接为数字中频模块提供所需的滤波系数并存放到数字中频模块中，所述RS485接口电路与微控制单元相连接，所述本振电路分别为第一混频器和第二混频器提供本振信号，所述时钟模块为装置各模块提供所需的稳定时钟，所述电源模块为各模块提供稳压直流电源；

所述第一混频器接收射频信号结合本振电路将射频信号转换成中频信号再进行采样和数字化处理，混频后的信号通过模数转换模块进行采样；所述模数转换模块将采样后转换的数字信号送入数字中频模块的数字下变频模块处理，由数字下变频模块将该数字信号结合载波信号进行处理得到数字基带信号，该数字基带信号经基带信号处理模块进行增益调节处理后送入数字上变频模块，所述数字上变频模块将该数字基带信号转换成数字中频信号并经由载波累加模块形成多载波完成选频输出数字中频信号，所述数模转换模块将该数字中频信号转换为模拟信号后送入第二混频器，第二混频器将该模拟信号进行混频至射频发射频段后发射出去。

进一步的改进，所述数字下变频模块包括NOC数控振荡器生成模块、抗混叠滤波器和抽取模块，即把接收来自模数转换模块的数字信号和由NOC数控振荡器生成模块产生的载波信号进行数字混频，每个载波信号由I路和Q路信号构成，再将该混频信号搬移至零频，经抗混叠滤波器滤波后通过抽取模块进行D倍因子抽取降低数据速率得到数字基带信号。