[发明专利]一种基于可编程射频移相器的可重配置射频扩频方法

说明书

本发明公开了一种基于可编程射频移相器的可重配置射频扩频方法，涉及通信技术领域。本发明采用功率分配器将输入射频信号分解为两个同样的信号，然后分别进入两个可编程的射频移相器，射频移相器的输出信号再通过一个功率合成器进行功率合成，最后输出射频信号；控制器将目标扩频序列映射为对应的相位信号，再按照相位信号的变化特征分别对两个射频移相器进行连续控制，最终在合成的信号上实现射频扩频。本发明扩频处理前后射频载波频率不发生变化，信号的带宽实现扩展。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地说涉及一种基于可编程射频移相器的可重配置射频扩频方法。

背景技术

扩频通信技术能够通过频带的扩展大大提升通信系统的接收性能，提升通信系统的抗干扰水平，在高可靠性传输链路中得到了广泛的应用。目前的扩频通信系统的主要实现方式，包括数字基带扩频处理方式和基于声表面波(Surface-Acoustic-Wave，SAW)器件的射频扩频方式。

数字基带扩频处理方式是目前应用最广泛的方式，其在数字域进行伪随机码的产生和直接序列扩频，完成扩频处理后的数据再通过DAC转换成模拟信号，模拟信号再进行上变频和滤波等操作将信号搬移到目标载波频率。基于数字处理的扩频方式能够充分发挥数字处理的优势，能够灵活进行扩频码的调整，适应能力强。但该方式由于需要在数字域内完成整个扩频过程，而扩频后的信号带宽大大提升，因此数字器件需要具备处理宽带信号的能力。同时，DAC的采样率以及射频通道需满足宽带信号的要求。

基于SAW器件的射频扩频方式是一种传统的模拟扩频方法，利用SAW器件本身在脉冲激励下能够产生特定信号波形的特点，可完成指定扩频码的扩频信号发生。扩频码由SAW器件本身决定，扩频过程在射频域内进行。由于SAW器件为无源器件，具有功耗相对较低的优点。由于基于SAW器件的扩频直接依赖于器件本身，因此SAW器件本身的局限性限制了扩频的性能，主要表现为射频频率范围受限，难于实现GHz频率的信号处理；插入损耗大，特别是当扩频码较长或频段较高时插入损耗可达到几十dB的水平；可重配置性差，器件一旦确定扩频码的码型就确定了，限制其应用。虽然近年来SAW器件得益于工艺水平的提升，其器件的局限性有所减弱，应用面得到扩展，但SAW器件的本质特性是不会改变的。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种全新的射频扩频实现方法，本方法基于可编程射频移相器直接对射频信号进行扩频处理，扩频处理前后射频载波频率不发生变化，信号的带宽实现扩展。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的：

一种基于可编程射频移相器的可重配置射频扩频方法，其特征在于：首先采用功率分配器将输入射频信号分解为两个同样的信号，然后分别进入两个可编程的射频移相器，射频移相器的输出信号再通过一个功率合成器进行功率合成，最后输出射频信号；所述两个可编程的射频移相器通过一个控制器对相位值进行控制，所述控制器将目标扩频序列映射为对应的相位信号，再按照相位信号的变化特征分别对两个射频移相器进行连续控制，最终在合成的信号上实现射频扩频。

所述控制器为微控制器或现场可编程门阵列。

假设射频输入信号为单音信号x(t)，经过功率分配器输出两个信号都为x(t)/2，两个射频移相器的输出分别表示为y₁(t)和y₂(t)，两路射频移相器的相位控制量分别为θ₁(t)和θ₂(t)，且满足：

θ₁(t)+θ₂(t)＝2π (1)；

假设经过两路射频移相器后再最终合成的信号用y_C(t)表示，那么y_C(t)满足：