[实用新型]一种基于FPGA的宽带异相功放发射系统

说明书

本实用新型公开了一种基于FPGA的宽带异相功放发射系统，包括FPGA异相信号生成部分及异相E类功率放大部分；其中FPGA异相信号生成部分包括异相分解模块、线性数字插值相位调制模块、单比特量化器及高速并串转换器；异相E类功率放大部分由E类功放和异相功率叠加部分融合设计，本实用新型的技术实现，使射频前端数字化，集成化，发射频率灵活可控，降低了发射机的实现难度，还提高了高峰均比信号的发射效率。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于FPGA的宽带异相功放发射系统。

背景技术

传统的数字异相发射系统在相位调制上都采用抽样保持的方法，这样对于宽带信号保证线性度的同时对采样率要求非常高，对于硬件的要求就更高。所以如何调制降低对采样率的要求已成为提高发射机高效率及线性化技术的研究热点。同时传统异相放大系统采用B类功率放大器和Chreix功率合成器，B类功率放大器的效率理论值最大为75％，与开关类功放相比效率还是比较低的；而且Chreix功率合成器仅仅在单个频点具有补偿作用，同时其实现方法复杂，对于具有一定带宽的现代通信来说已经不能满足。因此急需研究出一种新的数字调制方式的宽带异相功放发射系统，满足现代通信系统对数字化，集成化需求，提高系统的效率、功率和线性度。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本实用新型提供一种基于FPGA的宽带异相功放发射系统，满足当前无线通信中对数字化宽带多频多模发射系统的需求。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于FPGA的宽带异相功放发射系统，包括FPGA异相信号生成部分及异相E类功率放大部分；

所述FPGA异相信号生成部分包括依次连接的异相分解模块、线性数字插值相位调制模块、单比特量化器及高速并串转换器；

所述异相E类功率放大部分包括异相E类功率放大器，所述基带信号输入异相分解模块，所述高速并串转换器的输出信号与异相E类功率放大器的输入端连接，所述异相E类功率放大器输出射频发射信号。

所述异相分解模块包括幅相分离器、异相角转换器、寄存器、加法器及减法器，所述幅相分离器的输出端分别与异相角转换器的输入端及寄存器的输入端连接，所述异相角转换器的输出端及寄存器的输出端与加法器的输入端连接，所述寄存器的输出端与异相角转换器的输出端与减法器的输入端连接，加法器的输出端及减法器的输出端分别与线性数字插值相位调制模块连接：

对归一化后的基带信号进行计算得到幅度信号和相位角信号的幅相分离器；

将幅度信号进行归一化处理后，转化为对应的异相角的异相角转换器；

用于存储幅相分离器产生的相位角信号的寄存器；

用于相位角与异相角相加的加法器；

用于相位角与异相角相减的减法器。

所述异相E类功率放大器包括两路宽带输入匹配电路，两路E类放大器、异相功率叠加网络及阻抗变换电路，所述两路宽带输入匹配电路分别与两路E 类放大器连接，所述两路E类放大器分别与异相功率叠加网络的一端连接，所述异相功率叠加网络的另一端与阻抗变换电路连接。

所述异相功率叠加网络为三端口网络。

所述三端口网络由两个二端口网络任意级联得到。

所述二端口网络由T型网络或Π型网络实现。

所述T型网络和Π型网络中的微带分布参数是根据最佳负载阻抗和回退负载阻抗计算得到。

所述线性数字插值相位调制模块，具体是：计算数字变频后两路异相信号相位角，对每一路调制后的异相信号相位角做线性数字插值，在两个相位采样点之间线性插入N-1个相位点，对N个相位点做并行幅度计算。