[发明专利]一种连续变频的多模式全数字发射机

权利要求书

1.一种连续变频的多模式全数字发射机，其特征在于，包括基带信号处理模块（110）、采样、变频模块（120）、分频器（130）、全数字功率放大器（140）、天线（210）、全数字锁相环（310）、串行外设接口（410）；其中：

所述基带信号处理模块（110）针对不同的带宽的通信协议对信号进行限幅、量化、裁剪操作，以满足发射机输入信号的采样率和全数字功率放大器（140）所需要的复用编码要求；

所述采样、变频模块（120）包括采样、滤波、削波、数字变频子模块，对基带信号进行采样率转换、滤除镜像信号、削波限幅、连续滑动中频转换操作；

所述全数字锁相环（310）基于本振信号，为发射机系统提供不同通信协议所规定的载波信号；

所述串行外设接口（410）通过写入串行控制字，依次读出至并行控制端口，为发射机系统提供复位、使能及延迟控制等信号，用于控制发射机的工作模式，使发射机灵活应用于不同的工作场景，兼容多种协议；

多模式全数字发射机的信号处理流程为：基带调制信号I/Q经过基带信号处理模块（110）对信号进行裁剪、限幅，以满足全数字功率放大器（140）的复用编码要求；经过初步处理后的基带调制信号被送入采样、变频模块（120）：信号经过可控采样、滤波子模块处理后，提高了信号的信噪比和抗干扰程度，并满足协议规定的带外抑制度的要求；接着信号被送入削波子模块削波处理，以解决滤波器的非线性运算造成的数据溢出的问题；经过削波处理之后的信号被送入数字变频子模块，实现对信号的高精度、连续滑动、可配置的变频处理；此时的调制信号满足协议所规定的带外抑制度及EVM要求，同时保证原始调制信号的完整性和有效性；然后，变频后的基带信号被送入全数字功率放大器（140），完成复用逻辑编码及功率合成操作；最终，信号经天线发射出去。

2.根据权利要求1所述的连续变频的多模式全数字发射机，其特征在于，所述采样、滤波子模块采用两级可配置架构，包括第一级小数倍采样、滤波模块（520）和第二级的采样、滤波模块（530）；经过小数倍采样、滤波模块（520）第一级采样滤波处理之后，调制信号的信噪比和带外抑制度已经有了较大的改善；通过控制使能信号来配置第二级采样、滤波模块（530）的开启与关断，对指标要求较高的协议信号进行进一步处理。

3.根据权利要求1所述的连续变频的多模式全数字发射机，其特征在于，所述的数字变频子模块包括相位生成器（570）、单元数字控制振荡器（580）、正交混频器（590），用于实现高精度的、连续滑动的中频转换，对信号的频谱进行搬移；单元数字控制振荡器（580），基于矢量旋转的CORDIC算法，实时计算三角函数值；经过削波子模块（550）处理后的正交信号与单元数字控制振荡器（580）所产生的数字正余弦波形进行正交混频操作，最终实现中频的连续变换。

4.根据权利要求2所述的连续变频的多模式全数字发射机，其特征在于，由数字选择器（540）对经过一级采样滤波或二级采样率波的基带信号进行选择，以满足不同工作模式下的发射机的需求。

5.根据权利要求1所述的连续变频的多模式全数字发射机，其特征在于，所述削波子模块（550），通过削波、限幅，采用坐标点垂直移位的算法，将基带信号数据点划分为8个区域，将溢出点拉回至全数字功率放大器（140）复用编码所规定的范围内，用以解决滤波器的非线性运算所造成的数据点溢出的问题，保证复用编码的逻辑的正确性。

6.根据权利要求3所述的连续变频的多模式全数字发射机，其特征在于，所述串行外设接口（410）还为相位生成器（570）提供可配置的初始相位，控制相位生成器（570）所产生的相位信息。

7.根据权利要求6所述的连续变频的多模式全数字发射机，其特征在于，所述相位生成器（570）根据串行外设接口（410）所配置的初始相位，通过累加的方法，产生数字变频操作所需要的相位信息。

8.根据权利要求5所述的连续变频的多模式全数字发射机，其特征在于，所述数字变频子模块，基于矢量旋转的算法，划分八象限，利用旋转迭代的方法实现连续滑动的中频变换；旋转方向由象限标志信号决定。