[发明专利]GSM基站单载频分集接收机

说明书

技术领域

本发明属于GSM移动通信领域，是一种GSM基站收发信机中的接收机。

背景技术

在现有的GSM基站单载频分集接收机设计中，从射频到中频到基带，一直以模拟信号处理作为有效的处理手段，包括混频，滤波、AGC或高低增益支路等，模数转换器主要是对基带I、Q信号进行模数转换，然后再由信道解码器进行数字域的处理。

为了保证接收机的动态范围(GSM900为-15dBm～-104dBm共89dB动态，GSM1800为-23dBm～-104dBm共81dB动态)，通常的接收机设计一般采用两种方案：高低增益支路方案和AGC方案。

高低增益支路方案(见Page 67，BTS Hardware&Functions，AlcatelMobile Communication Deutschland GmbH Systemservice TrainingDivision，February lst 1995 version 1.0)是通过在中频和基带单元采用高低增益支路的方法来扩大接收机的动态范围。通过A/D交换后，在数字电路中存储高低增益支路的I、Q信号，然后由基带选择满足幅度要求的一路I、Q信号。

AGC方案(见1、Page 6，Transceiver Unit TRX，B6Z465119AE/1.0.0，NORKIA DynaText book 465267A2，1999-08-14 2、Page8-9，Chapter9，GSM-106-020，Motolola GSM customerDocumentation，September 1998，M-cell 6 Service Manual)采用实时的AGC控制来实现接收机的动态范围。它通过AGC控制信号控制可变增益放大器(或可变衰减器)来实时调整接收单元的增益，使接收机输出电平保持在要求的范围。

以上两种方案有一些固有的缺点：

1.接收机功能完全是由硬件实现的，各种参数都由硬件确定，若想改变一些系统参数如滤波器带宽及特性等，必须重新设计电路。

2.由于高低增益支路方案需要结构上完全相同的两个支路(高增益支路和低增益支路)，AGC方案需要AGC增益自动控制电路，而且两种方案均需模拟I、Q正交解调电路，电路比较复杂，成本较高，可靠性降低。

3.中频模拟信号I、Q正交解调不可避免地存在幅相不平衡性，并且两个支路都会有直流误差。

4.由于模拟元器件电气参数的离散性，会造成产品之间质量的不一致，而且由于系统结构复杂，使调试量增加，可维护性较差。

发明内容

本发明的目的是：提供一种采用软件无线电技术的GSM基站单载频分集接收机，这种接收机的电路简单，灵活性和可靠性高，消除了I、Q信号的幅度不平衡性和直流误差。

本发明中的GSM基站单载频分集接收机，包括模拟部分，接收预处理部分和信道解码部分。

所述模拟部分包括主、分集两条完全相同的支路，每条支路包括射频部分和中频部分；所述两条支路的射频部分除共用一个本振外，每一条支路的射频部分还包括：一根天线，一个宽带滤波器，一个低噪声放大器，一个混频器；天线接收的信号通过宽带滤波器滤波和低噪声放大器放大后，通过混频器与本振进行一次混频；所述每条支路中的中频部分包括：两个带通滤波器，两带通滤波器之间有一中频放大器；经过混频器混频后的信号经过带通滤波器后经中频放大器放大，而后再经过带通滤波器中频滤波后输出到接收预处理部分。

所述预处理部分包括：一个模数转换器，用于对主分集支路信号进行模数转换；一个离散数字控制器，用于对模数转换器转换后的数据进行混频、解调、抽取及滤波处理后输出数字基带I、Q信号到信道解码部分；一个时钟单元，用来产生系统时钟，供模数转换器、离散数字控制器、CPU、可擦除的可编程逻辑器件和信道解码部分使用；一个CPU，用于通过软件对可擦除的可编程逻辑器件中接收电路进行上电初始化及对离散数字控制器中的接收机参数进行配置或修改；一个可擦除的可编程逻辑器件，用于产生离散数字控制器所需的时隙钟及中断信号，为信道解码部分提供必要的控制、寻址及定时信号。

本发明的GSM基站单载频分集接收机具有如下的优点：

1.利用软件无线电技术，用软件对系统的参数和功能进行配制、修改，如复数数控振荡器频率、数据抽取率大小等均可由软件设置。用数字滤波器取代模拟滤波器，其滤波器带宽，带内起伏，通带及阻带特性等都可以通过软件实现，大大增强了系统的灵活性。