專利名稱：一種無線基站中的信號接收方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動通信領(lǐng)域，特別是涉及一種基于基帶數(shù)字信號處理技術(shù)的無線基站信號接收方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前的移動通信市場中，多種體制共存，新體制不斷涌現(xiàn)，這就給開發(fā)人員及用戶帶來不便。目前的通信系統(tǒng)由模擬體制不斷向數(shù)字化體制過渡，更有利于使通信系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的結(jié)構(gòu)。高速度、高性能的硬件的出現(xiàn)，通過軟件加載的方式用軟件實現(xiàn)盡量多的硬件功能已成為可能。
在移動通訊領(lǐng)域，數(shù)字接收機(jī)的技術(shù)雖然比較成熟，但它們一般只能工作于單一的頻段和模式，功能相對較少，靈活性不夠，可擴(kuò)展能力及接收靈敏度也有限。
下面說明上述常規(guī)移動通信系統(tǒng)中的無線基站接收裝置的信號接收過程。首先把天線收到的射頻信號經(jīng)過帶通濾波，低噪聲放大，再經(jīng)混頻器多次混頻產(chǎn)生中頻信號(幾百MHz)，對中頻信號進(jìn)行放大、濾波、增益控制放大AGC處理后，通過模擬信號正交解調(diào)輸出正交的基帶I、Q模擬信號，經(jīng)濾波、放大及ADC模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號，進(jìn)入基帶數(shù)字信號處理模塊進(jìn)行數(shù)字信號處理。
在常規(guī)移動通信系統(tǒng)無線基站中的信號接收裝置，通常采用在基帶對低通帶限的模擬信號進(jìn)行抽樣量化的方法實現(xiàn)接收信號的數(shù)字化，這樣使接收機(jī)不具有改變信道帶寬的靈活性，也不能解決模擬接收鏈路所固有的設(shè)計復(fù)雜和生產(chǎn)成本高等問題。其中，一般濾波器的中心頻率和帶寬通常是固定的，要實現(xiàn)性能精確、指標(biāo)穩(wěn)定的濾波器，由于使用模擬器件多，實現(xiàn)電路就比較復(fù)雜，生產(chǎn)成本相應(yīng)提高；由于接收通道中采用了較多的窄帶濾波器，使得信號經(jīng)過通道后引入的幅相畸變很大，降低了信號噪聲比和動態(tài)范圍，嚴(yán)重影響后處理的質(zhì)量。同時，若用常規(guī)解調(diào)器件，其解調(diào)方式及碼流格式固定，缺乏靈活性；而且由于其解調(diào)出的碼流一般不能并行處理，使多通道接收分集大都采用選擇分集方法，不能采用其它分集效果更好的分集算法來提高系統(tǒng)的接收靈敏度。同時硬件的復(fù)雜性使接收機(jī)的體積、重量、功能等不能令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是提出一種移動通信基站中利用基帶數(shù)字信號處理技術(shù)實現(xiàn)寬帶中頻帶通采樣的數(shù)字接收方法。這種方法通過基站天線把上行信號經(jīng)模擬射頻寬帶前端變換為高中頻信號，由高速A/D進(jìn)行數(shù)字化采樣后，把多路數(shù)字信道信號同時送給可編程的數(shù)字下變頻電路，被分解為多路基帶正交信號；再進(jìn)行基于基帶數(shù)字信號處理技術(shù)的軟件化基帶處理后，生成比特流送給BSC(基站控制器)進(jìn)行后續(xù)處理。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二是提出一種實現(xiàn)上述方法的信號接收裝置。
本發(fā)明提供的一種信號接收裝置，是用以下技術(shù)方案實現(xiàn)，包括依次連接的射頻前端處理模塊(21)，高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(22)，可編程數(shù)字下變頻模塊(23)，基帶數(shù)字信號處理模塊(24)；所述射頻前端處理模塊(21)，利用天線接收無線信號，送往帶通濾波器(211)，依次經(jīng)過第一低噪聲放大器(212)、混頻器(213)、中頻帶通濾波器(214)、第二低噪聲放大器(215)處理后，將輸出信號送至高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(22)；所述可編程數(shù)字下變頻模塊(23)包括數(shù)控振蕩器(231)，用于產(chǎn)生一對正交本振信號，送至數(shù)字乘法器(232)，用于把每路中頻數(shù)字信號內(nèi)要處理的頻率為fi的信號正交數(shù)字分解為兩個正交基帶信號I和Q，再經(jīng)級聯(lián)積分梳狀濾波器(233)實現(xiàn)數(shù)據(jù)抽取，被抽取的數(shù)據(jù)再經(jīng)數(shù)字低通濾波器(234)進(jìn)行整形濾波，其輸出送往FIFO數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(235)進(jìn)行數(shù)據(jù)的并/串轉(zhuǎn)換和緩沖；所述基帶數(shù)字信號處理模塊(24)包括順序連接的數(shù)字解調(diào)單元(241)，碼元同步調(diào)整單元(242)，最大比值合并分集單元(243)、碼元抽取單元(244)、聯(lián)合軟判決及比特流串并轉(zhuǎn)換處理單元(245)。
本發(fā)明提出一種利用基帶數(shù)字信號處理技術(shù)實現(xiàn)寬帶中頻帶通采樣的數(shù)字接收的方法，包括如下步驟步驟一射頻模擬信號被混頻為高中頻模擬信號；步驟二對高中頻模擬信號進(jìn)行高速寬帶A/D采樣；步驟三對中頻數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字下變頻處理；步驟四對零中頻復(fù)信號進(jìn)行一系列數(shù)字信號處理。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明的數(shù)字接收處理方法流程圖；圖2為本發(fā)明所提供的一種無線基站中的數(shù)字接收機(jī)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明基帶數(shù)字信號處理部分的流程圖。
具體實施例方式
從天線接收到的上行信號一般是頻率范圍很寬(一般為0.1MHz～2.2GHz)的射頻信號，目前A/D轉(zhuǎn)換器的性能很難達(dá)到對這樣高頻率的信號進(jìn)行直接采樣，并且后續(xù)處理器件也難以滿足要求。所以本發(fā)明提出的對射頻信號進(jìn)行寬帶中頻帶通采樣，是一個比較實用的處理方法。
根據(jù)圖1所示，本發(fā)明所闡述的方法可按如下幾個步驟實現(xiàn)步驟一(102)射頻模擬信號被混頻為高中頻模擬信號。
接收天線的上行信號，經(jīng)過帶通濾波器211濾除帶外信號，由第一低噪聲放大器212放大和混頻器213混頻，將射頻信號變換成中心頻率為f0，帶寬為B0的寬帶中頻信號；再經(jīng)中頻濾波器214濾除鏡像頻率，該中頻帶寬內(nèi)包含有多個信道(信道數(shù)＝中頻帶寬/信號帶寬)，最后被第二低噪聲放大器215進(jìn)行中頻放大到下級處理的信號電平。
步驟二(103)對高中頻模擬信號進(jìn)行高速寬帶A/D采樣。
本步驟是對送到高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器22的高中頻模擬信號進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換。其中對A/D轉(zhuǎn)換器的采樣速率(由信號帶寬決定)及采樣精度(由信號的動態(tài)范圍決定)有一定的要求。目前大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，商用AD轉(zhuǎn)換器件的性能已能夠滿足這種要求。通過選用適合的AD器件可對高中頻模擬信號進(jìn)行采樣量化，產(chǎn)生中頻數(shù)字信號。
步驟三(104)對中頻數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字下變頻處理；多路中頻數(shù)字信號經(jīng)可編程數(shù)字下變頻模塊23實現(xiàn)信號的正交分解和抽取。首先，由數(shù)控振蕩器NCO(231)，產(chǎn)生一對正交本振信號cos(win)和sin(win)，經(jīng)2N個數(shù)字乘法器232(N為通道數(shù))完成對中頻數(shù)字信號內(nèi)要處理的頻率為fi的信號的正交數(shù)字分解，每通道產(chǎn)生兩路正交基帶信號I和Q；然后經(jīng)一個級聯(lián)積分梳狀濾波器233，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的抽取。被抽取的信號再經(jīng)過數(shù)字低通濾波器234進(jìn)行整形濾波，數(shù)字低通濾波的階數(shù)由基帶數(shù)字信號處理模塊24來控制；濾波后的信號再進(jìn)入FIFO數(shù)據(jù)緩沖區(qū)235，它實現(xiàn)對多路I，Q信號進(jìn)行緩沖和并/串轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生零中頻基帶I，Q數(shù)字信號。
步驟四(105)對零中頻復(fù)信號進(jìn)行一系列數(shù)字信號處理。
這一步驟的實現(xiàn)主要是在高速數(shù)字信號處理器中完成。分別對多路復(fù)信號(I，Q)進(jìn)行數(shù)字解調(diào)、碼元同步調(diào)整、最大比值合并分集、碼元抽取、聯(lián)合軟判決及比特流串并轉(zhuǎn)換處理；然后按要求格式將碼流注入到信令處理部分，完成從射頻信號到基帶信號的整個處理過程。
圖2所示為本發(fā)明提供的一種數(shù)字接收機(jī)裝置結(jié)構(gòu)圖(圖2中只畫出兩路天線接收，一片AD6600雙通道采樣的結(jié)構(gòu)圖)。
首先每路接收天線的上行信號2110分別經(jīng)過帶通濾波器211，經(jīng)低噪放放大和混頻器混頻，被變換成中心頻率為f0，帶寬為B0的寬帶高中頻信號。這里的混頻器213中的本振頻率為fL，應(yīng)滿足fL＝fi±f0，式中，fi為輸入信號頻率，f0為中心頻率，當(dāng)取“+”號時采用高本振，取“-”時采用低本振；并經(jīng)中頻帶通濾波器214濾除鏡像頻率，該高中頻帶寬信號內(nèi)包含有多個信道(信道數(shù)＝中頻帶寬/信號帶寬)；最后被第二低噪聲放大器215進(jìn)行中頻放大成為能被下級單元處理的信號2111。該信號2111流入到高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器22中，本裝置的所述高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)模塊22采用ADI公司的AD6600(221)，該芯片可以對70MHz～250MHz的中頻信號進(jìn)行雙通道直接采樣；單通道采樣率最高20MSPS，雙通道每一通道最高10MSPS；其內(nèi)部前級輸入包括了AGC控制電路，總的信號輸入范圍為90dB；AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)為11位，另外還有接收信號增益指示的3位RSSI信號，可通過可編程數(shù)字下變頻模塊23對其進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
本裝置可以通過兩片AD6600(221)實現(xiàn)了四通道采樣；采樣得到的中頻數(shù)字信號流入可編程數(shù)字下變頻模塊23。
首先，由數(shù)控振蕩器(NCO)231，產(chǎn)生一對正交本振信號cos(win)和sin(win)經(jīng)數(shù)字乘法器232，分別把每路中頻數(shù)字信號內(nèi)要處理的頻率為fi的信號正交數(shù)字信號數(shù)字分解為兩個正交基帶信號(I，Q)?？紤]到處理的實時性，通過查表法來實現(xiàn)對本振數(shù)據(jù)的提取，以相位累加角度作為地址尋址，NCO的參數(shù)可以通過所述基帶數(shù)字信號處理模塊24來設(shè)置；再經(jīng)一個級聯(lián)積分梳狀濾波器233實現(xiàn)數(shù)據(jù)抽取，該級聯(lián)積分梳狀濾波器233使用了兩級級聯(lián)，其中第一級是二階積分梳狀(CIC)濾波器，第二級是五階積分梳狀(CIC)濾波器，其抽取系數(shù)可由基帶數(shù)字信號處理模塊24來設(shè)置，被抽取的數(shù)據(jù)再經(jīng)數(shù)字低通濾波器234實現(xiàn)整形濾波，可有效的降低頻譜混疊。該數(shù)字低通濾波器234使用的是20階α＝0.5的平方根升余弦滾降低通濾波器，其實現(xiàn)的階數(shù)可以由基帶數(shù)字信號處理模塊24來控制，濾波器系數(shù)存儲在可編程器件(FPGA)的RAM中。然后，分解得來的多路正交I、Q信號在FPGA開辟的一個FIFO數(shù)據(jù)緩沖區(qū)235實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并/串轉(zhuǎn)換和緩沖，生成便于下級數(shù)字信號處理器(基帶數(shù)字信號處理模塊24)的處理速度及數(shù)據(jù)格式的每路零中頻正交I/Q復(fù)信號2112。
本裝置中的可編程數(shù)字下變頻模塊23由高速現(xiàn)場可編程器件FPGA設(shè)計實現(xiàn)，充分利用它的高速低耗、并行性及動態(tài)重新配置等特點來實現(xiàn)對每路中頻數(shù)字信號的處理。
下面系統(tǒng)地介紹本發(fā)明的工作原理。
首先來自接收天線的上行信號經(jīng)過射頻前端處理模塊(21)中的帶通濾波器(211)，濾除掉帶外信號，然后經(jīng)過第一低噪聲放大器(212)放大，經(jīng)混頻器(213)混頻，將射頻信號變換為中心頻率為f0，帶寬為B0的寬帶高中頻信號(不同的移動通信系統(tǒng)中，f0和B0不同)，并經(jīng)中頻帶通濾波器(214)濾除鏡像頻率，最后被第二低噪聲放大器(215)放大到下級處理所需的信號電平；多路中頻模擬信號經(jīng)高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(22)，進(jìn)行中頻亞采樣，并于采樣前做AGC控制，產(chǎn)生中頻數(shù)字信號，根據(jù)帶通信號采樣理論，這里的ADC采樣頻率fs應(yīng)滿足fs=4f02n+1,]]>n為正整數(shù)；中頻數(shù)字信號流入可編程數(shù)字下變頻模塊(23)。首先，中頻數(shù)字信號與由數(shù)控振蕩器(231)提供的正交本振信號在數(shù)字乘法器(232)中進(jìn)行數(shù)字混頻后，被分解成正交的I，Q兩支路，再經(jīng)級聯(lián)積分梳狀濾波器(233)進(jìn)行抽取，并經(jīng)數(shù)字低通濾波器(234)整形后，流入FIFO數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(235)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)預(yù)處理，產(chǎn)生零中頻I，Q數(shù)字信號，以便于后續(xù)進(jìn)行基帶數(shù)字信號處理。在基帶數(shù)字信號處理模塊(24)中，完成由(23)注入的多路零中頻復(fù)信號(I，Q)的一系列數(shù)字信號處理方法，按要求的格式碼流注入到信令處理部分。同時，在基帶數(shù)字信號處理模塊(24)中，對高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(22)和可編程數(shù)字下變頻模塊(23)進(jìn)行參數(shù)配置和控制。
根據(jù)圖3所示基帶數(shù)字信號處理流程圖可按如下幾個步驟實現(xiàn)隨著基帶數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展成熟，大量性能優(yōu)異的商用基帶數(shù)字信號處理芯片在市場推廣，基帶數(shù)字信號處理技術(shù)在通訊領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。本裝置中采用高速基帶數(shù)字信號處理芯片來實現(xiàn)多個數(shù)字信號處理方法。
第一步(302)，每路零中頻正交I/Q復(fù)信號2112經(jīng)過基帶數(shù)字信號處理模塊24中的數(shù)字解調(diào)單元241，完成數(shù)字解調(diào)；在基帶數(shù)字信號處理模塊24中可以根據(jù)系統(tǒng)要求來決定所采用的數(shù)字解調(diào)法。本裝置選用π/4DQPSK數(shù)字解調(diào)法，為了節(jié)約計算資源，實現(xiàn)實時處理高速信號，將同步調(diào)整單元242和數(shù)字解調(diào)結(jié)合到一起，在實現(xiàn)同步的同時完成解調(diào)，又可以根據(jù)估計出來的解調(diào)誤差對同步進(jìn)行調(diào)整。具體方法是如果每碼元的采樣點數(shù)為n，在剛開始接收數(shù)據(jù)時，先選取連續(xù)n個樣點假定為一個碼元，對于每個采樣點的參數(shù)Lj(0≤j＜n)進(jìn)行預(yù)解調(diào)，確定出與Lj距離最小的星座點所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值L′j，信號解調(diào)誤差為ΔLj＝Lj-L′j，選擇誤差最小的樣點作為準(zhǔn)最佳點，使信號達(dá)到粗同步。為了減少白噪聲的干擾，通常對m個碼元求平均誤差，本方法采用最小均方誤差準(zhǔn)則(MMSE)來進(jìn)行衡量。即選擇滿足ΔLk2‾=min0≤j<n{ΔLj2‾=1mΣi=0m-1(Lij-L′ij)2}]]>的第k組樣點作為這m個碼元的準(zhǔn)最佳采樣點。上式中，Lij為第i個碼元的第j個采樣點的參數(shù)L，Lij′為Lij所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。達(dá)到粗同步后，再進(jìn)一步對第k-1、k和k+1相鄰的三組數(shù)據(jù)比較，取ΔLj‾=1mΣi=0m-1ΔLij(k-1≤j≤k+1),]]>然后根據(jù)這三個誤差均值內(nèi)差出最佳判決時刻的L參數(shù)并進(jìn)行解調(diào)作為最終輸出，計算出來的解調(diào)誤差一方面可以用來對接收信號進(jìn)行補(bǔ)償，另一方面又能作為下一次同步調(diào)整的參考。
第二步(303)，經(jīng)過相位調(diào)整的每路同相和正交解碼信號在最大比值合并分集單元243進(jìn)行分集接收處理，它的實現(xiàn)需要考慮信號載波相位和群延遲問題。本裝置的每路接收通道各自的載波相位不同，但差分解調(diào)過程已經(jīng)將這些差異抵消；移動臺到達(dá)各天線的群遲延也不同，且隨用戶的移動而改變，但由于各天線實際距離較近，因而最大群遲延的差與碼元寬度(本系統(tǒng)為5.21μs)相比，可以忽略。它的所有信號的電平和噪聲功率需要被及時的正確估計，如果在實際系統(tǒng)中它的實現(xiàn)要占用大量的資源，但是如果對每一個通道的信號功率進(jìn)行合理的取舍，則可以實現(xiàn)。然后通過對各路信號電壓與噪聲功率之比進(jìn)行加權(quán)，并求和。這種合并分集的方法產(chǎn)生的輸出信噪比應(yīng)等于各通道信噪比之和。
第三步(304)，在碼元抽取單元244中，對合并分集后各采樣點的解碼，根據(jù)信號空間中的星座位置的估計，找到它們眼圖張開最大的采樣點為抽樣點。
第四步(305)，抽取的碼元經(jīng)聯(lián)合軟判決及比特流串并轉(zhuǎn)換處理單元245，生成對符合信令處理模塊格式的碼流數(shù)據(jù)2114。同時在數(shù)字信號處理模塊24內(nèi)通過控制信號2113實現(xiàn)對高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器22、可編程數(shù)字下變頻模塊23的參數(shù)進(jìn)行配置，提高了系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性。
本發(fā)明公開了一種基于基帶數(shù)字信號處理技術(shù)的無線基站信號接收方法及裝置，它與常規(guī)無線基站的接收裝置相比，具有以下特點
第一，寬帶中頻帶通采樣，使接收機(jī)數(shù)字化部分更接近射頻前端，可使整個接收裝置的射頻前端的硬件電路設(shè)計大大降低，同時使信號經(jīng)過接收通道后的失真大大減小，波形適應(yīng)性增強(qiáng)?？梢酝ㄟ^在射頻前端改變帶通濾波器的中心頻率f0及本振源等少量硬件設(shè)備，就可以達(dá)到頻段擴(kuò)展，實現(xiàn)不同的移動通信系統(tǒng)接收裝置。
第二，可編程數(shù)字下變頻模塊23，使對高中頻信號的處理具有更大的靈活性，數(shù)字本振相對于模擬本振，不存在頻率穩(wěn)定度、邊帶、相位噪聲、轉(zhuǎn)換速率等難以徹底解決的問題；頻率步進(jìn)、頻率間隔等也具有較理想的性能；混頻精度主要受數(shù)字混頻器和數(shù)字本振的數(shù)據(jù)位數(shù)的寬度決定等。通過基帶數(shù)字信號處理模塊24實現(xiàn)對RAM中數(shù)字濾波器系數(shù)的選取和調(diào)整，可根據(jù)不同需要，實現(xiàn)對不同特性數(shù)字濾波器的設(shè)計。它的控制和修改較容易等特點也是模擬下變頻器所無法比擬的。
第三，在基帶信號處理部分，各種數(shù)字解調(diào)選擇靈活，以它為平臺可實現(xiàn)多種數(shù)字解調(diào)法，解調(diào)具有較好的相位平衡性，解調(diào)門限主要受輸入信號的信噪比限制。
第四，在基帶信號處理部分，采用最大比值合并的空間分集方法。本發(fā)明在克服常規(guī)的空間分集裝置的上述缺陷，提供一種最大比合并單元，除了可以獲得相對于信道衰落所具有的數(shù)十分貝(視衰落模型而定)的分集增益外，還可以獲得(不考慮衰落時)信噪比的“凈”增益。每路最大比值合并，將可以獲得最大達(dá)到6dB的信噪比增益，而常規(guī)空間分集(選擇方式)系統(tǒng)中增益平均為3dB。使系統(tǒng)的增益增加了約3dB。
總之，本發(fā)明裝置將高中頻以下的接收機(jī)通道完全數(shù)字化。在除了獲取數(shù)字系統(tǒng)較模擬系統(tǒng)優(yōu)越的常規(guī)收益(諸如穩(wěn)定、可靠、方便和精確等)之外；還將獲取模擬系統(tǒng)無法實現(xiàn)的靈活性、可動態(tài)調(diào)整性能參數(shù)等等，適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境和需求等方面的變化的收益。它的大部分功能都是由軟件程序來實現(xiàn)，便于系統(tǒng)集成，可經(jīng)過對軟件算法的改變，適應(yīng)于多種體制移動通信系統(tǒng)的接收裝置。
權(quán)利要求
1.一種信號接收裝置，其特征在于，包括依次連接的射頻前端處理模塊(21)，高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(22)，可編程數(shù)字下變頻模塊(23)，基帶數(shù)字信號處理模塊(24)；所述射頻前端處理模塊(21)，利用天線接收無線信號，送往帶通濾波器(211)，依次經(jīng)過第一低噪聲放大器(212)、混頻器(213)、中頻帶通濾波器(214)、第二低噪聲放大器(215)處理后，將輸出信號送至高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(22)；所述可編程數(shù)字下變頻模塊(23)包括數(shù)控振蕩器(231)，用于產(chǎn)生一對正交本振信號，送至數(shù)字乘法器(232)，用于把每路中頻數(shù)字信號內(nèi)要處理的頻率為fi的信號正交數(shù)字信號分解為兩個正交基帶信號I和Q，再經(jīng)級聯(lián)積分梳狀濾波器(233)實現(xiàn)數(shù)據(jù)抽取，被抽取的數(shù)據(jù)再經(jīng)數(shù)字低通濾波器(234)進(jìn)行整形濾波，其輸出送往FIFO數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(235)進(jìn)行數(shù)據(jù)的并/串轉(zhuǎn)換和緩沖；所述基帶數(shù)字信號處理模塊(24)包括順序連接的數(shù)字解調(diào)單元(241)，碼元同步調(diào)整單元(242)，最大比值合并分集單元(243)、碼元抽取單元(244)、聯(lián)合軟判決及比特流串并轉(zhuǎn)換處理單元(245)。
2.如權(quán)利要求1所述的信號裝置，其特征在于，所述高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(22)接受來自射頻前端處理模塊(21)的輸出信號，經(jīng)過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換后，將輸出信號送至所述可編程數(shù)字下變頻模塊(23)。
3.如權(quán)利要求1所述的信號裝置，其特征在于，所述高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(22)可通過兩片AD6600實現(xiàn)了四通道采樣。
4.如權(quán)利要求1所述的信號裝置，其特征在于，所述級聯(lián)積分梳狀濾波器(233)使用了兩級級聯(lián)，其中第一級是二階積分梳狀(CIC)濾波器，第二級是五階積分梳狀(CIC)濾波器，其抽取系數(shù)可由基帶數(shù)字信號處理模塊(24)來設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的信號裝置，其特征在于，所述可編程數(shù)字下變頻模塊(23)可以包括多組由數(shù)控振蕩器、數(shù)字乘法器、級聯(lián)積分梳狀濾波器和數(shù)字低通濾波器組成的變頻單元。
6.如權(quán)利要求1所述的信號裝置，其特征在于，所述基帶數(shù)字信號處理模塊(24)分別對級聯(lián)積分梳狀濾波器(233)數(shù)字低通濾波器(234)以及高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(22)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
7.一種實現(xiàn)寬帶中頻帶通采樣的數(shù)字接收方法，包括如下步驟步驟一(102)射頻模擬信號被混頻為高中頻模擬信號；步驟二(103)對高中頻模擬信號進(jìn)行高速寬帶A/D采樣；步驟三(104)對中頻數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字下變頻處理；步驟四(105)對零中頻復(fù)信號進(jìn)行一系列數(shù)字信號處理。
8.如權(quán)利要求7所述的實現(xiàn)寬帶中頻帶通采樣的數(shù)字接收方法，其特征在于，所述步驟一(102)包括如下過程接收天線的上行信號，經(jīng)過帶通濾波器(211)濾除帶外信號，由第一低噪聲放大器(212)放大和混頻器(213)混頻，將射頻信號變換成中心頻率為f0，帶寬為B0的寬帶中頻信號；再經(jīng)中頻濾波器(214)濾除鏡像頻率，該中頻帶寬內(nèi)包含有多個信道(信道數(shù)＝中頻帶寬/信號帶寬)，最后被第二低噪聲放大器(215)進(jìn)行中頻放大到下級處理的信號電平。
9.如權(quán)利要求7所述的實現(xiàn)寬帶中頻帶通采樣的數(shù)字接收方法，其特征在于，所述步驟三(104)對中頻數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字下變頻處理包括如下過程首先，由數(shù)控振蕩器NCO(231)，產(chǎn)生一對正交本振信號cos(win)和sin(win)，經(jīng)2N個數(shù)字乘法器(232)(N為通道數(shù))完成對中頻數(shù)字信號內(nèi)要處理的頻率為fi的信號的正交數(shù)字分解，每通道產(chǎn)生兩路正交基帶信號I和Q；然后經(jīng)一個級聯(lián)積分梳狀濾波器(233)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的抽取，被抽取的信號再經(jīng)過數(shù)字低通濾波器(234)進(jìn)行整形濾波，其實現(xiàn)的階數(shù)由所述基帶數(shù)字信號處理模塊(24)來控制，濾波器系數(shù)可存儲在可編程器件的RAM中；濾波后的信號再進(jìn)入FIFO數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(235)，它實現(xiàn)對多路I，Q信號進(jìn)行緩沖和并/串轉(zhuǎn)換；產(chǎn)生零中頻基帶I，Q數(shù)字信號。
10.如權(quán)利要求7所述的實現(xiàn)寬帶中頻帶通采樣的數(shù)字接收方法，其特征在于，所述步驟四(105)對零中頻復(fù)信號進(jìn)行一系列數(shù)字信號處理包括如下過程分別對多路復(fù)信號(I，Q)進(jìn)行數(shù)字解調(diào)、碼元同步調(diào)整、最大比值合并分集、碼元抽取、聯(lián)合軟判決及比特流串并轉(zhuǎn)換處理；然后按要求格式將碼流注入到信令處理部分，完成從射頻信號到基帶信號的整個處理過程。
全文摘要
一種無線基站中的信號接收方法及裝置,所述方法通過基站天線把上行信號經(jīng)模擬射頻寬帶前端變換為高中頻信號,由高速A/D進(jìn)行數(shù)字化采樣后,把多路數(shù)字信道信號同時送給可編程的數(shù)字下變頻電路,被分解為多路基帶正交信號；再進(jìn)行基于基帶數(shù)字信號處理技術(shù)的軟件化基帶處理后,生成比特流送給BSC(基站控制器)進(jìn)行后續(xù)處理；所述裝置依次連接的射頻前端處理模塊21,高速寬帶模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器22,可編程數(shù)字下變頻模塊23,基帶數(shù)字信號處理模塊24；本發(fā)明將高中頻以下的接收機(jī)通道完全數(shù)字化,在除了獲取數(shù)字系統(tǒng)較模擬系統(tǒng)優(yōu)越的常規(guī)收益之外；還將獲取模擬系統(tǒng)無法實現(xiàn)的靈活性可動態(tài)調(diào)整性能參數(shù)等等,適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境和需求等方面的變化的收益。
文檔編號H04W88/12GK1423493SQ0114260
公開日2003年6月11日 申請日期2001年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月7日
發(fā)明者王曉光, 趙宇, 王博明, 郭青 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司上海第二研究所