一種數(shù)字集群手持機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)字集群手持機(jī)，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的電路復(fù)雜、體積偏大、價格昂貴、功耗高等問題。一種數(shù)字集群手持機(jī)包括：基帶信號處理和控制模塊、射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊、天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、外部接口、電源管理模塊以及人機(jī)交互模塊；其中，所述射頻接收模塊輸出信號至所述基帶信號處理和控制模塊，所述基帶信號處理和控制模塊輸出信號至所述射頻發(fā)射模塊；所述外部接口、電源管理模塊以及人機(jī)交互模塊均與所述基帶信號處理和控制模塊連接。本發(fā)明具有設(shè)計體積小、功耗大大減少、具有大的動態(tài)范圍以及高的接收靈敏度、受同相/正交信號不平衡度影響小，能較好的減少載波泄露和抑制邊帶信號。
【專利說明】
一種數(shù)字集群手持機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種數(shù)字集群手持機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，主要用于指揮調(diào)度的集群通信系統(tǒng)在民用和軍用上的需求越來越大。在民用方面，對指揮調(diào)度功能要求較高的企事業(yè)、工礦企業(yè)、油田農(nóng)場、交通運輸、公共安全以及重大事件和突發(fā)事件應(yīng)對等各行各業(yè)的方方面面都十分迫切需要這種系統(tǒng)。在軍用方面，由于經(jīng)常涉及到頻繁的軍事指揮調(diào)度，國家國防軍事部門對集群通信系統(tǒng)也有著極大的需求?；谝陨希梢姅?shù)字集群通信系統(tǒng)無論在民用和軍用領(lǐng)域，都有著廣泛的應(yīng)用。
[0003]然而，在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:傳統(tǒng)數(shù)字集群手持機(jī)的射頻接收部分、射頻發(fā)射部分采用二次變頻體系結(jié)構(gòu)，使得設(shè)備電路復(fù)雜、集成度不高并且制作成本高，此外，傳統(tǒng)的數(shù)字集群手持機(jī)會用到很多的離散濾波器、分立元件，導(dǎo)致設(shè)備價格昂貴、體積偏大，此外，傳統(tǒng)的數(shù)字集群手持機(jī)還存在功耗較高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)方便、兼具多種優(yōu)點的數(shù)字集群手持機(jī)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種數(shù)字集群手持機(jī)，包括:基帶信號處理和控制模塊、射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊、天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、外部接口、電源管理模塊以及人機(jī)交互模塊;其中，所述射頻接收模塊輸出信號至所述基帶信號處理和控制模塊，所述基帶信號處理和控制模塊輸出信號至所述射頻發(fā)射模塊;所述外部接口、電源管理模塊以及人機(jī)交互模塊均與所述基帶信號處理和控制模塊連接；
其中，所述射頻接收模塊包括接收天線、帶通濾波器、低噪聲放大器、下變頻部和集成中頻數(shù)字化接收芯片;所述接收天線接收到的信號依次經(jīng)過所述帶通濾波器、低噪聲放大器、下變頻部、帶通濾波器處理后送入至所述集成中頻數(shù)字化接收芯片；
所述射頻發(fā)射模塊包括雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交調(diào)制器、射頻功放模塊和天線;信號經(jīng)過依次雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交調(diào)制器、射頻功放模塊處理后，通過天線輻射出去。
[0006]在一種優(yōu)選方案中，所述基帶信號處理和控制模塊包括處理器、語音處理芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器;所述語音處理芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器均與所述處理器連接。
[0007]在一種優(yōu)選方案中，所述基帶信號處理和控制模塊還包括外部存儲器、鍵盤和顯示設(shè)備。
[0008]在一種優(yōu)選方案中，所述處理器為型號為0MAPL138的工業(yè)處理器;所述語音處理芯片采用TLV320AIC23B芯片；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用AD9116芯片；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用AD9874芯片。
[0009]在一種優(yōu)選方案中，所述下變頻部包括乘法器、本振和鎖相環(huán)電路，所述本振的輸出分別連接至所述鎖相環(huán)電路和所述集成中頻數(shù)字化接收芯片，所述低噪聲放大器和所述鎖相環(huán)電路的輸出連接至所述乘法器。
[0010]在一種優(yōu)選方案中，所述集成中頻數(shù)字化接收芯片采用AD9874芯片。
[0011]數(shù)字集群手持機(jī)的實現(xiàn)方法，包括:
調(diào)制:產(chǎn)生的1、Q兩路正交數(shù)字基帶信號經(jīng)過雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)槟M1、Q信號，模擬1、Q信號經(jīng)過正交調(diào)制器，將該模擬1、Q信號直接搬移至射頻載波，實現(xiàn)調(diào)制功能；
解調(diào):從天線接收下來的射頻信號經(jīng)過帶通濾波器與低噪聲放大器之后，進(jìn)行第一次下變頻至中頻，在得到中頻信號之后，通過集成數(shù)字中頻解調(diào)器得到1、Q兩路正交基帶信號，實現(xiàn)解調(diào)功能。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明中射頻發(fā)射模塊采用零中頻體系結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)設(shè)計體積減小，系統(tǒng)功耗大大減少;射頻接收模塊采用改進(jìn)型的超外差二次變頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)，使得接收部分具有大的動態(tài)范圍以及高的靈敏度;基帶信號處理和控制模塊的設(shè)計，使得在滿足系統(tǒng)功能的同時減小系統(tǒng)功耗。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明-實施例的系統(tǒng)框圖。
[0014]圖2為本發(fā)明-實施例中基帶信號處理和控制模塊的系統(tǒng)框圖。
[0015]圖3為本發(fā)明-實施例中射頻接收模塊的系統(tǒng)框圖。
[0016]圖4為本發(fā)明-實施例中射頻發(fā)射模塊的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。
[0018]本文中術(shù)語“和/或”，僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/SB，可以表示:單獨存在A，單獨存在B，同時存在A和B三種情況，本文中術(shù)語“/和”是描述另一種關(guān)聯(lián)對象關(guān)系，表示可以存在兩種關(guān)系，例如，A/和B，可以表示:單獨存在A，單獨存在A和B兩種情況，另外，本文中字符，一般表示前后關(guān)聯(lián)對象是一種“或”關(guān)系O
實施例
[0019]本實施例提供了一種數(shù)字集群手持機(jī)，該數(shù)字集群手持機(jī)主要包括三部分:射頻發(fā)射部分、射頻接收部分和基帶處理部分，通過對這三部分的改進(jìn)，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0020]具體的說，本實施例中數(shù)字集群手持機(jī)，包括:基帶信號處理和控制模塊、射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊、天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、外部接口、電源管理模塊以及人機(jī)交互模塊;其中，所述射頻接收模塊輸出信號至所述基帶信號處理和控制模塊，所述基帶信號處理和控制模塊輸出信號至所述射頻發(fā)射模塊;所述外部接口、電源管理模塊以及人機(jī)交互模塊均與所述基帶信號處理和控制模塊連接。上述天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、外部接口、電源管理模塊以及人機(jī)交互模塊均為現(xiàn)有成熟器件，在此不作贅述。
[0021 ]本實施例中，對上述三部分的設(shè)計方案如下:
基帶處理部分(基帶信號處理和控制模塊):基帶信號處理和控制模塊包括處理器、語音處理芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器;所述語音處理芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器均與所述處理器連接。在語音處理部分，由TI公司的語音編解碼芯片TLV320AIC23B對輸入的語音進(jìn)行采樣，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，當(dāng)有話音輸出時，則由該芯片將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為語音輸出。數(shù)模轉(zhuǎn)換器為AD9116，其是一款雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，可以通過配置，將兩路數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器是ADI公司的AD9874芯片，其是一塊集成的中頻數(shù)字化集成芯片，將中頻信號進(jìn)行二次下變頻，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，直接輸出基帶I/Q(同相/正交)信號交由OMAPLl 38 處理。
[0022]該部分的核心是美國德州儀器開發(fā)的0MAPL138開放式多媒體處理平臺。0MAPL138具有一個ARM內(nèi)核的RISC處理器和一個高性能、低功耗的DSP核。ARM內(nèi)核的處理器用于實現(xiàn)系統(tǒng)的整體控制功能，DSP核用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理。
[0023]射頻發(fā)射部分(射頻發(fā)射模塊):射頻接收模塊包括接收天線、帶通濾波器、低噪聲放大器、下變頻部和集成中頻數(shù)字化接收芯片;接收天線接收到的信號依次經(jīng)過帶通濾波器、低噪聲放大器、下變頻部處理后送入至集成中頻數(shù)字化接收芯片。
[0024]該部分采用零中頻體系結(jié)構(gòu)，從OMAPL138內(nèi)部的DSP(數(shù)字信號處理器)產(chǎn)生I/Q(同相/正交)兩路正交的數(shù)字基帶信號，經(jīng)過雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD9116之后變?yōu)槟M的I/Q信號，模擬的I/Q信號進(jìn)入正交調(diào)制器芯片AD8345中，模擬I/Q信號被直接調(diào)制到射頻載波上，經(jīng)過射頻功率放大器進(jìn)行放大之后，通過天線輻射出去。
[0025]射頻接收部分(射頻接收模塊):射頻接收模塊包括接收天線、帶通濾波器、低噪聲放大器、下變頻部和集成中頻數(shù)字化接收芯片AD9874;從天線接收到的信號經(jīng)過BPF(帶通濾波器器)和LNA(低噪聲放大器)后，與本振信號進(jìn)行混頻，得到中頻信號，再經(jīng)過帶通濾波器之后，直接送入到AD9874芯片中，該芯片能對信號進(jìn)行二次變頻、增益控制、模數(shù)轉(zhuǎn)換，能夠直接得到兩路正交基帶信號。
[0026]其中，下變頻部包括乘法器、本振和鎖相環(huán)電路，所述本振的輸出分別連接至所述鎖相環(huán)電路和所述集成中頻數(shù)字化接收芯片，所述低噪聲放大器和所述鎖相環(huán)電路的輸出連接至所述乘法器。
[0027]該部分采用改進(jìn)型的超外差二次變頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)，從天線接收下來的射頻信號經(jīng)過帶通濾波器與低噪聲放大器之后，進(jìn)行第一次下變頻至中頻，在得到中頻信號之后，不通過分立的濾波器、混頻器進(jìn)行第二次下變頻，而是通過集成數(shù)字中頻解調(diào)器得到1、Q兩路正交基帶信號，以實現(xiàn)解調(diào)功能。
[0028]按照上述實施例，便可很好地實現(xiàn)本發(fā)明。值得說明的是，基于上述設(shè)計原理的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本發(fā)明所公開的結(jié)構(gòu)或方法基礎(chǔ)上做出的一些無實質(zhì)性的改動或潤色，所采用的技術(shù)方案的實質(zhì)仍然與本發(fā)明一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)字集群手持機(jī)，其特征在于，包括:基帶信號處理和控制模塊、射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊、天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、外部接口、電源管理模塊以及人機(jī)交互模塊;其中，所述射頻接收模塊輸出信號至所述基帶信號處理和控制模塊，所述基帶信號處理和控制模塊輸出信號至所述射頻發(fā)射模塊;所述外部接口、電源管理模塊以及人機(jī)交互模塊均與所述基帶信號處理和控制模塊連接； 其中，所述射頻接收模塊包括接收天線、帶通濾波器、低噪聲放大器、下變頻部和集成中頻數(shù)字化接收芯片;所述接收天線接收到的信號依次經(jīng)過所述帶通濾波器、低噪聲放大器、下變頻部、帶通濾波器處理后送入至所述集成中頻數(shù)字化接收芯片； 所述射頻發(fā)射模塊包括雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交調(diào)制器、射頻功放模塊和天線;信號經(jīng)過依次雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器、正交調(diào)制器、射頻功放模塊處理后，通過天線輻射出去。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字集群手持機(jī)，其特征在于，所述基帶信號處理和控制模塊包括處理器、語音處理芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器;所述語音處理芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器均與所述處理器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字集群手持機(jī)，其特征在于，所述基帶信號處理和控制模塊還包括外部存儲器、鍵盤和顯示設(shè)備。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字集群手持機(jī)，其特征在于，所述處理器為型號為0MAPL138的工業(yè)處理器;所述語音處理芯片采用TLV320AIC23B芯片；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用AD9116芯片;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用AD9874芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字集群手持機(jī)，其特征在于，所述集成中頻數(shù)字化接收芯片采用AD9874芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字集群手持機(jī)，其特征在于，所述下變頻部包括乘法器、本振和鎖相環(huán)電路，所述本振的輸出分別連接至所述鎖相環(huán)電路和所述集成中頻數(shù)字化接收芯片，所述低噪聲放大器和所述鎖相環(huán)電路的輸出連接至所述乘法器。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的數(shù)字集群手持機(jī)的實現(xiàn)方法，其特征在于，包括: 調(diào)制:產(chǎn)生的1、Q兩路正交數(shù)字基帶信號經(jīng)過雙通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)槟M1、Q信號，模擬1、Q信號經(jīng)過正交調(diào)制器，將該模擬1、Q信號直接搬移至射頻載波，實現(xiàn)調(diào)制功能； 解調(diào):從天線接收下來的射頻信號經(jīng)過帶通濾波器與低噪聲放大器之后，進(jìn)行第一次下變頻至中頻，在得到中頻信號之后，通過集成數(shù)字中頻解調(diào)器得到1、Q兩路正交基帶信號，實現(xiàn)解調(diào)功能。
【文檔編號】H04W4/06GK106028293SQ201610295592
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】李玉柏, 唐濤, 廖昌俊, 王堅, 李桓, 楊鍊
【申請人】電子科技大學(xué)