專利名稱：一種集成多種調(diào)制功能的數(shù)字上變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涉及數(shù)字移動通信，更具體地指一種集成多種調(diào)制功能的數(shù)字上變頻器。
以全球移動通信系統(tǒng)(縮寫為GSM)為代表的第二代移動通信系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟，主要以話音為主流業(yè)務(wù)。但隨著互聯(lián)網(wǎng)(Internet)的高速崛起，通過無線空中接口的數(shù)據(jù)通信的需求飛速發(fā)展，第二代移動通信系統(tǒng)正在向第三代移動通信系統(tǒng)演進(jìn)。
增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率GSM(EDGEEnhanced Datarate for GSM Evolution)是基于GSM發(fā)展起來的無線接入體制，是向第三代演進(jìn)的過渡階段。它仍然采用與GSM完全相同的頻譜和200KHz的頻率劃分，能夠非常容易地與GSM體制共存于同一個(gè)網(wǎng)內(nèi)，并實(shí)現(xiàn)兼容。EDGE主要是通過改變調(diào)制方式，在200KHz的頻譜內(nèi)實(shí)現(xiàn)高達(dá)384Kbps的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。EDGE采用兩種調(diào)制模式八相移相鍵控(8PSK)和高斯最小移頻鍵控(GSMK)調(diào)制，規(guī)定了兩類移動終端A類，上行鏈路采用高斯最小移頻鍵控調(diào)制，下行鏈路采用八相移相鍵控調(diào)制；B類，上、下行鏈路都用八相移相鍵控調(diào)制。高斯最小移頻鍵控調(diào)制和八相移相鍵控調(diào)制的實(shí)現(xiàn)和靈活應(yīng)用成為EDGE系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
隨著大規(guī)模集成電路(VLSI)的飛速發(fā)展，數(shù)字化是當(dāng)今愈演愈烈的信息技術(shù)的一個(gè)主要特征，它反映在無線電通信設(shè)備上是數(shù)字器件越來越接近天線，這種趨勢所帶來的好處是生產(chǎn)容易、成本低廉、功能更多、性能更好。數(shù)字中頻就是這一發(fā)展帶來的一項(xiàng)重要技術(shù)，已經(jīng)在移動通信領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
在無線電數(shù)字發(fā)射機(jī)中，數(shù)字上變頻器是一種必要和關(guān)鍵的器件，它的功能是以數(shù)字信號處理的方式將經(jīng)調(diào)制的基帶數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號。數(shù)字中頻芯片不僅具有信號質(zhì)量高、性能好、控制靈活的優(yōu)點(diǎn)，更具有前面所說的數(shù)字芯片的生產(chǎn)容易、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，為降低無線基站的成本和體積作出重要貢獻(xiàn)。
提高設(shè)備的集成度一直是通信產(chǎn)業(yè)追求的目標(biāo)之一。目前尚沒有集成多種調(diào)制方式和專門提供對EDGE的支持功能的上變頻器，如果要實(shí)現(xiàn)多種調(diào)制，是在上變頻器外部實(shí)現(xiàn)，再將調(diào)制信號輸入上變頻器，需要額外的器件來完成，集成度不高，成本高且體積大。
為此，本發(fā)明的目的是提供一種集成多種調(diào)制功能的數(shù)字上變頻器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案該數(shù)字上變頻器包括時(shí)鐘產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)RAM模塊、數(shù)字調(diào)制模塊、調(diào)制方式選擇模塊和數(shù)字上變頻模塊，其中，所述的時(shí)鐘產(chǎn)生模塊產(chǎn)生時(shí)鐘信號并提供給數(shù)據(jù)RAM模塊和數(shù)字調(diào)制模塊以及數(shù)字上變頻模塊；所述的數(shù)據(jù)RAM模塊讀取輸入數(shù)據(jù)并存儲；所述的數(shù)字調(diào)制模塊從數(shù)據(jù)RAM模塊中至少讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行至少一種方式的調(diào)制；所述的調(diào)制方式選擇模塊在數(shù)字調(diào)制模塊的輸出數(shù)據(jù)中選擇一種數(shù)字調(diào)制信號輸出并進(jìn)行切換；所述的數(shù)字上變頻器模塊將調(diào)制方式選擇模塊輸出變?yōu)閿?shù)字中頻調(diào)制信號并輸出到下一級。
所述的數(shù)字調(diào)制模塊進(jìn)一步包括高斯最小移頻鍵控調(diào)制子模塊和八相移相鍵控調(diào)制子模塊，高斯最小移頻鍵控調(diào)制子模塊和八相移相鍵控調(diào)制子模塊的調(diào)制信號均可輸出到調(diào)制方式選擇模塊；所述的調(diào)制方式選擇模塊進(jìn)一步包括一個(gè)多路選擇開關(guān)和調(diào)制方式選擇控制器，多路選擇開關(guān)在調(diào)制方式選擇控制器的控制下分別對高斯最小移頻鍵控調(diào)制子模塊和八相移相鍵控調(diào)制子模塊的二個(gè)輸出調(diào)制信號進(jìn)行選擇輸出并進(jìn)行無縫切換。
所述的數(shù)字調(diào)制模塊還包括其他調(diào)制數(shù)據(jù)信號的輸入模塊，以提供對其他調(diào)制方式的兼容；所述的多路選擇開關(guān)在調(diào)制方式選擇控制器的控制下對其他調(diào)制數(shù)據(jù)輸入模塊的輸出調(diào)制信號進(jìn)行選擇輸出。
由于采用了由時(shí)鐘產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)RAM模塊、數(shù)字調(diào)制模塊、調(diào)制方式選擇模塊和數(shù)字上變頻模塊構(gòu)成了本發(fā)明的數(shù)字上變頻器，在該數(shù)字上變頻器中集成了高斯最小移頻鍵控調(diào)制和八相移相鍵控調(diào)制功能，選擇其中的調(diào)制方式輸出，因此，本發(fā)明可使多種調(diào)制與上變頻集于一個(gè)器件中，在設(shè)計(jì)和使用方面更為靈活，提高了器件的集成度，降低了器件的成本和減小了體積；此外，本發(fā)明的上變頻器還提供了其它調(diào)制方式信號的輸入模塊，增加了通信系統(tǒng)的兼容性和升級能力；該上變頻器可編程控制，信號質(zhì)量高，適用于窄帶和寬帶多載波的GSM和EDGE系統(tǒng)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明作一詳細(xì)地說明

圖1為本發(fā)明具有多種調(diào)制功能的數(shù)字上變器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中數(shù)字調(diào)制模塊和調(diào)制方式選擇模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖1中數(shù)字上變頻器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明的上變頻器應(yīng)用于基站發(fā)射機(jī)的數(shù)字中頻部分的原理框圖。
本發(fā)明的基本思想是令二進(jìn)制待調(diào)制碼元同時(shí)經(jīng)過高斯最小移頻鍵控調(diào)制和八相移相鍵控調(diào)制，由系統(tǒng)控制選擇其中一種調(diào)制方式輸出，實(shí)現(xiàn)無縫切換，然后對其進(jìn)行數(shù)字上變頻處理，使所有調(diào)制功能通過一個(gè)專門的數(shù)字上變頻器內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
請參閱圖1所示，本發(fā)明的數(shù)字上變頻器包括時(shí)鐘產(chǎn)生模塊201、數(shù)據(jù)RAM模塊202、數(shù)字調(diào)制模塊203、調(diào)制方式選擇模塊204和數(shù)字上變頻模塊205，其中，所述的時(shí)鐘產(chǎn)生模塊201產(chǎn)生時(shí)鐘信號并提供給數(shù)據(jù)RAM模塊202和數(shù)字調(diào)制模塊203以及數(shù)字上變頻模塊205；所述的數(shù)據(jù)RAM模塊202讀取輸入數(shù)據(jù)并存儲；所述的數(shù)字調(diào)制模塊203從數(shù)據(jù)RAM模塊202中讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行至少一種方式的調(diào)制；所述的調(diào)制方式選擇模塊204在數(shù)字調(diào)制模塊203的輸出數(shù)據(jù)中選擇一種數(shù)字調(diào)制信號輸出并進(jìn)行無縫切換；所述的數(shù)字上變頻器模塊205將調(diào)制方式選擇模塊204輸出變?yōu)閿?shù)字中頻調(diào)制信號并輸出到下一級。
請繼續(xù)參閱圖2所示，所述的數(shù)字調(diào)制模塊203進(jìn)一步包括高斯最小移頻鍵控調(diào)制(GMSK)子模塊301和八相移相鍵控調(diào)制(8PSK)子模塊302、其他調(diào)制數(shù)據(jù)信號的輸入模塊303，高斯最小移頻鍵控調(diào)制子模塊301和八相移相鍵控調(diào)制子模塊302的調(diào)制信號均可輸出到調(diào)制方式選擇模塊；所述的調(diào)制方式選擇模塊204進(jìn)一步包括一個(gè)多路選擇開關(guān)304和調(diào)制方式選擇控制器305，多路選擇開關(guān)304在調(diào)制方式選擇控制器305的控制下分別對高斯最小移頻鍵控調(diào)制子模塊301和八相移相鍵控調(diào)制子模塊302、其他調(diào)制數(shù)據(jù)輸入模塊303的三個(gè)輸出調(diào)制信號進(jìn)行選擇輸出并進(jìn)行無縫切換。
圖3示意了本發(fā)明采用的數(shù)字上變頻模塊205的結(jié)構(gòu)。該數(shù)字上變頻模塊205所采用的結(jié)構(gòu)同現(xiàn)有的上變頻器相同的結(jié)構(gòu)，它包括具有內(nèi)插和低通濾波功能的級聯(lián)積分梳狀濾波器(CIC濾波器)401和402、數(shù)控振蕩器(NCO)403以及由高速乘法器404、405和高速加法器606共同組成的混頻器。
本發(fā)明的數(shù)字上變頻器的工作原理是待調(diào)制二進(jìn)制數(shù)據(jù)存貯在數(shù)據(jù)RAM模塊202中。時(shí)鐘產(chǎn)生模塊201產(chǎn)生其他各模塊所需的時(shí)鐘信號。由于GSM協(xié)議中規(guī)定，高斯最小移頻鍵控調(diào)制的二進(jìn)制碼元速率是270.833kHz，八相移相鍵控調(diào)制的二進(jìn)制碼元速率是812.5kHz，是高斯最小移頻鍵控調(diào)制的碼元速率3倍，所以八相移相鍵控調(diào)制子模塊302從數(shù)據(jù)RAM模塊202讀取數(shù)據(jù)的時(shí)鐘速率也是高斯最小移頻鍵控調(diào)制子模塊301讀取時(shí)鐘的3倍。待調(diào)制數(shù)據(jù)不斷寫入數(shù)據(jù)RAM模塊202。數(shù)字調(diào)制模塊203從數(shù)據(jù)RAM模塊202中讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制。其中信號21是GSMK待調(diào)制信號，信號22是8PSK待調(diào)制信號，數(shù)字調(diào)制模塊203的輸出信號有三路，即，GSMK調(diào)制信號23、8PSK調(diào)制信號24、其他調(diào)制信號25(如四相移相鍵控和時(shí)間量化頻率等調(diào)制信號)，這三路調(diào)制信號都輸入到調(diào)制方式選擇模塊204中，模塊204選擇一種調(diào)制方式的信號輸出，在數(shù)字調(diào)制模塊203中，兩個(gè)子模塊301和302同時(shí)工作，在調(diào)制方式選擇模塊204中，通過調(diào)制方式選擇控制器305選擇一種數(shù)字調(diào)制信號從多路選擇開關(guān)304輸出，實(shí)現(xiàn)不同調(diào)制方式的無縫切換，這里得到的基帶調(diào)制信號是復(fù)信號，包括同相和正交I、Q兩路信號?；鶐?shù)字調(diào)制I、Q信號進(jìn)入數(shù)字上變頻器模塊205，分別進(jìn)行內(nèi)插、低通濾波、并與數(shù)控振蕩器403輸出的中頻載波信號混頻，輸出數(shù)字中頻調(diào)制信號。在本明的的數(shù)字上變頻器中，各子模塊301、302、303和CIC濾波器401、402的插值率以及數(shù)控振蕩器403的中頻頻率參數(shù)可根據(jù)不同調(diào)制方式和整個(gè)系統(tǒng)需要而靈活設(shè)置。
圖4是將本發(fā)明的數(shù)字上變頻器應(yīng)用于支持EDGE的基站發(fā)射機(jī)的中頻部分一個(gè)實(shí)例，包括基帶處理器501、數(shù)字上變頻器502和DAC轉(zhuǎn)換器503。基帶處理器501完成信源編碼、信道編碼等基帶處理，輸出的二進(jìn)制數(shù)字信號隨即進(jìn)入502。發(fā)射系統(tǒng)根據(jù)信道情況決定各時(shí)隙采用何種調(diào)制方式，高斯最小移頻鍵控調(diào)制和八相移相鍵控調(diào)制輸出根據(jù)系統(tǒng)需要由控制寄存器控制，可以按時(shí)隙切換，輸出數(shù)字中頻調(diào)制信號。高速、高精度的DAC轉(zhuǎn)換器503將數(shù)字中頻調(diào)制信號轉(zhuǎn)化為模擬中頻調(diào)制信號。調(diào)制方式的無縫切換通常需要與系統(tǒng)時(shí)鐘控制、功率控制配合進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種集成多種調(diào)制功能的數(shù)字上變頻器，其特征在于該數(shù)字上變頻器包括時(shí)鐘產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)RAM模塊、數(shù)字調(diào)制模塊、調(diào)制方式選擇模塊和數(shù)字上變頻模塊，其中，所述的時(shí)鐘產(chǎn)生模塊產(chǎn)生時(shí)鐘信號并提供給數(shù)據(jù)RAM模塊和數(shù)字調(diào)制模塊以及數(shù)字上變頻模塊；所述的數(shù)據(jù)RAM模塊讀取輸入數(shù)據(jù)并存儲；所述的數(shù)字調(diào)制模塊從數(shù)據(jù)RAM模塊中讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行至少一種方式的調(diào)制；所述的調(diào)制方式選擇模塊在數(shù)字調(diào)制模塊的輸出數(shù)據(jù)中選擇一種數(shù)字調(diào)制信號輸出并進(jìn)行切換；所述的數(shù)字上變頻器模塊將調(diào)制方式選擇模塊輸出變?yōu)閿?shù)字中頻調(diào)制信號并輸出到下一級。
2.如權(quán)利要求1所述的集成多種調(diào)制功能的數(shù)字上變頻器，其特征在于所述的數(shù)字調(diào)制模塊進(jìn)一步包括高斯最小移頻鍵控調(diào)制子模塊和八相移相鍵控調(diào)制子模塊，高斯最小移頻鍵控調(diào)制子模塊和八相移相鍵控調(diào)制子模塊的調(diào)制信號均可輸出到調(diào)制方式選擇模塊；所述的調(diào)制方式選擇模塊進(jìn)一步包括一個(gè)多路選擇開關(guān)和調(diào)制方式選擇控制器，多路選擇開關(guān)在調(diào)制方式選擇控制器的控制下分別對高斯最小移頻鍵控調(diào)制子模塊和八相移相鍵控調(diào)制子模塊的二個(gè)輸出調(diào)制信號中進(jìn)行選擇輸出并進(jìn)行無縫切換。
3.如權(quán)利要求2所述的集成多種調(diào)制功能的數(shù)字上變頻器，其特征在于所述的數(shù)字調(diào)制模塊還包括其他調(diào)制數(shù)據(jù)信號的輸入模塊，以提供對其他調(diào)制方式的兼容；所述的多路選擇開關(guān)在調(diào)制方式選擇控制器的控制下對其他調(diào)制數(shù)據(jù)輸入模塊的輸出調(diào)制信號進(jìn)行選擇輸出。
全文摘要
本發(fā)明給出了一種集成多種調(diào)制功能的數(shù)字上變頻器,由時(shí)鐘產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)RAM模塊、數(shù)字調(diào)制模塊、調(diào)制方式選擇模塊和數(shù)字上變頻模塊構(gòu)成,該數(shù)字上變頻器中集成了GSMK和8PSK以及其他調(diào)制方式功能,選擇其中的調(diào)制方式輸出,本發(fā)明可使多種調(diào)制與上變頻集于一個(gè)器件中,在設(shè)計(jì)和使用方面更為靈活,提高了器件的集成度,降低了器件的成本和減小了體積,適用于窄帶和寬帶多載波的GSM和EDGE系統(tǒng)。
文檔編號H04L27/00GK1340972SQ0011975
公開日2002年3月20日 申請日期2000年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月24日
發(fā)明者蔣化冰, 桂益俊, 俞林, 楚慶, 陳震 申請人:華為技術(shù)有限公司