專利名稱：應(yīng)用于td－scdma覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊。
技術(shù)背景隨著我國移動通信事業(yè)的迅猛發(fā)展，目前的第2代或2.5代移動通信系統(tǒng)在容量和業(yè)務(wù)能力方面均不能滿足社會的巨大需求，因此第2代或2.5代移動通信系統(tǒng)必將被第三代(3G)移動通信系統(tǒng)所取代。為了能在第二代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上逐步靈活地演進成第三代網(wǎng)絡(luò)，3G有三個通信標準WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA。TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，時分同步碼分多址，簡稱TD-SCDMA)技術(shù)是由中國提出并于2000年正式成為第三代移動通信國際標準的，遵循這個標準開發(fā)的系統(tǒng)具有很高的頻譜利用率和較低的成本。
正如在第二代移動通信覆蓋中所扮演的重要角色一樣，直放站等覆蓋系統(tǒng)在第三代移動通信系統(tǒng)中仍將起到重要的作用。由于TD-SCDMA具有特殊的物理信道結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)的需要，靈活地改變時隙切換點，滿足上下行非對稱業(yè)務(wù)的需要；因此，時間同步對TD-SCDMA具有很重要的作用，作為中繼設(shè)備的TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)尤其需要實現(xiàn)上下行時隙的準確切換，以便完成無縫的信號放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
傳統(tǒng)的檢波同步方法通過射頻檢波電路得到TD-SCDMA信號的包絡(luò)，然后利用下行同步碼時隙信號包絡(luò)為特定時間寬度的特征，通過搜索此特定寬度的包絡(luò)所在位置來找到TD-SCDMA信號的幀同步。此方法由于簡單、成本較低等原因為TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)提供了較好的TD-SCDMA信號幀同步功能，使得TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)可以實現(xiàn)上下行時隙的切換，完成無縫的信號放大轉(zhuǎn)發(fā)功能。
但傳統(tǒng)的檢波同步方法存在著一些缺點，如輸入的TD-SCDMA信號信噪比較低時或有較強的同頻干擾信號存在時，性能不佳；當(dāng)覆蓋系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境存在多個載波時，此時射頻檢波電路輸出的包絡(luò)檢波信號是多個載波信號的包絡(luò)疊加，由于不同的載波信號可能并不是嚴格同步的，使得此時得到的包絡(luò)檢波信號的有效信號時間寬度被展寬了，此時檢波同步結(jié)果不準確，無法與希望同步的載頻信號保持精確同步。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就在于針對傳統(tǒng)的檢波同步方法存在的缺陷，通過應(yīng)用新的基帶檢波同步方法，提供一種應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，在保持成本較低的前提下提供比傳統(tǒng)檢波同步方法性能更加優(yōu)越的同步性能，使得TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)可以精確穩(wěn)定地實現(xiàn)上下行時隙的切換，完成無縫的信號放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的該應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，包括射頻接收機和基帶處理子模塊；射頻接收機的輸入端與TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的耦合器的輸出端連接，射頻接收機的輸出端則與基帶處理子模塊的輸入端連接，基帶處理子模塊的輸出端則分別連接TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路；射頻接收機將由耦合器輸入的下行射頻信號進行解調(diào)后得到基帶I/Q信號，并將基帶I/Q信號輸出至基帶處理子模塊；所述基帶處理子模塊將由射頻接收機接收到的下行基帶I/Q信號進行數(shù)字化處理后獲得幀同步信息，根據(jù)該幀同步信息輸出控制信號至TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路以分別控制其通斷狀態(tài)，當(dāng)基站信號為下行時隙時，則控制上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開；否則，則控制下行鏈路關(guān)才、上行鏈路打開；所述基帶處理子模塊包括A/D采樣電路、FIR數(shù)字濾波器、基帶檢波模塊、同步搜索模塊、同步結(jié)果驗證模塊、控制信號產(chǎn)生模塊、控制信號驅(qū)動模塊、MCU最小系統(tǒng)、AGC模塊以及PLL配置模塊；A/D采樣電路完成對模擬基帶I/Q信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，其輸入端與射頻接收機的輸出端連接，其輸出端與FIR數(shù)字濾波器的輸入端連接；FIR數(shù)字濾波器將數(shù)字化的基帶I/Q信號進行濾波，濾除部分噪聲，以提高同步動態(tài)范圍及性能，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器的輸出端與基帶檢波模塊的輸入端連接；基帶檢波模塊將從FIR濾波器傳輸來的信號中提取出用于同步的基帶包絡(luò)檢波信號，其輸出端分別與同步搜索模塊和AGC模塊的輸入端相連接；同步搜索模塊根據(jù)下行同步碼時隙及其兩邊的GP時隙的包絡(luò)特征對基帶檢波模塊輸入的基帶包絡(luò)檢波信號進行下行同步的搜索判別，找出TD-SCDMA信號的下行同步碼位置，其輸出端與同步結(jié)果驗證模塊的輸入端相連接；同步結(jié)果驗證模塊對同步搜索模塊輸入的同步指示信號進行驗證，其輸出端分別與基帶檢波模塊、同步搜索模塊、控制信號產(chǎn)生模塊、MCU最小系統(tǒng)、AGC模塊以及PLL配置模塊的輸入端相連接；控制信號產(chǎn)生模塊根據(jù)同步結(jié)果驗證模塊輸入的同步控制信號及MCU最小系統(tǒng)輸入的上、下行切換點信息產(chǎn)生切換控制信號，其輸出端與控制信號驅(qū)動模塊的輸入端相連接；MCU最小系統(tǒng)接收TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)的信息，其輸出端與AGC模塊、PLL配置模塊及控制信號產(chǎn)生模塊輸入端相連接；PLL配置模塊配置射頻接收機的工作載波頻點，可以通過MCU最小系統(tǒng)接收覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)的信息進行設(shè)置，也可以進行載波頻點的自動搜索，此時與AGC模塊聯(lián)合完成自動搜索載波頻點及自動調(diào)整ATT配置；AGC模塊配置射頻接收機的鏈路ATT值，可以通過MCU最小系統(tǒng)接收覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)的信息進行設(shè)置，也可以根據(jù)輸入的包絡(luò)強度調(diào)整輸出的ATT控制值，從而調(diào)整射頻接收機的鏈路ATT，使射頻接收機輸出的信號強度保持在適當(dāng)?shù)姆秶凰錾漕l接收機和基帶處理子模塊可以完成自動搜索載波頻點及自動調(diào)整ATT配置，此時PLL配置模塊及AGC模塊根據(jù)同步結(jié)果驗證模塊輸出的同步標志，逐一配置射頻接收機的工作載波頻點及鏈路ATT設(shè)置，直至系統(tǒng)達至同步為止。
所述基帶處理子模塊提取用于同步的基帶包絡(luò)檢波信號的具體過程為(1)對數(shù)字FIR濾波后的兩路基帶I/Q信號進行I*I+Q*Q運算，獲得TD-SCDMA信號的包絡(luò)信號；
(2)對所獲得的包絡(luò)信號進行門限判別，高于門限判為1，低于門限判為0，從而獲得用于同步的基帶包絡(luò)檢波信號；(3)用于判別的門限可自動調(diào)整，初始值為一較大值，根據(jù)同步結(jié)果驗證模塊反饋的同步標志信號進行實時的自適應(yīng)逐步降低調(diào)整，直至系統(tǒng)達至同步為止。
所述控制信號驅(qū)動模塊所產(chǎn)生的電平信號可為差分信號或CMOS電平信號。
所述FIR數(shù)字濾波器、基帶檢波模塊、同步搜索模塊、同步結(jié)果驗證模塊、控制信號產(chǎn)生模塊在FPGA、CPLD或EPLD芯片中實現(xiàn)。所述AGC模塊及PLL配置模塊可在FPGA、CPLD或EPLD芯片中實現(xiàn)，也可在MCU最小系統(tǒng)中實現(xiàn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點基帶檢波同步模塊采用了較為先進高效的同步方式，在保持成本較低的前提下提供比傳統(tǒng)檢波同步方法性能更加優(yōu)越的同步性能，使得TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)可以精確穩(wěn)定地實現(xiàn)上下行時隙的切換，完成無縫的信號放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。

圖1為本發(fā)明在TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)中的應(yīng)用框圖；圖2為本發(fā)明基帶檢波同步模塊的原理框圖；圖3a，3b為本發(fā)明第二實施例的應(yīng)用示意圖；圖4為本發(fā)明第三實施例的應(yīng)用框圖；圖5為本發(fā)明基帶檢波模塊所提供的上下行時隙的切換控制信號的示意圖。
具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊。該模塊利用相應(yīng)的信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對TD-SCDMA信號的幀同步。在相應(yīng)的切換點控制覆蓋系統(tǒng)相應(yīng)的電源開關(guān)進行切換，從而在上下行之間進行切換。
本發(fā)明在TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)中的應(yīng)用框圖如圖1所示。所述覆蓋系統(tǒng)由耦合器101、近端轉(zhuǎn)接電路102、下行放大電路(由低噪放、選頻、功放組成，也可以由其中的一部分組成)103、遠端轉(zhuǎn)接電路104、上行放大電路(由低噪放、選頻、功放組成，也可以由其中的一部分組成)105、射頻接收機106、基帶處理子模塊107以及監(jiān)控子系統(tǒng)108構(gòu)成，其中射頻接收機106與基帶處理子模塊107即為本發(fā)明基帶檢波同步模塊的構(gòu)成部分。所述近端轉(zhuǎn)接電路102、耦合器101、下行放大電路103、遠端轉(zhuǎn)接電路104依次電性連接構(gòu)成下行鏈路；所述遠端轉(zhuǎn)接電路104、上行放大電路105、近端轉(zhuǎn)接電路102則依次電性連接構(gòu)成上行鏈路。
該直放站覆蓋系統(tǒng)將基站的TD-SCDMA下行信號經(jīng)耦合器101處理后輸出給射頻接收機106；射頻接收機106對輸入的TD-SCDMA射頻信號進行解調(diào)后得到基帶模擬I/Q兩路信號，并將得到的兩路基帶模擬I/Q信號輸入基帶處理子模塊107；基帶處理子模塊107對TD-SCDMA基帶模擬I/Q信號進行相應(yīng)的數(shù)字信號處理后獲得TD-SCDMA信號的幀同步并同時控制近端轉(zhuǎn)接電路102、下行放大電路103、遠端轉(zhuǎn)接電路104和上行放大電路105；當(dāng)基帶處理子模塊107判斷基站信號為下行時隙時，則控制上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開；否則，則控制下行鏈路關(guān)閉并使上行鏈路呈開狀態(tài)。
所述的射頻接收機106將基站射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶I/Q信號，可以采用直接變頻方式，也可以采用多次變頻方式，其中包括數(shù)字中頻方式。射頻接收機106接收基基帶處理子模塊107的ATT配置及頻點配置，鎖定在配置的頻點上，將特定載波頻點的射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶模擬信號后輸出I、Q兩路模擬信號給基帶處理子模塊107進行相應(yīng)的信號處理。
請參閱圖2，所述的基帶處理子模塊202由A/D采樣電路211、FIR數(shù)字濾波器212，基帶檢波模塊213、同步搜索模塊214、同步結(jié)果驗證模塊215、控制信號產(chǎn)生模塊216、控制信號驅(qū)動模塊217、MCU最小系統(tǒng)218、AGC模塊219及PLL配置模塊220構(gòu)成。A/D采樣電路211的輸入端與射頻接收機201相連接，輸出端與FIR數(shù)字濾波器212輸入端相連接，數(shù)字濾波器212的輸出端與基帶檢波模塊213的輸入端相連接，基帶檢波模塊213的輸出端分別與同步搜索模塊214和AGC模塊219的輸入端相連接，同步搜索模塊214的輸出端與同步結(jié)果驗證模塊215的輸入端相連，同步結(jié)果驗證模塊215的輸出端分別與基帶檢波模塊213、同步搜索模塊214、控制信號產(chǎn)生模塊216、MCU最小系統(tǒng)218、AGC模塊219及PLL配置模塊220的輸入端相連，控制信號產(chǎn)生模塊216的輸出端與控制信號驅(qū)動模塊217的輸入端相連，MCU最小系統(tǒng)218的輸出端與AGC219及PLL配置模塊220的輸入端相連接，AGC219與PLL配置模塊220的輸出端與射頻接收機201相連接。
請結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明中，射頻接收機201和基帶處理子模塊202實現(xiàn)的功能及工作流程如下所述1)MCU最小系統(tǒng)218接收覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)的信息，通過PLL配置模塊220及AGC模塊219配置射頻接收機201的工作載波頻點及鏈路ATT設(shè)置，從而使得射頻接收機201將相應(yīng)載波頻點的TD-SCDMA射頻信號解調(diào)為基帶模擬I/Q信號。輸出的兩路基帶模擬I/Q信號可以是差分信號也可以是單端信號。射頻接收機201和基帶處理子模塊202還可以自動搜索載波頻點及自動調(diào)整ATT設(shè)置，此時PLL配置模塊220及AGC模塊219根據(jù)同步結(jié)果驗證模塊215輸出的同步標志信號，逐一配置射頻接收機201的工作載波頻點及鏈路ATT設(shè)置，直至系統(tǒng)同步上為止。
2)射頻接收機201輸出的兩路基帶模擬I/Q信號輸送入A/D采樣電路211進行采樣，獲得基帶I/Q路數(shù)字信號，采樣后的數(shù)據(jù)輸入FIR濾波器212。
3)FIR濾波器212對輸入的I/Q兩路基帶數(shù)據(jù)分別進行數(shù)字濾波，濾除部分噪聲，以提高同步動態(tài)范圍及性能。濾波后的數(shù)據(jù)輸入基帶檢波模塊213。
4)基帶檢波模塊213對輸入的I/Q兩路進行I*I+Q*Q的運算，從而獲得TD-SCDMA信號的包絡(luò)信號，然后對獲得的包絡(luò)信號進行門限判決，高于門限的判為1，低于門限的判為0，從而得到最終同步用的基帶包絡(luò)檢波信號，將此信號送給同步搜索模塊214進行同步搜索?；鶐z波模塊213使用的判決門限使用自適應(yīng)調(diào)整算法根據(jù)同步結(jié)果驗證模塊215反饋的同步標志信號進行實時的逐步降低調(diào)整，從而可以提高整個系統(tǒng)的同步動態(tài)范圍?；鶐z波模塊213將比較判決前的包絡(luò)數(shù)據(jù)送給AGC模塊219，在系統(tǒng)獲得對TD-SCDMA信號的同步后，AGC模塊219根據(jù)輸入的包絡(luò)強度調(diào)整輸出的ATT控制值，從而調(diào)整射頻接收機201的鏈路ATT，使得射頻接收機201輸出的信號強度保持在一個比較適合范圍。
5)同步搜索模塊214根據(jù)下行同步碼時隙及其兩邊GP時隙的這3個特定的包絡(luò)特征對基帶檢波模塊213輸入的基帶包絡(luò)檢波信號進行下行同步的搜索判別，找出TD-SCDMA信號的下行同步碼的位置。實際信號由于噪聲干擾、多徑等各種原因，導(dǎo)致下行同步碼包絡(luò)長度及其兩別的GP時隙時間寬度會在一個范圍內(nèi)波動。采用自適應(yīng)調(diào)整算法根據(jù)同步結(jié)果驗證模塊215反饋的同步控制信號進行實時逐步放寬調(diào)整，從而可以提高整個系統(tǒng)的同步動態(tài)范圍及性能。完成同步搜索后同步搜索模塊214給出一個下行同步指示信號給同步結(jié)果驗證模塊216。
6)同步結(jié)果驗證模塊215對同步搜索模塊214輸入的同步指示信號進行驗證。由于TD-SCDMA信號每5ms傳輸一個無線子幀，如果所有的子幀的幀同步結(jié)果都是正確的，則給出的幀同步指示信號中每兩個相鄰的指示信號相距5ms。根據(jù)這個原理，同步結(jié)果驗證模塊215對同步搜索模塊214輸入的下行同步指示信號進行驗證。驗證正確后，輸出驗證同步正確標志及輸出正確的同步控制信號給控制信號產(chǎn)生模塊216產(chǎn)生控制信號。
7)控制信號產(chǎn)生模塊216根據(jù)同步結(jié)果驗證模塊215輸入的同步控制信號及MCU最小系統(tǒng)輸入的上、下行切換點信息產(chǎn)生切換控制信號。MCU最小系統(tǒng)從監(jiān)控子系統(tǒng)獲得TD-SCDMA信號的上、下行切換點信息。
8)控制信號驅(qū)動模塊217將控制信號產(chǎn)生模塊216輸入的切換控制信號轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)需要的電平信號，如差分信號或是CMOS電平信號。控制信號驅(qū)動模塊217輸出的切換控制信號即可用于控制覆蓋系統(tǒng)的上下行鏈路切換(參閱圖5)。
本發(fā)明中，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器212，基帶檢波模塊213、同步搜索模塊214、同步結(jié)果驗證模塊215、控制信號產(chǎn)生模塊216可以在FPGA、CPLD及EPLD芯片中實現(xiàn)；AGC模塊219及PLL配置模塊220可以在FPGA、CPLD及EPLD芯片中實現(xiàn)，也可以放在MCU最小系統(tǒng)中實現(xiàn)；A/D采樣電路211使用相應(yīng)的AD采樣芯片實現(xiàn)。
請再參閱圖1，下面具體闡述其上下行時隙切換的過程施主天線接收到的基站信號經(jīng)DT端口進入設(shè)備后經(jīng)耦合器至射頻接收機并由射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶I/Q信號，基帶I/Q信號再進入基帶處理子模塊，經(jīng)過此模塊的相應(yīng)處理后，準確地同基站信號實現(xiàn)同步。在TD-SCDMA信號相應(yīng)的切換點控制相應(yīng)的開關(guān)進行切換，從而在上下行鏈路之間進行切換；如果基帶處理子模塊判斷基站信號為下行時隙，則由相應(yīng)開關(guān)控制關(guān)閉上行鏈路后打開下行鏈路，直放站對下行信號進行處理和放大，最后經(jīng)MT端口由用戶天線發(fā)射至用戶手機；當(dāng)DT端口處于上行信號時隙時，相應(yīng)開關(guān)控制下行鏈路關(guān)閉，上行鏈路處于開狀態(tài)，則上行信號經(jīng)直放站進行處理和放大，最后由施主天線轉(zhuǎn)發(fā)回基站；其中，基帶處理子模塊的功能電路共有由A/D采樣電路、FIR數(shù)字濾波器，基帶檢波、同步搜索、同步結(jié)果驗證、控制信號產(chǎn)生、控制信號驅(qū)動、MCU最小系統(tǒng)、AGC及PLL配置模塊。其信號處理的流程如下射頻接收機對輸入的TD-SCDMA射頻信號解調(diào)出兩路基帶I/Q信號，經(jīng)基帶處理子模塊一個雙路的A/D進行采樣，基帶處理子模塊對采樣之后的數(shù)據(jù)進行FIR數(shù)字濾波，然后基帶檢波和同步搜索，對同步搜索的結(jié)果進行驗證。這樣，便可準確地完成與基站信號的同步。根據(jù)TD-SCDMA信號幀結(jié)構(gòu)特點，輸出差分信號或CMOS信號去控制上下行鏈路的打開和關(guān)閉。本系統(tǒng)框圖同樣適用于電光混合直放站以及與之配套的塔頂放大器和干線放大器。
請再參閱圖1，覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)通過485接口配置基帶檢波同步模塊上下行切換的切換點，配置范圍時隙1，6任意配置(默認是在時隙3、4之間)；如果需要在其它時隙，那么上層監(jiān)控系統(tǒng)可以通過485串口通知MCU配置新的切換點，實現(xiàn)軟件遠程更新。覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)通過485接口還可以配置基帶檢波同步模塊的同步載波頻點及射頻接收機的鏈路ATT的值。
在本發(fā)明應(yīng)用于光纖直放站覆蓋系統(tǒng)的第二實施例中，光纖直放站覆蓋系統(tǒng)由中繼端和覆蓋端兩部分組成，圖3a和圖3b分別表示其中繼端和覆蓋端的原理框圖。比較兩圖可以看出，在本實施例中，將第一實施例中的覆蓋系統(tǒng)分離成兩個對稱的子系統(tǒng)，中繼端與覆蓋端的結(jié)構(gòu)基本對應(yīng)，只是中間采用光纖進行連接，以達到延長通訊線路的目的。
結(jié)合圖3a和圖3b，采用中繼端施主天線接收到的基站信號經(jīng)DT端口進入設(shè)備后經(jīng)耦合器至射頻接收機309并由射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶I/Q信號，基帶I/Q信號再進入基帶處理子模塊308，經(jīng)過此模塊的相應(yīng)處理后，準確地同基站信號實現(xiàn)同步，如果基帶處理子模塊308判斷基站信號為下行時隙，則控制上行鏈路關(guān)閉，下行鏈路打開，直放站對下行信號進行處理和放大，再通過光收發(fā)器由光纖傳輸至覆蓋端。覆蓋端光收發(fā)器收到光纖傳輸來的信號后經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，將信號耦合至射頻接收機318，繼而進入基帶處理子模塊319，經(jīng)過此模塊的基帶信號處理后，如果基帶處理子模塊319判斷信號為下行時隙，則控制上行鏈路關(guān)閉，下行鏈路打開，直放站對下行信號進行處理和放大，由用戶天線發(fā)射至用戶手機。當(dāng)系統(tǒng)沒有檢測到為上行時隙時，下行鏈路關(guān)閉，覆蓋端和遠端的上行鏈路皆處于開狀態(tài)，以將上行信號經(jīng)光纖進行遠距離傳輸至基站。
請再參閱圖3a和圖3b，覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)通過485接口配置基帶檢波同步模塊上下行切換的切換點，配置范圍時隙1，6任意配置(默認是在時隙3、4之間)；如果需要在其它時隙，那么上層監(jiān)控系統(tǒng)可以通過485串口通知MCU配置新的切換點，實現(xiàn)軟件遠程更新。覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)通過485接口還可以配置基帶檢波同步模塊的同步載波頻點及射頻接收機的鏈路ATT的值。
請參閱圖4，其為本發(fā)明應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的第三實施例。請再參閱圖1，所述耦合器101，射頻接收機106和基帶處理子模塊107在系統(tǒng)的位置可以根據(jù)應(yīng)用進行適當(dāng)變換為如圖4所示耦合器401，射頻接收機407和基帶處理子模塊406，此變換適用于無線直放站、光纖直放站、電光混合直放站以及與之配套的塔頂放大器和干線放大器。在該實施例中，覆蓋系統(tǒng)在初始工作時，基帶處理子模塊406沒有給出上下行時隙判斷結(jié)果之前，下行鏈路處于常開狀態(tài)，基站的TD-SCDMA信號經(jīng)由下行鏈路傳輸至耦合器401，經(jīng)射頻接收機407和基帶處理子模塊406，然后由基帶處理子模塊406給出差分或CMOS信號控制近端轉(zhuǎn)接電路402、下行放大電路403、遠端轉(zhuǎn)接電路404和上行放大電路405，從而在上下行鏈路之間進行切換。
請參閱圖5，本發(fā)明的基帶檢波同步模塊負責(zé)產(chǎn)生上下行時隙切換的控制信號。本發(fā)明中先關(guān)閉工作狀態(tài)的上行/下行鏈路后再打開下行/上行鏈路，使用時間的延時來增加上下行電路的隔離，以避免直放站的自激；作為應(yīng)用的一個范例，控制下行放大電路關(guān)閉的控制線有效6個chip之后打開上行放大電路控制線有效；控制上行放大電路關(guān)閉的控制線有效4個chip之后，控制下行放大電路打開的控制線有效。另外，可以通過相應(yīng)軟件改變下行放大電路和上行放大電路關(guān)閉的控制線的有效chip數(shù)。
本發(fā)明可適用于無線直放站、光纖直放站，電光混合直放站、塔頂放大器和干線放大器等覆蓋系統(tǒng)中。
本發(fā)明始終以敘述性的方式進行描述，其中所使用的術(shù)語意在描述而非限制。根據(jù)以上的描述，可以對本發(fā)明做許多進一步的修改，也可以根據(jù)實際需要做許多變化。因此，在附加的權(quán)利要求范圍內(nèi)，本發(fā)明可以對所具體描述的實施例采用各種不同的實現(xiàn)方式。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，其特征在于包括射頻接收機和基帶處理子模塊；射頻接收機的輸入端與TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的耦合器的輸出端連接，射頻接收機的輸出端則與基帶處理子模塊的輸入端連接，基帶處理子模塊的輸出端則分別連接TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路；所述射頻接收機將由耦合器輸入的下行射頻信號進行解調(diào)后得到基帶I/Q信號，并將基帶I/Q信號輸出至基帶處理子模塊；所述基帶處理子模塊將由射頻接收機接收到的下行基帶I/Q信號進行數(shù)字化處理后獲得幀同步信息，根據(jù)該幀同步信息輸出控制信號至TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路以分別控制其通斷狀態(tài)，當(dāng)基站信號為下行時隙時，則控制上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開；否則，則控制下行鏈路關(guān)才、上行鏈路打開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，其特征在于所述基帶處理子模塊包括A/D采樣電路、FIR數(shù)字濾波器、基帶檢波模塊、同步搜索模塊、同步結(jié)果驗證模塊、控制信號產(chǎn)生模塊、控制信號驅(qū)動模塊、MCU最小系統(tǒng)、AGC模塊以及PLL配置模塊；A/D采樣電路完成基帶I/Q信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，其輸入端與射頻接收機的輸出端連接，其輸出端與FIR數(shù)字濾波器的輸入端連接；FIR數(shù)字濾波器將數(shù)字化的基帶I/Q信號進行濾波，其輸出端與基帶檢波模塊的輸入端連接；基帶檢波模塊將從FIR濾波器傳輸來的信號中提取出用于同步的基帶包絡(luò)檢波信號，其輸出端分別與同步搜索模塊和AGC模塊的輸入端相連接；同步搜索模塊根據(jù)下行同步碼時隙及其兩邊的GP時隙的包絡(luò)特征對基帶檢波模塊輸入的基帶包絡(luò)檢波信號進行下行同步的搜索判別，找出TD-SCDMA信號的下行同步碼位置，其輸出端與同步結(jié)果驗證模塊的輸入端相連接；同步結(jié)果驗證模塊對同步搜索模塊輸入的同步指示信號進行驗證，其輸出端分別與基帶檢波模塊、同步搜索模塊、控制信號產(chǎn)生模塊、MCU最小系統(tǒng)、AGC模塊以及PLL配置模塊的輸入端相連接；控制信號產(chǎn)生模塊根據(jù)同步結(jié)果驗證模塊輸入的同步控制信號及MCU最小系統(tǒng)輸入的上、下行切換點信息產(chǎn)生切換控制信號，其輸出端與控制信號驅(qū)動模塊的輸入端相連接；MCU最小系統(tǒng)接收覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)的信息，通過PLL配置模塊及AGC模塊配置射頻接收機的工作載波頻點及鏈路ATT設(shè)置，獲得TD-SCDMA的上、下行切換點信號，其輸出端與AGC模塊及PLL配置模塊的輸入端相連接；AGC模塊與PLL配置模塊的輸出端與射頻接收機的輸入端相連接，AGC模塊根據(jù)輸入的包絡(luò)強度調(diào)整輸出的ATT控制值，從而調(diào)整射頻接收機的鏈路ATT，使射頻接收機輸出的信號強度保持在適當(dāng)?shù)姆秶?；控制信號?qū)動模塊將控制信號產(chǎn)生模塊輸入的切換控制信號轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需要的電平信號，其輸出端分別與TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，其特征在于所述射頻接收機將基站射頻信號解調(diào)為基帶I/Q信號時，可采用直接變頻方式或采用多次變頻方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，其特征在于所述射頻接收機和基帶處理子模塊可以進行自動搜索載波頻點及自動調(diào)整ATT配置，也可以通過MCU最小系統(tǒng)接收覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)的手動設(shè)置信息設(shè)置工作載波頻及ATT配置，當(dāng)進行自動搜索載波頻點及自動調(diào)整ATT配置時，PLL配置模塊及AGC模塊根據(jù)同步結(jié)果驗證模塊輸出的同步標志信號，逐一配置射頻接收機的工作載波頻點及鏈路ATT設(shè)置，直至系統(tǒng)達至同步為止。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，其特征在于所述基帶處理子模塊提取用于同步的基帶包絡(luò)檢波信號的具體過程為(1)數(shù)字FIR濾波后的兩路基帶I/Q信號進行I*I+Q*Q運算，獲得TD-SCDMA信號的能量包絡(luò)信號；(2)對所獲得的能量包絡(luò)信號進行門限判別，高于門限判為1，低于門限判為0，從而獲得用于同步的基帶包絡(luò)檢波信號。(3)用于判別的門限可自動調(diào)整，初始值為一較大值，根據(jù)同步結(jié)果驗證模塊反饋的同步標志信號進行實時的自適應(yīng)逐步降低調(diào)整，直至系統(tǒng)達至同步為止。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，其特征在于所述控制信號驅(qū)動模塊所產(chǎn)生的電平信號可為差分信號或CMOS電平信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，其特征在于所述FIR數(shù)字濾波器、基帶檢波模塊、同步搜索模塊、同步結(jié)果驗證模塊、控制信號產(chǎn)生模塊在FPGA、CPLD或EPLD芯片中實現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至5任意一項中所述的應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，其特征在于所述FIR數(shù)字濾波器、基帶檢波模塊、同步搜索模塊、同步結(jié)果驗證模塊、控制信號產(chǎn)生模塊在FPGA、CPLD或EPLD芯片中實現(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，其特征在于所述AGC模塊及PLL配置模塊可在FPGA、CPLD或EPLD芯片中實現(xiàn)，也可在MCU最小系統(tǒng)中實現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊，其特征在于所述AGC模塊及PLL配置模塊可在FPGA、CPLD或EPLD芯片中實現(xiàn)，也可在MCU最小系統(tǒng)中實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明應(yīng)用于TD－SCDMA覆蓋系統(tǒng)的基帶檢波同步模塊包括射頻接收機以及基帶處理子模塊，所述射頻接收機將接收到的TD－SCDMA射頻信號解調(diào)出模擬下行基帶I/Q信號，基帶處理子模塊對射頻接收機輸入的模擬下行基帶I/Q信號進行數(shù)字化處理后獲得幀同步信息，根據(jù)該幀同步信息輸出控制信號至TD－SCDMA覆蓋系統(tǒng)，以控制覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路的通斷狀態(tài)，當(dāng)基站信號為下行時隙時，則控制覆蓋系統(tǒng)的上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開；否則，則控制下行鏈路關(guān)閉、上行鏈路打開。本發(fā)明在保持成本較低的前提下提供更為優(yōu)越的同步性能，使得TD－SCDMA覆蓋系統(tǒng)可以精確穩(wěn)定地實現(xiàn)上下行時隙的切換，完成無縫的信號放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
文檔編號H04J13/00GK1889549SQ200610036520
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月17日
發(fā)明者賴文強 申請人:京信通信技術(shù)(廣州)有限公司