專利名稱：頻譜和功率利用率高的同頻發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)的裝置的制作方法
技術領域：
按規(guī)定cdma20001X低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)和Ix EV-DO高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)應使用頻分復用，需 要兩個下行頻點分別作為上述兩系統(tǒng)的發(fā)送載波。本實用新型涉及一種用于高速數(shù)據(jù)系統(tǒng) 的定向窄波束和利用其中一根天線產生的用低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)和高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)下行同頻發(fā)送 裝置，本裝置將分別利用智能天線產生的于低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的全向波束，實現(xiàn)高、低速數(shù)據(jù)系 統(tǒng)同頻點空分復用，達到在一個頻點上同時發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)信號的目的。利用智能天 線實現(xiàn)的低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)和高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)下行同頻發(fā)送裝置能成倍提高頻譜利用率，并提高 功率利用率約8倍。大幅度減少干擾、節(jié)省資源，且易于實現(xiàn)，使智能天線高新技術的推廣 成為可能。本實用新型屬于移動通信技術領域。
背景技術：
按規(guī)定cdma20001X低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)與Ix EV-DO高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)應使用頻分復用，需 要兩個下行頻點，分別作為cdma20001X系統(tǒng)的下行發(fā)送載波和Ix EV-DO系統(tǒng)的下行發(fā)送 載波，這兩個載波都是全向發(fā)射的，使用頻分復用方式。由于Ix EV-DO系統(tǒng)在小區(qū)內主要 使用時分多址方式，某一時刻的某一方向上只有一個用戶，因此IxEV-DO系統(tǒng)下行載波的 全向發(fā)射將造成發(fā)功率和頻譜資源的極大浪費。cdma20001X系統(tǒng)使用碼分多址方式，某一 時刻需要在多個方向上給多個用戶發(fā)送信號，繼續(xù)使用全向發(fā)射方式較為合理。本實用新型給出的低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)和高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)下行同頻發(fā)送裝置是移動通信 領域的高科技產品，將分別利用智能天線產生的、用于高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的定向窄波束和利用 其中一根天線產生的用于低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的全向波束，實現(xiàn)高、低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的同頻點空分 復用，用于取代原有的頻分復用方式，達到在一個頻點上同時發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)信號的 目的。這時需要使用高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路和智能天線定向波束形成電路這 些高科技設備，才能實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)用戶的來波方向檢測和定向發(fā)送，增加發(fā)功率和頻 譜利用率并大幅度減少對其它方向用戶的干擾，還可以實現(xiàn)與低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的空分復用， 成倍提高頻譜和發(fā)信功率的資源利用率。根據(jù)申請人的調研，至今還沒有資料給出具體的、利用智能天線實現(xiàn)cdma20001X 低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)與Ix EV-DO高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)下行同頻點發(fā)送裝置的原理和相關電路的設計方 法。本裝置具有原理清晰、設備簡單、易于實現(xiàn)的基本特點，在成倍節(jié)省頻譜資源和提高功 率利用率約8倍的同時，能保證收發(fā)信的可靠性，降低費用，使智能天線的推廣使用成為可 能，符合低碳經濟的發(fā)展方向。
發(fā)明內容技術問題本實用新型解決的技術問題是針對以上還沒有相關技術資料說明 的、Cdma20001X低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)與Ix EV-DO高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)下行同頻點發(fā)送的方法，提出一種 我們首創(chuàng)的、利用智能天線實現(xiàn)cdma20001X系統(tǒng)與Ix EV-DO系統(tǒng)下行同頻點發(fā)送的裝置。
4這種裝置利用智能天線實現(xiàn)Ix EV-DO系統(tǒng)下行窄波束定向發(fā)送，利用智能天線中的一根天 線實現(xiàn)cdma20001X系統(tǒng)下行全向發(fā)送?？梢詫崿F(xiàn)高、低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的同頻點空分復用，達 到在一個頻點上同時發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)信號的目的。該發(fā)明能成倍提高頻譜利用率并 提高功率利用率約8倍。大幅度減少干擾、節(jié)省資源，且易于實現(xiàn)，使智能天線的推廣成為 可能。技術方案低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)和高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)下行同頻點電磁波空分復用示意圖顯 示本實用新型利用智能天線實現(xiàn)Ix EV-DO系統(tǒng)下行窄波束定向發(fā)送，利用智能天線中的 一根天線實現(xiàn)cdma20001X系統(tǒng)下行全向發(fā)送。可以實現(xiàn)高、低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)同頻點空分復 用，達到在一個頻點上同時發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)信號的目的。Ix EV-DO高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)與cdma20001X低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的下行發(fā)送使用同一個載 波，高速數(shù)據(jù)使用由智能天線形成的窄波束E1實現(xiàn)定向發(fā)送，多個用戶的低速數(shù)據(jù)使用所 述智能天線中的一根天線形成全向發(fā)送波束E2,在所述窄波束E1的發(fā)送方向上，所述全向 發(fā)送波束E2不給該方向上的用戶發(fā)送所述低速數(shù)據(jù)信號，利用該小區(qū)的其它cdma20001X 載波給該方向上的用戶發(fā)送所述低速數(shù)據(jù)信號，可避免定向窄波束E1對該方向低速數(shù)據(jù)用 戶信號的干擾。所述窄波束E1的發(fā)送功率為所述全向發(fā)送波束E2的10倍或10倍以上，可以忽略 所述全向波束E2的干擾影響；所述窄波束E1與全向發(fā)送波束E2在空分多址的基礎上使用 同一載波。所述定向窄波束E1使用QPSK、8PSK、16QAM和64QAM調制方式，所述的全向發(fā)送波 束氏使用QPSK調制方式。所述的高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)使用時分多址的多用戶發(fā)送方式，每一時刻只發(fā)送一個方向 的用戶信號，所述的低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)使用碼分多址方式，每一時刻將發(fā)送多個用戶、多個方向 的信號。所述的低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)使用傳統(tǒng)的全向收發(fā)信技術。所述的高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)收發(fā)信設備中引入智能天線技術，基站上行收信設備中采用 高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路，判斷高速數(shù)據(jù)用戶所處方向；在所述的高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的 下行發(fā)信設備中使用智能天線定向波束形成電路，實現(xiàn)窄波束E1的定向發(fā)送。所述高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路中的第一天線陣元的輸出端接第一下變頻 乘法器一個輸入端，本地相干載波COS ω Lt送至所述第一下變頻乘法器的另一個輸入端；所 述第一下變頻乘法器的輸出端通過第一低通濾波器分別接第一解相關器和第二解相關器 的一個輸入端，本地I路中置序列接第一解相關器的另外一個輸入端，本地Q路中置序列 接第二解相關器的另外一個輸入端，兩個解相關器的最終輸出信號分別為ij = Cosali, Qijli = Sinali,將送入智能天線定向波束形成電路用于控制發(fā)射方向。所述智能天線定 向波束形成電路中天線陣元的定向波束形成電路中包括串并轉換電路、確定波束發(fā)信方向 的加權系數(shù)產生電路、用于數(shù)據(jù)基帶信號與加權系數(shù)的實部和虛部分別相乘的第十一乘法 器、第十二乘法器、第十五乘法器、第十六乘法器、用于已加權基帶信號正交調制的第十三 乘法器、第十四乘法器、第十七乘法器、第十八乘法器，用于正交調制信號合成的第一加法 器、第二加法器和第三加法器，以及90度移相電路、上變頻電路和天線陣元；智能天線定向 發(fā)送設備中所述串并變換電路的一路輸出端通過加權系數(shù)第十一數(shù)乘法器、第十二數(shù)乘法器接正交載波調制第十三乘法器、第十四乘法器的輸入端，所述加權系數(shù)ij ，-Ijli分別接 所述第十一乘法器、第十六乘法器的輸入端，所述加權系數(shù)qiju、Qijli分別接所述第十二 乘法器、第十五乘法器的輸入端，載波coswt送至所述第十三乘法器、第十七乘法器的輸入 端，載波coswt經所述90度相移電路的輸出端接所述第十四乘法器、第十八乘法器的輸入 端；所述第十三乘法器、第十四乘法器的輸出端分別接所述第一加法器的兩路輸入端，所述 第十七乘法器、第十八乘法器的輸出端分別接所述第二加法器的兩路輸入端；所述第一加 法器、第二加法器的輸出端分別接至所述第三加法器的兩路輸入端；所述第三加法器的輸 出端通過上變頻電路接天線的輸入端。所述的高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路的本地I路導頻序列產生電路中碼片定 時脈沖和扣除脈沖分別接與門的兩個輸入端，與門的輸出接CP相位調整器的輸入端，CP相 位調整器的輸出端接到一組移位寄存器的時鐘信號輸入端，初始狀態(tài)預置器(Si)的輸出 端分別接到所述一組移位寄存器的初始狀態(tài)控制輸入端；控制信號Sd和Ss分別接所述初 始狀態(tài)預置器的兩個輸入端，所述移位寄存器的輸出端的輸出接所述第一解相關器的Iqil 輸入端。所述的高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路的乘法器電路中，電源正極分別接第一電 阻，第二電阻的一端，第一電阻的另一端分別接第一三極管、第三三極管的集電極，第二電 阻的另一端分別接第二三極管、第四三極管的集電極；所述第一三極管、第二三極管的發(fā) 射極分別接第五三極管的集電極，所述第三三極管、第四三極管的發(fā)射極分別接第六三極 管的集電極，所述第五三極管、第六三極管的發(fā)射極分別連接到電流源，所述電流源的另一 端連接電源負極；所述第一三極管的基極觸點連接到所述第四三極管的基極觸點，所述第 二三極管的基極觸點連接到所述第三三極管的基極觸點，從所述第一三極管、第二三極管 的基極分別引出該乘法器第一電壓輸入的正負端，從所述第五三極管、第六三極管的基極 分別引出該乘法器第二電壓輸入的正負端，從所述第四三極管、第一三極管的集電極分別 引出該乘法器輸出的正負端。有益效果由于本實用新型利用智能天線實現(xiàn)Ix EV-DO系統(tǒng)下行窄波束定向發(fā) 送，利用智能天線中的一根天線實現(xiàn)cdma20001X系統(tǒng)下行全向發(fā)送。可以實現(xiàn)高、低速數(shù) 據(jù)系統(tǒng)的同頻點空分復用，取代原來采用頻分復用實現(xiàn)的cdma20001X系統(tǒng)和Ix EV-DO系 統(tǒng)發(fā)送方式，達到在一個頻點上同時發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)信號的目的。該發(fā)明能成倍提高 頻譜利用率并提高功率利用率約8倍。大幅度減少小區(qū)間干擾、節(jié)省資源，且易于實現(xiàn)，使 智能天線的推廣成為可能。使用的高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測方法與傳統(tǒng)的基于子空間法 的移動臺來波方向判定算法以及基于最優(yōu)性能準則算法相比，省去了矩陣的求逆計算、特 征值分解和奇異值分解計算等復雜過程，與MUSIC譜搜索算法相比省去了譜搜索的過程， 大大降低了移動臺來波方向估計的實現(xiàn)難度。在智能天線定向波束形成電路利用基帶信號 幅度加權實現(xiàn)波束形成，該方法是實現(xiàn)智能天線定向發(fā)送的高效方案。

圖1為所述高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路中第一天線陣元的電路原理圖，圖2為所述智能天線定向波束形成電路中第一天線陣元AE1的電路原理圖，圖3為所述高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路中乘法器的電路原理圖，[0021]圖4為所述高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路中第一解相關器部分的電路原理圖。其中圖1，圖3，圖4為所述高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測中所用的基本電路原理 圖。
具體實施方式
本實用新型利用智能天線實現(xiàn)Ix EV-DO系統(tǒng)下行窄波束定向發(fā)送，利用智能天線 中的一根天線實現(xiàn)cdma20001X系統(tǒng)下行全向發(fā)送?？梢詫崿F(xiàn)高、低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)同頻點空分 復用。cdma20001X系統(tǒng)下行全向發(fā)送設備可以使用傳統(tǒng)電路組成，下面給出基站收發(fā)信機 利用8陣元圓陣智能天線實現(xiàn)Ix EV-DO系統(tǒng)下行窄波束定向發(fā)送的具體實施方式
。低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)和高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)下行同頻點電磁波空分復用示意圖顯示本發(fā)明 利用智能天線實現(xiàn)Ix EV-DO系統(tǒng)下行窄波束定向發(fā)送，利用智能天線中的一根天線實現(xiàn) cdma20001X系統(tǒng)下行全向發(fā)送?？梢詫崿F(xiàn)高、低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的同頻點空分復用，達到在一個 頻點上同時發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)的目的。利用智能天線實現(xiàn)cdma20001X與Ix EV-DO系統(tǒng)下行同頻點發(fā)送裝置的特征在 于Ix EV-DO與cdma20001X高、低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的下行發(fā)送使用同一個載波。高速數(shù)據(jù)系統(tǒng) 使用由智能天線形成的窄波束E1實現(xiàn)定向發(fā)送。低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)使用所述智能天線中的一 根天線(陣元)形成全向發(fā)送波束E2。在所述窄波束E1的發(fā)送方向上，所述全向發(fā)送波束 E2不給該方向上的低速數(shù)據(jù)用戶發(fā)送信號，利用該小區(qū)的其它cdma20001x載波給該方向上 的低速數(shù)據(jù)用戶發(fā)送信號，可避免定向窄波束E1對該方向用戶信號的干擾。所述定向發(fā)送窄波束E1具有較大的發(fā)送功率，約為所述全向發(fā)送波束E2的10倍 或10倍以上，可以忽略所述全向波束E2的干擾影響。所述窄波束E1與全向發(fā)送波束E2可 以在空分多址的基礎上使用同一載波。所述定向窄波束E1可以使用QPSK、8PSK、16QAM和 64QAM等調制方式。所述的全向發(fā)送波束E2只能使用QPSK調制方式。所述的高速數(shù)據(jù)系 統(tǒng)使用時分多址的多用戶發(fā)送方式，每一時刻只發(fā)送一個方向的用戶信號。所述多個用戶 的低速數(shù)據(jù)使用碼分多址方式，每一時刻將發(fā)送多個用戶、多個方向的信號。低速數(shù)據(jù)用戶 將繼續(xù)使用現(xiàn)有的全向收發(fā)信設備。Ix EV-DO基站的高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的收發(fā)信設備中引入智能天線技術，基站上行收信 設備中采用高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路，能判斷高速數(shù)據(jù)用戶所處方向。由高速數(shù)據(jù) 用戶來波方向檢測電路輸出的高速數(shù)據(jù)用戶來波方向參數(shù)將送入高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)下行發(fā)信 設備中使用的智能天線定向波束形成電路，用于實現(xiàn)定向發(fā)送。圖1中給出8陣元圓陣智能天線中第一天線陣元AE1,用于接收載波下變頻的第一 下變頻乘法器M1,用于濾波的第一低通濾波器LPF1，用于接收導頻序列解相關的第一解相 關器DES1、第二解相關器DES2。所述兩個解相關器的最終輸出信號分別為Jjli = Cosali, Qijli = Sinali,將送入智能天線定向波束形成電路用于控制發(fā)射方向。圖2給出了智能天線定向波束形成電路中第一天線陣元AE1的電路，包括串并轉 換電路11，確定波束發(fā)信方向的加權系數(shù)ij ，Qijli^ Qijli^ -ijli;用于數(shù)據(jù)基帶信號與加 權系數(shù)的實部和虛部分別相乘的第十一乘法器Mn、第十二乘法器M12、第十五乘法器M15、 第十六乘法器M16、用于已加權基帶信號正交調制的第十三乘法器M13、第十四乘法器M14、 第十七乘法器M17、第十八乘法器M18，用于正交調制信號合成的第一加法器M19、第二加法器M110和第三加法器M111，以及90度移相電路12、上變頻電路13和天線陣元A11 ；智能天線定 向發(fā)送設備中所述串并變換電路11的一路輸出端通過加權系第十一數(shù)乘法器Mn、第十二 數(shù)乘法器M12接正交載波調制第十三乘法器M13、第十四乘法器M14的輸入端，所述加權系數(shù) Ijli, -Ijli分別接所述第十一乘法器Mn、第十六乘法器M16的輸入端，所述加權系數(shù)qijn， qiju分別接所述第十二乘法器M12、第十五乘法器M15的輸入端，載波coswt送至所述第十三 乘法器M13、第十七乘法器M17的輸入端，載波coswt經所述90度相移電路13的輸出端接所 述第十四乘法器M14、第十八乘法器M18的輸入端；所述第十三乘法器M13、第十四乘法器M14的 輸出端分別接所述第一加法器M19的兩路輸入端，所述第十七乘法器M17、第十八乘法器M18 的輸出端分別接所述第二加法器Mlltl的兩路輸入端；所述第一加法器M19、第二加法器Mlltl的 輸出端分別接至所述第三加法器M111的兩路輸入端；所述第三加法器M111的輸出端通過上 變頻電路12接天線A11的輸入端。圖3給出了所述高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路中乘法器的實現(xiàn)電路，由兩個并 聯(lián)工作的差分電路和壓控電流源組成，電源正極Vcc分別接第一電阻R1，第二電阻R2的一 個觸點，所述第一電阻Rl的另一個觸點分別接到第一三極管Tl、第三三極管T3的集電極 觸點，所述第二電阻R2的另一個觸點分別接到第二三極管T2、第四三極管T4的集電極觸 點.所述第一三極管Tl、第二三極管T2的發(fā)射極觸點分別接到第五三極管T5的集電極 觸點，所述第三三極管T3、第四三極管T4的發(fā)射極觸點分別接到第六三極管T6的集電極 觸點，所述第五三極管T5、第六三極管T6的發(fā)射極觸點分別連接到電流源IE的一個觸點， 所述電流源的另外一個觸點連接到電源負極-Vcc，所述第一三極管Tl的基極觸點連接到 所述第四三極管T4的基極觸點，所述第二三極管T2的基極觸點連接到所述第三三極管T3 的基極觸點，從所述第一三極管Tl、第二三極管T2的基極分別引出該乘法器第一電壓輸 入Ux的正負端，從所述第五三極管T5、第六三極管T6的基極分別引出該乘法器第二電壓 輸入uy的正負端，從所述第四三極管T4、第一三極管Tl的集電極分別引出該乘法器輸出 U0的正負端。圖4給出所述高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路的本地I路導頻序列Iqil產生電 路。碼片定時脈沖CP和扣除脈沖DP分別接與門AND的兩個輸入端，與門的輸出接CP相位 調整器CPPA的輸入端，CP相位調整器的輸出端接到一組移位寄存器(Ι”……、IN)的時鐘 信號輸入端，初始狀態(tài)預置器SI的輸出端分別接到所述一組移位寄存器的初始狀態(tài)控制 輸入端?？刂菩盘朣d和Ss分別接到所述初始狀態(tài)預置器的兩個輸入端。所述移位寄存器 I0的輸出端Qci的輸出接到所述第一解相關器DESl的iqil輸入端。所述扣除脈沖DP使本 地產生的I路導頻序列與第k用戶路徑的I路導頻序列基本同步，所述CP相位調整用于使 本地產生的I路導頻序列與收到的第k用戶路徑的I路導頻序列同步。另外Q路解相關器 的結構與I路解相關器相同。所述的第二解相關器DES2與所述的第一解相關器DESl具有 類似的結構。利用高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路實現(xiàn)移動臺高速數(shù)據(jù)用戶來波方向DOA檢 測時，假設智能天線第一天線陣元AE1接收到第i個用戶的正交導頻序列信號為hu(t) = iqdOcosCcot+ad-qqAOsir^cot+a」(1)取正交下變頻用的本地載波為cos ω Lt,假設下變頻用的本地載波與收信號載波 同步，則有本地載波頻率(^= ω，經下變頻和低通濾波器LPFl，并略去1/2系數(shù)的影響后
8得Iyii = Iqi (t) cosa^-qqi (t) Sinali(2)信號iyn利用本地導頻序列iqil; 9如解相關，考慮到iqil; qqu之間的正交性，并 假定這兩個正交本地導頻序列與期望收信號中的兩個正交導頻序列同步，則有ijn = iyn · icmkl(c) = NcCosaliQijli = iYli · [-qcmkl (c) ] = NcSinali(3)導頻序列解相關后，在1知和91知中還可以取得導頻序列解相關增益N。。由于N。 為一常數(shù)，進行歸一化后，可改寫式(4)如下Ijmli = iyn · icmkl (c) = Cosaliqijmn = iyn · [-qcmkl (c) ] = Sinali(4)兩個解相關器的輸出信號可分別寫為ijn = Cosali, Qijli = Sinali，代表了高速 數(shù)據(jù)用戶的來波方向，將送入智能天線定向波束形成電路用于控制發(fā)射方向。根據(jù)正交載 波移相表達式cos (Wt-θ )和Sin(Wt-Q)的復數(shù)表達式Re[e^Vj0]，Im[ejwte_j 0 ]，利用智 能天線定向波束形成電路可實現(xiàn)對高速數(shù)據(jù)用戶的定向發(fā)送。智能天線第一天線陣元的正交基帶信號幅度加權電路、正交幅度調制電路等核心 電路原理見圖2。主要由下列部分組成串并變換電路11，用于數(shù)據(jù)基帶信號與加權系數(shù) 的實部和虛部分別相乘的乘法器Mn、M12、M15和M16，用于已加權基帶信號正交調制的乘法器 M13> M14, M17和M18，用于正交調制信號合成的加法器M19、M110和M111,以及90度移相電路12、 上變頻電路13和天線陣元An。首先由高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路取得代表高速數(shù)據(jù)用戶來波方向的參數(shù) Ijli = Cosali, Qijli = Sinali，它們決定了所需復加權系數(shù)的實部和虛部，串行輸入的用戶 數(shù)據(jù)信號將由串并變換電路變換為I1U)和仏(0兩路數(shù)據(jù)信號，這兩路數(shù)據(jù)信號分別對應 于無定向發(fā)送時正交幅度調制器的兩路輸入調制信號。I1U)分別與加權系數(shù)的實部ijn =Cosali、虛部qijn = Sinali在乘法器M11和M12中相乘，完成定向發(fā)送所要求的加權過程， 兩路乘法器送出的信號I11A11分別送入乘法器M13、M14完成正交幅度調制過程，所述M13、M14 乘法器的兩路輸出信號在加法器M19中相加，M19的輸出信號信號為I1COS (wt- 0).Q1 (t)經 過與上述類似的處理過程得QlSin(wt- θ )。從所述兩路信號的表達式中可以看出，在表達 式中引入定向發(fā)送所要求的移相因子Θ.乘法器M19和乘法器Mlltl的兩路信號QPSK11送上 變頻電路，經上變頻后可送天線A11的輸入端。除上述實施例外，本實用新型還可以有其它實施方式，也可以實現(xiàn)以本實用新型 為基礎的低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)和高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)下行同頻發(fā)送。凡采用等同替換或等效變換形成的 技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
權利要求一種頻譜和功率利用率高的同頻發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)的裝置，其特征在于高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路中的第一天線陣元(AE1)的輸出端接第一下變頻乘法器(M1)一個輸入端，本地相干載波cosωLt送至所述第一下變頻乘法器(M1)的另一個輸入端；所述第一下變頻乘法器(M1)的輸出端通過第一低通濾波器(LPF1)分別接第一解相關器(DES1)和第二解相關器(DES2)的一個輸入端，本地I路中置序列(iqil)接第一解相關器(DES1)的另外一個輸入端，本地Q路中置序列(qqil)接第二解相關器(DES2)的另外一個輸入端，兩個解相關器的最終輸出信號分別為ij1i＝cosa1i，qij1i＝sin a1i，將送入智能天線定向波束形成電路用于控制發(fā)射方向。
2.如權利要求1所述的頻譜和功率利用率高的同頻發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)的裝置，其特征 在于所述智能天線定向波束形成電路中第一天線陣元(AE1)的定向波束形成電路中包括 串并轉換電路(11)、確定波束發(fā)信方向的加權系數(shù)ijli，Qijli' qij^-iju、用于數(shù)據(jù)基帶 信號與加權系數(shù)的實部和虛部分別相乘的第十一乘法器(M11)、第十二乘法器(M12)、第十五 乘法器(M15)、第十六乘法器(M16)、用于已加權基帶信號正交調制的第十三乘法器(M13)、第 十四乘法器(M14)、第十七乘法器(M17)、第十八乘法器(M18),用于正交調制信號合成的第一 加法器(M19)、第二加法器(M110)和第三加法器(M111),以及90度移相電路(12)、上變頻電 路(13)和天線陣元(A11)；智能天線定向發(fā)送設備中所述串并變換電路(11)的一路輸出 端通過加權系數(shù)第十一數(shù)乘法器(M11)、第十二數(shù)乘法器(M12)接正交載波調制第十三乘法 器(M13)、第十四乘法器(M14)的輸入端，所述加權系數(shù)υπ，-υπ分別接所述第十一乘法器 (M11)、第十六乘法器(M16)的輸入端，所述加權系數(shù)qijli; Qijli分別接所述第十二乘法器 (M12)、第十五乘法器(M15)的輸入端，載波coswt送至所述第十三乘法器(M13)、第十七乘法 器(M17)的輸入端，載波coswt經所述90度相移電路(12)的輸出端接所述第十四乘法器 (M14)、第十八乘法器(M18)的輸入端；所述第十三乘法器(M13)、第十四乘法器(M14)的輸出端 分別接所述第一加法器(M19)的兩路輸入端，所述第十七乘法器(M17)、第十八乘法器(M18) 的輸出端分別接所述第二加法器(Mlltl)的兩路輸入端；所述第一加法器(M19)、第二加法器 (M110)的輸出端分別接至所述第三加法器(M111)的兩路輸入端；所述第三加法器(M111)的輸 出端通過上變頻電路(13)接天線(A11)的輸入端。
3.如權利要求1所述的頻譜和功率利用率高的同頻發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)的裝置，其特征 在于所述的高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路中，本地I路導頻序列Gqil)產生電路中碼片 定時脈沖(CP)和扣除脈沖(DP)分別接與門(AND)的兩個輸入端，與門的輸出接CP相位調整器(CPPA)的輸入端，CP相位調整器(CPPA)的輸出端接到一組移位寄存器(Itl........In)的時鐘信號輸入端，初始狀態(tài)預置器(Si)的輸出端分別接到所述一組移位寄存器(I0........In)的初始狀態(tài)控制輸入端；控制信號Sd和Ss分別接所述初始狀態(tài)預置器(Si)的兩個輸入端，所述移位寄存器(Itl)的輸出端(Qci)的輸出接所述第一解相關器(DESl)的 IQii輸入端。
4.如權利要求1所述的頻譜和功率利用率高的同頻發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)的裝置，其特征 在于所述的高速數(shù)據(jù)用戶來波方向檢測電路的乘法器電路中，電源正極(Vcc)分別接第一 電阻(R1),第二電阻(R2)的一端，第一電阻(R1)的另一端分別接第一三極管(T1)、第三三極 管(T3)的集電極，第二電阻(R2)的另一端分別接第二三極管(T2)、第四三極管(T4)的集電 極；所述第一三極管(T1)、第二三極管(T2)的發(fā)射極分別接第五三極管(T5)的集電極，所述2第三三極管(T3)、第四三極管(T4)的發(fā)射極分別接第六三極管(T6)的集電極，所述第五三 極管(T5)、第六三極管(T6)的發(fā)射極分別連接到電流源(Ie)，所述電流源的另一端連接電 源負極(-Vcc)；所述第一三極管(T1)的基極觸點連接到所述第四三極管(T4)的基極觸點， 所述第二三極管(T2)的基極觸點連接到所述第三三極管(T3)的基極觸點，從所述第一三極 管0\)、第二三極管(T2)的基極分別引出該乘法器第一電壓輸入(ux)的正負端，從所述第 五三極管(T5)、第六三極管(T6)的基極分別引出該乘法器第二電壓輸入(uy)的正負端，從 所述第四三極管(T4)、第一三極管(T1)的集電極分別引出該乘法器輸出(υ。)的正負端。
專利摘要本實用新型涉及一種頻譜和功率利用率高的同頻發(fā)送高、低速數(shù)據(jù)的裝置，屬于移動通信技術領域。上述兩碼分多址系統(tǒng)按規(guī)定應該使用頻分復用，需要兩個下行發(fā)信頻點，分別作為cdma2000lx低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)和1x EV-DO高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的發(fā)信載波，本裝置將分別利用智能天線產生1x EV-DO的定向窄波束和利用其中一根天線產生cdma2000lx的全向波束，實現(xiàn)這兩個系統(tǒng)的同頻點空分復用，達到在一個頻點上同時發(fā)送高、低速系統(tǒng)數(shù)據(jù)的目的。利用智能天線實現(xiàn)的低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)和高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)下行同頻發(fā)送裝置能成倍提高頻譜利用率，并提高功率利用率約8倍。大幅度減少干擾、節(jié)省資源，且易于實現(xiàn)，也推進了智能天線高新技術的應用。
文檔編號H04L27/20GK201717860SQ20102019874
公開日2011年1月19日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權日2010年5月21日
發(fā)明者傅海陽, 賈向東, 阮文飛, 陳技江 申請人:南京郵電大學