專利名稱：基于數(shù)字信號直接放大與傳輸?shù)膶拵o線通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種寬帶無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，特別是在不需要借助于無線電載波以及不需要對 載波進行信號調(diào)制的情況下，而是通過高速基帶數(shù)字信號的直接放大、發(fā)射以及接收來實現(xiàn)寬 帶無線通信的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)其射頻前端收發(fā)模塊子系統(tǒng)主要包括兩種實現(xiàn)模式， 一種是采用將頻 率進行變換的調(diào)制載波模式， 一種是脈沖無線電(i即ulse radio)模式。
其中，調(diào)制載波模式是發(fā)展了很多年的成熟系統(tǒng)，其特點是需要無線電載波來實現(xiàn)信號的 無線傳輸。其收發(fā)系統(tǒng)的發(fā)射端是利用數(shù)字基帶信號(包含了需要傳輸?shù)男畔?去調(diào)制載波無線 電信號，通過混頻器將低頻基帶信號和載波信號進行混頻，從而將需要傳送的信息加載到射頻 信號，然后通過天線發(fā)射出去。這種模式的幾種典型結(jié)構(gòu)比如直接上變頻發(fā)射機結(jié)構(gòu)，超外差 式發(fā)射機結(jié)構(gòu)等，都需要無線電載波以及對載波的變頻調(diào)制。
調(diào)制載波模式的接收端則將接收到的射頻信號和載波信號進行混頻，將射頻信號變?yōu)榈皖l 基帶信號，再傳送給后續(xù)模塊進行處理。典型的實現(xiàn)方法包括如零中頻接收機，雙中頻外差接 收機，等。請參考"射頻微電子"，BehzadRazavi著，余志平，周潤德譯，06年4月第一版(參 考文獻l)。
傳統(tǒng)的無線廣播通信系統(tǒng)，以及移動通信的第二代(second generation - 2G)，第三代(3G), 以及目前正在開發(fā)的第四代(4G)移動通信系統(tǒng)等都是基于以上的調(diào)制載波模式。作為調(diào)制載 波模式的一種被廣泛應(yīng)用的技術(shù)是碼分多址(CDMA)，這種技術(shù)可以提高頻譜的有效利用率，提 高信息傳輸?shù)男剩档透蓴_。相關(guān)的專利如朱應(yīng)劍，"數(shù)字調(diào)制方式的CDMA —次變頻發(fā)射 系統(tǒng)"，東方通信科技發(fā)展有限公司，授權(quán)號CN1440149, 2003年(參考專利1);三浦徹也，
"CDMA接收機及其接收方法"，日本電氣株式會社，授權(quán)號CN1402911， 2003年(參考專利2)。 在超寬帶(Ultra Wide Band-UWB)通信中，目前比較成熟的技術(shù)比如"多帶-正交頻分互用"
(Multi Band-0FDM)系統(tǒng)，也采用了調(diào)制/解調(diào)的模式。如BehzadRazavi, Han-ChangKang, Turgut Aytur， Ran Yan， "Ultrawideband CMOS transceiver" , US Patent, Pub. No. 2006/0103473 Al, May 16， 2006 (參考專利3); Ismail, A. Abidi, "A 3.1 to 8. 2GHz Direct Conversion Receiver for MB-0FDM鵬Communications ，， ， 2005 IEEE International Solid-State Circuits Conference, pp. 208-210 (參考文獻2); Hui Zheng, et al., "A 3. 1-8. 0 GHz MB-OFDM UWB Transceiver in 0. 18nm CMOS, " IEEE 2007 Custom Integrated Circuits Conference (CICC)， pp. 651-654 (參考文獻3)。
以上模式都涉及到把數(shù)字基帶信號加載到載波無線電信號，并通過變頻，實現(xiàn)信息的傳輸。 其代表性特征是都需要無線電載波信號，并需要進行頻率轉(zhuǎn)化。從電路實現(xiàn)的角度分析，以上 系統(tǒng)均需要混頻器。
3過去近20年間，在無線通信領(lǐng)域有兩個被廣泛研究的技術(shù)是軟件無線電(software radio) 和數(shù)字無線電(digital radio)技術(shù)。
軟件無線電是一種用軟件實現(xiàn)物理層連接的無線通信設(shè)計。軟件無線電通常被認為是一個 可以進行重新配置的系統(tǒng)，它只需要開發(fā)一套通用的硬件系統(tǒng)，系統(tǒng)通過不同的軟件來適應(yīng)不 同的環(huán)境包括多種業(yè)務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)、和頻帶等。應(yīng)用軟件無線電技術(shù)， 一個移動終端可以在不同 系統(tǒng)和平臺間暢通無阻地使用。
全波段理想軟件無線電目前還只是設(shè)想，目前所能實現(xiàn)的是盡量釆用軟件無線電的設(shè)計思 想，在中頻以下達到全數(shù)字化，所以也可以稱為數(shù)字無線電，隨著器件和技術(shù)水平的發(fā)展,逐步向 真正的軟件無線電逼近。
"數(shù)字無線電"技術(shù)通常被用來描述那些將數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)用于基帶信號處理、調(diào)制 和解調(diào)、中頻甚至射頻信號處理的無線通信系統(tǒng)。
從以上分析可以看出，軟件無線電和數(shù)字無線電也都是建立在調(diào)制載波以及變頻的基礎(chǔ)上。
同調(diào)制載波的無線通信模式不同，脈沖無線電(impulse radio)作為超寬帶通信的一種 實現(xiàn)模式是利用數(shù)字信號對脈沖信號進行幅度、位置、相位等"調(diào)制"。這種模式是一種"無載 波"(carrier-less)模式，但仍然需要數(shù)字基帶信號對超寬帶脈沖信號進行調(diào)制，然后進行信 息傳輸禾卩接收o如Byunghoo Jung et al., "Pulse generator design for鵬IR communication systems," Circuits and Systems, 2005,4381- 4384 Vol. 5 (參考文獻4)', 馬龍，"一種新的基于混沌脈沖位置調(diào)制的UWB-IR通信系統(tǒng)，"解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué) 版)，2007年04期(參考文獻5)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明是在詳細分析目前各種無線通信系統(tǒng)模式的基礎(chǔ)上，提出一種基于數(shù)字 信號直接放大與傳輸?shù)膶拵o線通信方法，與目前成熟的無線通信模式相比，本無線通信系統(tǒng) 無載波、無需變頻，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、低成本、傳輸速率高的寬帶無線通信系統(tǒng)。
技術(shù)方案本發(fā)明的基于數(shù)字信號直接放大與傳輸?shù)膶拵o線通信方法中，發(fā)射端通過將 高速基帶數(shù)字信號編碼形成傳輸碼，經(jīng)過寬帶功率放大器放大后，通過寬帶天線發(fā)射到空間； 接收端從寬帶天線接收信號，輸入到寬帶低噪聲放大器，經(jīng)過放大后輸入到高速采樣器或者模 數(shù)轉(zhuǎn)化器，再輸入到基帶進行信號處理，從而不需要把數(shù)字基帶信號加載到另外的無線電載波 上之后進行發(fā)射和接收。系統(tǒng)的發(fā)射端的射頻部分無需上變頻混頻器和本振信號。系統(tǒng)的接收 端的射頻部分無需下變頻混頻器和本振信號。
傳輸碼是通過將高電平的數(shù)字基帶信號代碼1擴展為二位或以上的代碼后形成，其中擴展 碼中至少包括一個低電平0。傳輸碼是通過在數(shù)字基帶信號中引入低電平的分隔符s，將包含2
個或以上的高電平序列，利用分隔符分割成短序列的高電平。其中分割符s的電平同數(shù)字基帶 的低電平0具有不同的寬度或高度。傳輸碼是通過在數(shù)字基帶信號中引入壓縮符y，將兩個或 以上的高電平1，壓縮成一個壓縮碼y。壓縮符y的電平同數(shù)字基帶的低電平0或者高電平具 有不同的寬度或電平幅度。
高速數(shù)字信號系列的不同時段，不同頻率，不同形狀包括不同的信號幅度、上升/下降沿 的時間常數(shù)、波形的相位及位置，構(gòu)成不同的信息傳輸通道，從而實現(xiàn)多用戶、多通道系統(tǒng)。
本系統(tǒng)的發(fā)射端結(jié)構(gòu)基帶的高速數(shù)字信號(攜帶了需要傳輸?shù)男畔?，其信號幅度通常在幾十個毫伏(mV)的量級，直接通過寬帶的功率放大器，將數(shù)字信號(如方波信號)的幅度放 大到數(shù)百毫伏或者以上的量級，然后通過寬帶天線發(fā)射出去。
本系統(tǒng)的接收端結(jié)構(gòu)寬帶天線接收到無線電信號后，通過寬帶低噪聲放大器放大，然后 輸入到高速采樣器進行采樣和模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)化，最后輸入到基帶進行信號處理。
通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)字基帶信號直接傳輸?shù)娜珨?shù)字無載波寬帶無線通信系統(tǒng)。
在大多數(shù)的應(yīng)用情況下，數(shù)字基帶信號是采用二進制的0和1表示。其中，0代表低電平 (比如通常采用的零電壓)，l代表高電平。高位進制如三進制的1， 0，和-1也在某些情況下 被使用。其中，-l代表幅度的絕對值和l的電平相同，但極性相反的電平。
有益效果通過以上分析可知，該系統(tǒng)對高速基帶信號直接經(jīng)過寬帶功率放大器放大后， 通過寬帶天線發(fā)射；在系統(tǒng)的接收端，傳輸?shù)臒o線電信號通過寬帶天線接收后，經(jīng)過寬帶低噪 聲放大器放大，再通過高速采樣器或模數(shù)轉(zhuǎn)化器送到基帶進行信號處理。本發(fā)明避免了傳統(tǒng)無 線通信模式中調(diào)制解調(diào)結(jié)構(gòu)所必須的器件如混頻器，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，傳輸速率高，低成本 的寬帶無線通信系統(tǒng)。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。 圖1是本發(fā)明系統(tǒng)中主要部分的框圖。 圖2是傳統(tǒng)的直接上變頻發(fā)射機結(jié)構(gòu)(參考文獻1)。 圖3是傳統(tǒng)的零中頻接收機結(jié)構(gòu)(參考文獻1)。
圖4 (a)是本發(fā)明的發(fā)射端輸入信號(數(shù)字基帶信號)，和(b)接收端經(jīng)過寬帶低噪聲 放大器放大后的輸出信號波形。(c)和(d)是輸入和輸出信號在小時間尺度下的波形。
圖5顯示當(dāng)功率放大器的中心頻率發(fā)生偏離時，接收到的信號產(chǎn)生失真。
圖6顯示當(dāng)功率放大器和低噪聲放大器的中心頻率同數(shù)字基帶信號一致，但帶寬不夠時， 接收到的信號發(fā)生失真，信號需要長時間才能達到飽和值。
圖7 (a)和(b)是在10ns的周期下， 一個0. 05ns (50ps)的脈沖的頻譜。(a)是數(shù)字基 帶信號的頻譜，(b)是接收端的功率譜。(c)和(d)是在10ns的周期下，高、低電平的1和 0的寬度為50ps的一個無規(guī)序列所對應(yīng)的數(shù)字基帶和接收信號的功率譜。
以上圖1中有
10- 基帶數(shù)字信號發(fā)生系統(tǒng)，其中基帶信號經(jīng)過(擴展)編碼后形成傳輸碼
11- 基帶的高頻數(shù)字信號(如方波信號)編碼后的傳輸碼序列
12 -發(fā)射端的寬帶功率放大器
13 -發(fā)射端的寬帶天線 14-接收端的寬帶天線
15 -接收端的寬帶低噪聲放大器
16- 接收端的高速采樣器模塊
17- 接收端的數(shù)字處理模塊 圖2中有
20- 數(shù)字信號
21- 無線電載波22 -調(diào)制變頻后的信號
23 -本振信號
24 -移相器
25 -混頻器 圖3中有
30 -本振信號 31-移相器 32 -混頻器。
具體實施例方式
在圖1中，左邊為發(fā)射機部分，右邊為接收機部分。
發(fā)射機中，攜帶了需要傳輸信息的數(shù)字信號，以方波信號或其他的脈沖信號形式，輸入到 發(fā)射端。該數(shù)字基帶信號的頻率可以包括幾百兆赫茲以上的射頻、微波、毫米波頻率等。為了 實現(xiàn)無線收發(fā)，首先對原始的數(shù)字基帶信號進行編碼，從而將高電平的長序列代碼形成短序列 的傳輸碼。
在接收機部分，寬帶天線接收到的信號被寬帶低噪聲放大器放大后，利用高速采樣器對信 號進行采樣和模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)化，再傳送給后續(xù)基帶電路進行信號處理。
整個系統(tǒng)中，功率放大器，低噪聲放大器，以及天線其帶寬需要滿足相應(yīng)的系統(tǒng)帶寬要求。
在以上的系統(tǒng)中，采用以下幾種模式可實現(xiàn)多用戶、多通道通信。利用數(shù)字信號序列的不 同時間段，可實現(xiàn)時分復(fù)用(TDM)系統(tǒng)，利用數(shù)字信號的不同速率(或者頻率及周期)，可實 現(xiàn)頻分復(fù)用的多頻、多通道的信息傳輸。利用數(shù)字信號(如方波以及其他脈沖)的不同形狀， 包括幅度，上升/下降沿的時間，位置(或相位)的不同，可攜帶更多的信息。
以上所述的全數(shù)字無載波寬帶無線通信系統(tǒng)，具有實現(xiàn)計算機之間的無線連接的功能。同 時，在光纖通信中因為信息的傳遞也是采用數(shù)字化模式，本系統(tǒng)也具有同光纖通信直接兼容的 特性，從而實現(xiàn)光纖通信之間的無線連接。此外，數(shù)字化集成電路芯片的片上互連 (interconnect),也可以通過本系統(tǒng)模式實現(xiàn)線片上互聯(lián)。
以上所述的實施例僅是為說明本發(fā)明專利的技術(shù)思想及特點，而不能以之限定本發(fā)明的專 利范圍，凡是依本發(fā)明專利所揭示的思想所做的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本專利權(quán)利要求 書的保護范圍內(nèi)。
圖1為本發(fā)明所提出的全數(shù)字寬帶無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的核心部分。
圖2為傳統(tǒng)的直接上變頻發(fā)射機結(jié)構(gòu)。由圖可知，低頻信號通過混頻器加載到射頻信號， 再經(jīng)過功率放大器放大，然后通過天線發(fā)射出去。
圖3為傳統(tǒng)的零中頻接收機結(jié)構(gòu)。由圖可知，天線接收到的射頻信號通過低噪聲放大器后， 通過混頻，轉(zhuǎn)化為低頻信號，再傳送給后續(xù)電路進行處理。
將圖1和圖2、圖3進行對比后發(fā)現(xiàn)，采用變頻的傳統(tǒng)調(diào)制載波模式，其特征都是需要無 線電載波信號，并需要進行頻率轉(zhuǎn)化；而本發(fā)明所提出的結(jié)構(gòu)不需要變頻，并且不需要另外的 無線電載波。
下面，我們以二進制為例，詳細分析本發(fā)明的技術(shù)實現(xiàn)。高位進制的情況下，可根據(jù)二進 制做類似拓展。在0和1的二進制體系下，嚴格周期性的方波信號用(…01010101…)的無窮序列來表示。而加載有信息的基帶信號，將是0和1的任何形式的組合。當(dāng)遇到一個很長的高電 平序列時(…11111111…)，比如100個高電平，其對應(yīng)的方波的寬度將很寬(是單個信號的 100倍)，這種情況下將要求系統(tǒng)的放大器等器件具有很寬的寬帶。作為一種極端情況，對于一 個接近無窮序列的高電平，其對應(yīng)的是接近直流的低頻信號，而這樣的信號將無法通過無線電 發(fā)射實現(xiàn)傳輸。
從而，如何實現(xiàn)對任意組合的數(shù)字基帶信號特別是長序列的信號進行無線傳輸，并且對實 現(xiàn)這種無線傳輸?shù)纳漕l系統(tǒng)的帶寬控制在一定的帶寬范圍，成為本發(fā)明的一個核心技術(shù)。
克服長序列高電平傳輸困難的一種方法，是將基帶數(shù)字信號的原始代碼序列，進行擴展后 形成新的傳輸碼序列。原始代碼的高電平1擴展成含有高、低電平(零電壓)組合的一個組合 序列，形成高電平1的傳輸碼。比如，最簡單的一種組合序列是由高低電平組成的二位傳輸碼 10，或者Ol。擴展碼的位數(shù)不限于二位，對于高電平的原始碼l，含有低電平的短位代碼組合 都可作為擴展的傳輸碼。以這種方式形成的傳輸碼，當(dāng)接收端接收到高電平l以后，對于10序 列的擴展碼，其后面的低電平O將被識別為擴展符，而不作為原始信息的0電平。
在高電平代碼1中引入上述的短序列擴展傳輸碼(比如10或者01)后，因為此擴展傳輸 碼中含有低電平代碼，從而保證長序列的高電平原始基帶信號，在轉(zhuǎn)化成擴展的傳輸碼后，每 隔一個原始高電平代碼，至少有一個低電平的代碼。這些擴展后的傳輸代碼序列通過具有類似 于原始代碼周期信號帶寬的無線電收發(fā)系統(tǒng)，實現(xiàn)發(fā)射、傳輸和接收。
以上處理同樣適用于高于二進制的其他進制，其中，非零電平的原始代碼，通過轉(zhuǎn)化成包 含零電平的傳輸碼，而將長序列代碼擴展成可以無線收發(fā)的傳輸碼。
實現(xiàn)長序列的高電平代碼傳輸?shù)牧硗庖环N方法，是引入分隔符。當(dāng)遇到一個很長的高電平 信號1時，每隔一個或者幾個信號寬度，插入一個低電平的分隔符信號s。這種分隔符s的電 平和代表原始代碼的電平0,具有不同的特性，比如，電平的時間寬度不同。從而，系統(tǒng)將根 據(jù)這種不同寬度的低電平判斷出分隔符。比如， 一個基帶信號序列(01101111111001)，通過分 隔符的引入表達成(011011sllslls1001)。這里，是每隔兩個高電平引入一個分隔符。通過分 隔符的引入， 一個很長的高電平將可以被分隔成短序列信號，并被無線發(fā)射和接收。
類似于以上的分隔符，引入壓縮符對原始代碼進行壓縮后也可形成傳輸碼。比如，對于基 帶信號序列(01101111111001)，通過引入壓縮碼y，對每2個(或者更多個)高電平信號11 轉(zhuǎn)化成1個y信號，形成(0y0yyyl001)。這種壓縮碼y同原始代碼1具有不同的特性，比如， 不同的寬度等。
以上的分隔符和壓縮符的組合，將對原始代碼進行壓縮和重新編碼，從而形成可以被具有 一定帶寬的射頻系統(tǒng)發(fā)射、傳輸和接收的代碼。
案例分析為了證明本發(fā)明的可行性，我們對本發(fā)明所提出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了驗證。
系統(tǒng)的發(fā)射端利用一個寬帶的功率放大器將數(shù)字基帶信號(如方波信號)進行放大，放大 后的信號由寬帶天線發(fā)射到空間。
從發(fā)射端發(fā)送的信號，經(jīng)過空間傳輸衰減被接收端的天線接收，然后被寬帶低噪聲放大器 放大。放大后的信號經(jīng)過高速采樣器采樣以及模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)化后輸入到基帶進行信號處理。
作為一種特例，我們首先考慮嚴格周期性的方波信號。這種情況對應(yīng)一個無窮長序列的高 電平(…..111111……)，在經(jīng)過二位IO(或者Ol)編碼擴展后，形成(……10101010101010……) 序列的傳輸碼。從而顯示長序列代碼經(jīng)過編碼擴展形成傳輸碼后，其發(fā)射和接收的.原理
7圖4為周期性方波信號系統(tǒng)的仿真波形圖。輸入端的方波信號其頻率為10GHz,對應(yīng)的周 期是O. Ins,電壓幅度為5meV，基帶信號經(jīng)過編碼擴展后形成周期性信號如圖(a)所示。數(shù)字信 號經(jīng)過寬帶的功率放大器(中心頻率為10GHz，帶寬為5GHz，增益是25dB)的放大后，通過寬 帶天線發(fā)射到空間。在接收端，信號經(jīng)過天線接收后，被低噪聲放大器(中心頻率為10GHz， 帶寬為5GHz，增益是25dB)放大，輸出的信號如圖(b)所示。圖(c)和(d)顯示的是輸入的 數(shù)字信號以及接收到的信號在小時間尺度下的精細結(jié)果。
在以上的試驗系統(tǒng)中，輸入端的數(shù)字信號作為一個案例，我們選擇方波信號，其他形狀的 脈沖信號也可做輸入信號。
下面我們分析當(dāng)系統(tǒng)的中心頻率發(fā)生偏離，或者放大器的帶寬發(fā)生變化時，系統(tǒng)的響應(yīng)情況。
當(dāng)發(fā)射端的寬帶功率放大器和接收端的低噪聲放大器的中心頻率發(fā)生偏離時，如果帶寬足 夠?qū)?，從而放大器的線性區(qū)覆蓋系統(tǒng)的中心頻率時，系統(tǒng)的響應(yīng)不受影響。
當(dāng)系統(tǒng)的中心頻率接近放大器的線性區(qū)域的邊界，或者處于非線性區(qū)域時，系統(tǒng)接收到的 信號波形將發(fā)生失真。
圖5顯示，對于10GHz周期的數(shù)字基帶方波信號(a)，當(dāng)接收端的低噪聲放大器帶寬不變 (中心頻率為10GHz,帶寬為5GHz，增益是25dB),而發(fā)射端的功率放大器的中心頻率是8GHz， 帶寬為3 GHz時，接收到的信號。這種情況下，因為數(shù)字信號的中心頻率已經(jīng)處于功率放大器 的線性放大范圍之外，從圖5和圖4的對比可以看出，所接收到的信號，因為發(fā)射端的帶寬不 夠，信號發(fā)生了失真，出現(xiàn)包絡(luò)狀的調(diào)制波形，并且隨時間的推移幅度降低(b)。圖(c)和(d) 顯示的是輸入的數(shù)字信號以及接收到的信號在小時間尺度下的精細結(jié)果。
此外，當(dāng)放大器的中心頻率一致，但放大器的帶寬不同時，對信號的發(fā)射和接收也會產(chǎn)生 影響。
圖6是將功率放大器和低噪聲放大器的中心頻率設(shè)置為10GHz，帶寬設(shè)為0. 5GHz時(帶寬 是數(shù)字信號中心頻率的5%)，接收端的輸出波形。從圖中可以看出，由于帶寬不夠，需要幾十 個信號周期的時間，輸出波形才能達到穩(wěn)定狀態(tài)。
以上，作為一種特例，我們對周期性的方波信號的發(fā)射和接收做了系統(tǒng)分析。此種情況對 應(yīng)長序列高電平的極端情況下，信號的發(fā)射和接收問題。
當(dāng)然，攜帶傳輸信號的數(shù)字基帶信息其對應(yīng)的方波信號將具有非周期性。下面，我們采用 一種無規(guī)序列作為試驗系統(tǒng)，顯示其技術(shù)的可行性。圖7中，(a)和(b)顯示的是一個0.05ns (50ps)寬帶的脈沖頻譜，(a)是數(shù)字基帶信號的頻譜，(b)是接收端的功率譜。(c)和(d)是 高、低電平的1和0的寬度為50ps的一個無規(guī)序列所對應(yīng)的數(shù)字基帶和接收信號的功率譜。其 中，以上仿真時的周期采用10ns。
權(quán)利要求
1.一種基于數(shù)字信號直接放大與傳輸?shù)膶拵o線通信方法，其特征在于發(fā)射端通過將高速基帶數(shù)字信號編碼形成傳輸碼，經(jīng)過寬帶功率放大器放大后，通過寬帶天線發(fā)射到空間；接收端從寬帶天線接收信號，輸入到寬帶低噪聲放大器，經(jīng)過放大后輸入到高速采樣器或者模數(shù)轉(zhuǎn)換器，再輸入到基帶進行信號處理，從而不需要把數(shù)字基帶信號加載到另外的無線電載波上之后進行發(fā)射和接收。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字信號直接放大與傳輸?shù)膶拵o線通信方法，其特征在于， 傳輸碼是通過將高電平的數(shù)字基帶信號代碼1擴展為二位或以上的代碼后形成，其中擴展碼中 至少包括一個低電平0。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字信號直接放大與傳輸?shù)膶拵o線通信方法，其特征在于， 傳輸碼是通過在數(shù)字基帶信號中引入低電平的分隔符s，將包含2個或以上的高電平序列，利 用分隔符分割成短序列的高電平。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于數(shù)字信號直接放大與傳輸?shù)膶拵o線通信方法，其特征在于, 其中分割符s的電平同數(shù)字基帶的低電平0具有不同的寬度或高度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字信號直接放大與傳輸?shù)膶拵o線通信方法,其特征在于， 傳輸碼是通過在數(shù)字基帶信號中引入壓縮符y，將兩個或以上的高電平1，壓縮成一個壓縮碼y。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于數(shù)字信號直接放大與傳輸?shù)膶拵o線通信方法，其特征在于， 壓縮符y的電平同數(shù)字基帶的低電平0或者高電平具有不同的寬度或電平幅度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字信號直接放大與傳輸?shù)膶拵o線通信方法，其特征在于， 高速數(shù)字信號系列的不同時段，不同頻率，不同形狀包括不同的信號幅度、上升/下降沿的時間 常數(shù)、波形的相位及位置構(gòu)成不同的信息傳輸通道，從而實現(xiàn)多用戶、多通道系統(tǒng)。
全文摘要
基于數(shù)字信號直接放大與傳輸?shù)膶拵o線通信方法提出一種寬帶無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同傳統(tǒng)無線通信的模式不同，本系統(tǒng)不需要傳統(tǒng)模式的無線電載波以及調(diào)制，而是對高速基帶信號直接經(jīng)過寬帶功率放大器放大后，通過寬帶天線發(fā)射；其中，通過對數(shù)字基帶信號進行編碼形成傳輸碼，實現(xiàn)長序列高電平的無線傳輸。在系統(tǒng)的接收端，傳輸?shù)臒o線電信號通過寬帶天線接收后，經(jīng)過寬帶低噪聲放大器放大，再通過高速采樣器或模數(shù)轉(zhuǎn)化器送到基帶進行信號處理。本發(fā)明避免了傳統(tǒng)無線通信模式中調(diào)制解調(diào)結(jié)構(gòu)所必須的器件如混頻器，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，傳輸速率高，低成本的寬帶無線通信系統(tǒng)。
文檔編號H04B1/38GK101599773SQ20091003290
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者伍蓮洪, 楠 姜, 尤肖虎, 張在琛, 黃風(fēng)義 申請人:東南大學(xué);愛斯泰克(上海)高頻通訊技術(shù)有限公司