基于數(shù)字多載波合成230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種基于數(shù)字多載波合成230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，屬于電力用戶用電信息采集系統(tǒng)通信組網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)230M專網(wǎng)通信基站中頻處理單元采用的是單通道單載波通信，每路載波由信號(hào)處理單元和射頻單元組成。隨著用電信息采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的不斷深化應(yīng)用，對(duì)通信基站體積、成本、功耗、線性化有了更高的要求，原有的單通道單載波中頻處理單元已滿足不了系統(tǒng)的需求。需要實(shí)現(xiàn)高線性、自適應(yīng)預(yù)失真的數(shù)字多載波中頻處理單元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提出的是一種基于數(shù)字多載波合成230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其目的旨在克服基于FPGA數(shù)字變頻技術(shù)中頻處理單元進(jìn)行多載波通信時(shí)，需要多塊中頻處理單元以及指標(biāo)不一致等問(wèn)題。通過(guò)增加DH)算法單元，減小硬件體積，實(shí)現(xiàn)一路中頻處理單元處理多載波通信的目標(biāo)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案:基于數(shù)字多載波合成230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其特征包括:基帶上變頻單元、I路中頻合路器、Q路中頻合路器、第一 CFR單元、第一 DF1D單元、第二 CFR單元、第二 DF1D單元、下變頻單元；
[0005]其中基帶上變頻單元第一信號(hào)輸出端與I路中頻合路器信號(hào)輸入端相接；1路中頻合路器信號(hào)輸出端與第一 CFR單元信號(hào)輸入端相接；第一 CFR輸出信號(hào)與第一 DH)單元第一輸入信號(hào)相接；第一 DF1D單元信號(hào)輸出端與第一 D/A信號(hào)輸入端相接；第一 DF1D第二信號(hào)輸入端與第一 A/D第一信號(hào)輸出端相接；
[0006]基帶上變頻單元第二信號(hào)輸出端與Q路中頻合路器信號(hào)輸入端相接；Q路中頻合路器信號(hào)輸出端與第二 CFR單元信號(hào)輸入端相接；第二 CFR輸出信號(hào)與第二 DH)單元第一輸入信號(hào)相接；第二 Dro單元信號(hào)輸出端與第二 D/A信號(hào)輸入端相接；第二 Dro第二信號(hào)輸入端與第一 A/D第二信號(hào)輸出端相接；第一 A/D第三信號(hào)輸出端與下變頻單元的信號(hào)輸入纟而相接。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):由于采用Dro技術(shù)，支持更寬的調(diào)制帶寬，能夠處理含多載波信號(hào)，使得多載波通信基站體積、功耗、成本大大減小，解決了原有數(shù)字中頻處理單元在實(shí)現(xiàn)多載波通信時(shí)出現(xiàn)的體積過(guò)大、參數(shù)不一致等問(wèn)題。采用Dro技術(shù)，通過(guò)增加一路非線性信號(hào)補(bǔ)償功率放大器的非線性，實(shí)現(xiàn)一路中頻處理單元對(duì)應(yīng)多路載波信號(hào)，減小了體積，節(jié)約了成本。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是基于數(shù)字多載波合成技術(shù)的230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元
[0009]結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是多載波合成技術(shù)數(shù)字中頻處理單元的基帶上變頻單元結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖3是多載波合成技術(shù)數(shù)字中頻處理單元的I路中頻合路器結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖4是多載波合成技術(shù)數(shù)字中頻處理單元的Q路中頻合路器結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖5是多載波合成技術(shù)數(shù)字中頻處理單元的CFR算法單元結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖6是多載波合成技術(shù)數(shù)字中頻處理單元的DH)算法單元結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖7是多載波合成技術(shù)數(shù)字中頻處理單元的下變頻結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]對(duì)照?qǐng)D1，基于FPGA數(shù)字變頻技術(shù)的230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其結(jié)構(gòu)包括基帶上變頻單元、I路中頻合路器、Q路中頻合路器、CFR單元、DF1D單元、下變頻單元；其中基帶上變頻單元輸入與DSP輸出信號(hào)相接；基帶上變頻單元第一輸出信號(hào)與I路中頻合路器輸入相接；基帶上變頻單元第二輸出信號(hào)與Q路中頻合路器輸入相接路中頻合路器輸出信號(hào)與CFR單元輸入信號(hào)相接；Q路中頻合路器輸出信號(hào)與CFR輸入信號(hào)相接；CFR輸出信號(hào)與DH)單元第一輸入信號(hào)相接；DH)單元輸出信號(hào)與D/A輸入信號(hào)相接；DH)第二輸入信號(hào)相接；下變頻輸入信號(hào)與A/D輸出信號(hào)相接；下變頻輸出單元與DSP基帶處理單元相接。
[0017]對(duì)照?qǐng)D2，基帶上變頻處理單元，其結(jié)構(gòu)包括高倍內(nèi)插器、數(shù)字調(diào)制、數(shù)字乘法器、DDS信號(hào)發(fā)生器。基帶信號(hào)經(jīng)由高倍內(nèi)插值單元分頻，分頻后信號(hào)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制、經(jīng)過(guò)調(diào)制后的基帶信號(hào)與DDS產(chǎn)生的本振信號(hào)(產(chǎn)生正交信號(hào))進(jìn)行混頻、輸出1、Q路信號(hào)。
[0018]對(duì)照?qǐng)D3，I路中頻合路器，其結(jié)構(gòu)包括數(shù)字加法器。來(lái)自基帶上變頻的I路信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字加法器之后合路，送至CFR單元進(jìn)行算法處理。
[0019]對(duì)照?qǐng)D4，Q路中頻合路器，其結(jié)構(gòu)包括數(shù)字加法器。來(lái)自基帶上變頻的Q路信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字加法器之后合路，送至CFR單元進(jìn)行算法處理。
[0020]對(duì)照?qǐng)D5，CFR算法處理單元，其結(jié)構(gòu)包括波峰箝位(Clip)、波峰修整。來(lái)自基帶上變頻的Q路信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字加法器之后合路，送至CFR單元進(jìn)行算法處理。由1、Q路合成的輸出信號(hào)有較大的峰均比。較大的峰均比會(huì)引起PA效率的降低。CFR算法單元是在DPD算法單元前對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。1、Q路中頻合路器的輸出信號(hào)與波峰箝位(Clip)輸入信號(hào)相接，波峰箝位(Clip)輸出信號(hào)與波峰修整輸入信號(hào)相接；波峰修整信號(hào)輸出信號(hào)與DPD算法處理單元相接。
[0021]對(duì)照?qǐng)D6，DPD算法處理單元，其結(jié)構(gòu)包括預(yù)矯正、參數(shù)測(cè)量、參數(shù)估計(jì)、數(shù)據(jù)緩存。DUC的輸出信號(hào)一路送至預(yù)矯正單元進(jìn)行數(shù)據(jù)矯正，一路送至測(cè)量單元產(chǎn)生估計(jì)值；預(yù)矯正單元輸出信號(hào)一路送至D/A進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，一路送至數(shù)據(jù)緩存區(qū)緩存；將功放輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，做A/D變換送至數(shù)據(jù)緩存區(qū)存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)緩存區(qū)數(shù)據(jù)與測(cè)量單元數(shù)據(jù)送至參數(shù)估計(jì)單元估計(jì)PA的逆模型，參數(shù)估計(jì)輸出信號(hào)送至預(yù)矯正單元矯正，循環(huán)至實(shí)現(xiàn)高線性、無(wú)失真。
[0022]對(duì)照?qǐng)D7，下變頻處理單元，其結(jié)構(gòu)包括數(shù)字乘法器、低通濾波器、DDS信號(hào)發(fā)生器、FM解調(diào)單元、AGC模塊。A/D第一輸出信號(hào)與AGC模塊相接;AGC輸出信號(hào)第一輸出信號(hào)與D/A信號(hào)相接;AGC第二輸出信號(hào)與數(shù)字乘法器第一輸入相接；數(shù)字乘法器第二輸入信號(hào)與DDS信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)相接；數(shù)字乘法器的輸出信號(hào)與FM解調(diào)單元輸入信號(hào)相接；FM解調(diào)單元輸出信號(hào)與DSP輸出信號(hào)相接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于數(shù)字多載波合成230MHZ電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其特征包括:基帶上變頻單元、I路中頻合路器、Q路中頻合路器、第一 CFR單元、第一 DH)單元、第二 CFR單元、第二 DF1D單元、下變頻單元； 其中基帶上變頻單元第一信號(hào)輸出端與I路中頻合路器信號(hào)輸入端相接；1路中頻合路器信號(hào)輸出端與第一 CFR單元信號(hào)輸入端相接；第一 CFR輸出信號(hào)與第一 DH)單元第一輸入信號(hào)相接；第一 DF1D單元信號(hào)輸出端與第一 D/A信號(hào)輸入端相接；第一 DF1D第二信號(hào)輸入端與第一 A/D第一信號(hào)輸出端相接； 基帶上變頻單元第二信號(hào)輸出端與Q路中頻合路器信號(hào)輸入端相接；Q路中頻合路器信號(hào)輸出端與第二 CFR單元信號(hào)輸入端相接；第二 CFR輸出信號(hào)與第2DH)單元第一輸入信號(hào)相接；第二 DH)單元信號(hào)輸出端與第二 D/A信號(hào)輸入端相接；第二 DH)第二信號(hào)輸入端與第一 A/D第二信號(hào)輸出端相接；第一 A/D第三信號(hào)輸出端與下變頻單元的信號(hào)輸入端相接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字多載波合成230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其特征是所述的基帶上變頻單元，其結(jié)構(gòu)包括高倍內(nèi)插器、數(shù)字調(diào)制、數(shù)字乘法器、DDS信號(hào)發(fā)生器，基帶信號(hào)經(jīng)由高倍內(nèi)插值單元分頻，分頻后信號(hào)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制、經(jīng)過(guò)調(diào)制后的基帶信號(hào)與DDS產(chǎn)生的本振信號(hào)進(jìn)行混頻、輸出1、Q路信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字多載波合成230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其特征是所述的I路中頻合路器模塊，其結(jié)構(gòu)包括數(shù)字加法器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字多載波合成230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其特征是所述的Q路中頻合路器模塊，其結(jié)構(gòu)包括數(shù)字加法器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字多載波合成230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其特征是所述的CFR單元，其結(jié)構(gòu)包括波峰箝位(Clip)、波峰修整，來(lái)自基帶上變頻的Q路信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字加法器之后合路，送至CFR單元進(jìn)行算法處理，由1、Q路合成的輸出信號(hào)有較大的峰均比，較大的峰均比會(huì)引起PA效率的降低，CFR算法單元是在DB)算法單元前對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，1、Q路中頻合路器的輸出信號(hào)與波峰箝位(Clip)輸入信號(hào)相接，波峰箝位(Clip)輸出信號(hào)與波峰修整輸入信號(hào)相接，波峰修整信號(hào)輸出信號(hào)與DF1D算法處理單兀相接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字多載波合成230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其特征是所述的DF1D單元，其結(jié)構(gòu)包括預(yù)矯正、參數(shù)測(cè)量、參數(shù)估計(jì)、數(shù)據(jù)緩存，DUC的輸出信號(hào)一路送至預(yù)矯正單元進(jìn)行數(shù)據(jù)矯正，一路送至測(cè)量單元產(chǎn)生估計(jì)值；預(yù)矯正單元輸出信號(hào)一路送至D/A進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，一路送至數(shù)據(jù)緩存區(qū)緩存；將功放輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，做A/D變換送至數(shù)據(jù)緩存區(qū)存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)緩存區(qū)數(shù)據(jù)與測(cè)量單元數(shù)據(jù)送至參數(shù)估計(jì)單元估計(jì)PA的逆模型，參數(shù)估計(jì)輸出信號(hào)送至預(yù)矯正單元矯正，循環(huán)至實(shí)現(xiàn)高線性、無(wú)失真。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字多載波合成230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其特征是所述的下變頻單元，其結(jié)構(gòu)包括數(shù)字乘法器、低通濾波器、DDS信號(hào)發(fā)生器、FM解調(diào)單元、AGC模塊，A/D第一輸出信號(hào)與AGC模塊相接；AGC輸出信號(hào)第一輸出信號(hào)與D/A信號(hào)相接;AGC第二輸出信號(hào)與數(shù)字乘法器第一輸入相接；數(shù)字乘法器第二輸入信號(hào)與DDS信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)相接；數(shù)字乘法器的輸出信號(hào)與FM解調(diào)單元輸入信號(hào)相接；FM解調(diào)單兀輸出信號(hào)與DSP輸出信號(hào)相接。
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種基于數(shù)字多載波合成230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其結(jié)構(gòu)包括基帶上變頻單元、I路中頻合路器、Q路中頻合路器、CFR單元、DPD單元、下變頻單元。優(yōu)點(diǎn)：與傳統(tǒng)字中頻處理單元相比，如果要實(shí)現(xiàn)多載波傳輸，傳統(tǒng)數(shù)字中頻單元需相應(yīng)增加數(shù)字中頻處理單元，采用DPD技術(shù)，由于在基帶數(shù)字段進(jìn)行自適應(yīng)預(yù)失真處理，實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)功放線性化，實(shí)現(xiàn)一路中頻處理單元傳輸多路載波信號(hào)，具有實(shí)用、穩(wěn)定、方案靈活、成本適中等優(yōu)勢(shì)。
【IPC分類】H04B1/40
【公開(kāi)號(hào)】CN204886946
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520644535
【發(fā)明人】楊瑞鳴, 劉華強(qiáng), 顏庭喬, 李倩
【申請(qǐng)人】南京新聯(lián)電子股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月25日