基于极化结构发射机的频率处理装置及方法
【专利摘要】本发明涉及电子通信领域，公开了一种基于极化结构发射机的频率处理装置及方法。本发明中，相频转换器将相位信号转换成频率信号；频率调整器比较当前频率信号的幅度值与预设门限值，并在当前频率信号的幅度值大于预设门限值时，输出幅度值为预设门限值的频率信号，同时生成补偿信号累加到下一频率信号，否则，输出当前频率信号；第一数模转换器将频率信号转换为第一模拟信号，并由压控振荡器生成振荡信号；其中，补偿信号的幅度值为当前频率信号的幅度值与预设门限值的差，累加补偿信号后的频率信号为当前频率信号。这样，限制频率信号的幅度，减少了数模转换器的位数，降低了数模转换器的设计难度和发射机的成本，同时不影响系统的EVM和频谱形状。
【专利说明】基于极化结构发射机的频率处理装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子通信领域，特别涉及基于极化结构发射机的频率处理装置及方法。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，极化结构发射机的结构如图1所示，包含:基带信号发生器、调制器、正交极化转换器、幅度支路、频率支路、功率放大器101与天线102 ;基带信号发生器用于产生基带信号，其中，基带信号为原始信号；调制器对基带信号进行调制后输出同相信号(In-phase signal,简称I信号)与正交信号(Quadrature signal,简称Q信号)；正交极化转换器将I信号与Q信号转化为幅度信号与相位信号，并分别输出至幅度支路和频率支路；其中，幅度信号与相位信号均为数字信号；幅度支路内置的第二数模转换器将幅度信号转换为第二模拟信号并输出至功率放大器101 ;频率支路将相位信号转化的频率信号处理后输出至功率放大器101 ;功率放大器101对接收的信号进行放大并输出至天线；天线将功率放大器输出的信号发射出去。
[0003]其中，频率支路包含:相频转换器 、第一数模转换器与压控振荡器103。相频转换器用于对相位信号进行差分并生成频率信号；第一数模转换器用于将频率信号转换为第一模拟信号并输出至压控振荡器103 ;压控振荡器103用于将接收的第一模拟信号生成振荡信号，并输出至功率放大器101。
[0004]相位信号的差分代表频率信号，频率信号的大小为压控振荡器(Voltage-controlled oscillator,简称 VC0)的输入范围。对于 QPSK(4 相移键控)、DQPSK (差分4相移键控)、8PSK(8相移键控)、D8PSK (差分8相移键控)等非恒包络调制系统，过采样数据的星座图存在过零点以及零点附近的情况，导致相位有很大跳变，此时瞬时的频率值比较大，这就要求VCO的输入频率范围比较大。
[0005]但是，在保持频率分辨率一定的前提下，VCO频率控制范围越大，需要的DAC (Digital to analog converter,数字模拟转换器)的位数越大,会增加成本和DAC的设计难度。而直接对频率支路限幅的方法会恶化发射信号的EVM(Error Vector Magnitude,误差向量幅度)和频谱特性。
[0006]例如，对于D8PSK信号，星座图存在过零点，此时相位变化很快，频率信号的峰峰值较大，对于频率支路的DAC (即第一数模转换器)，需要的位宽为
[0007]
【权利要求】
1.一种基于极化结构发射机的频率处理装置，包含:相频转换器、第一数模转换器与压控振荡器；所述相频转换器对相位信号进行差分并生成频率信号；所述第一数模转换器将所述频率信号转换为第一模拟信号；所述压控振荡器将所述第一模拟信号生成所述振荡信号；其特征在于，还包含频率调整器； 所述频率调整器串联在所述相频转换器与所述第一数模转换器之间，用于比较当前频率信号的幅度值与预设门限值，并在所述当前频率信号的幅度值大于所述预设门限值时，输出幅度值为所述预设门限值的频率信号，同时生成补偿信号累加到下一个频率信号；在所述当前频率信号的幅度值小于或者等于所述预设门限值时，输出所述当前频率信号；其中，所述补偿信号的幅度值为所述当前频率信号的幅度值与所述预设门限值的差值，累加所述补偿信号后的频率信号为当前频率信号。
2.根据权利要求1所述的基于极化结构发射机的频率处理装置，其特征在于，所述频率调整器包含:比较器、逻辑控制器与加法器； 所述比较器用于比较所述当前频率信号的幅度值与所述预设门限值； 所述逻辑控制器用于根据比较结果，在所述当前频率信号的幅度值大于所述预设门限值时，输出幅度值为所述预设门限值的频率信号，同时生成所述补偿信号； 所述加法器将所述补偿信号的幅度值累加到下一个频率信号的幅度值上。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的基于极化结构发射机的频率处理装置，其特征在于，还包含外部控制单元； 所述外部控制单元用于设置所述预设门限值。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的基于极化结构发射机的频率处理装置，其特征在于，所述预设门限值为固定值。
5.一种基于极化结构发射机的频率处理方法，包含以下步骤: 由相频转换器对相位信号进行差分并生成频率信号； 由第一数模转换器将所述频率信号转换为第一模拟信号； 由压控振荡器将所述第一模拟信号生成所述振荡信号； 其特征在于，在所述由相频转换器对相位信号进行差分并生成频率信号的步骤之后、所述由第一数模转换器将所述频率信号转换为第一模拟信号的步骤之前，包含以下步骤:由频率调整器比较当前频率信号的幅度值与预设门限值，若所述当前频率信号的幅度值大于所述预设门限值，则输出幅度值为所述预设门限值的频率信号，同时生成补偿信号累加到下一个频率信号；若所述当前频率信号的幅度值小于或者等于所述预设门限值，则输出所述当前频率信号； 其中，所述补偿信号的幅度值为所述当前频率信号的幅度值与所述预设门限值的差值，累加所述补偿信号后的频率信号为当前频率信号。
6.根据权利要求5所述的基于极化结构发射机的频率处理方法，其特征在于，在所述由频率调整器比较当前频率信号的幅度值与预设门限值，若所述当前频率信号的幅度值大于所述预设门限值，则输出幅度值为所述预设门限值的频率信号，同时生成补偿信号累加到下一个频率信号；若所述当前频率信号的幅度值小于或者等于所述预设门限值，则输出所述当前频率信号的步骤中，包含以下子步骤: 由所述频率调整器内置的比较器比较所述当前频率信号的幅度值与所述预设门限值； 由逻辑控制器根据比较结果，若所述当前频率信号的幅度值大于所述预设门限值，则输出幅度值为所述预设门限值的频率信号，同时生成所述补偿信号； 由加法器将所述补偿信号的幅度值累加到下一个频率信号的幅度值上。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的基于极化结构发射机的频率处理方法，其特征在于，在所述由相频转换器对相位信号进行差分并生成频率信号的步骤之前，包含以下步骤: 通过外部控制单元设置所 述预设门限值。
8.根据权利要求5至6中任一项所述的基于极化结构发射机的频率处理方法，其特征在于，所述预设门限值为固定值。
【文档编号】H04B1/04GK104038236SQ201410220185
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】钱世杰, 杨中奇, 金海鹏 申请人:泰凌微电子（上海）有限公司