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
【技術領域】
[0001]本實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)技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，國內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)的不斷深化應用，對通信基站體積、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。需要實現(xiàn)高線性、自適應預失真的數(shù)字多載波中頻處理單元。
【發(fā)明內容】
[0003]本實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)字變頻技術中頻處理單元進行多載波通信時，需要多塊中頻處理單元以及指標不一致等問題。通過增加DH)算法單元，減小硬件體積，實現(xiàn)一路中頻處理單元處理多載波通信的目標。
[0004]本實用新型的技術解決方案: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輸出端與I路中頻合路器信號輸入端相接；1路中頻合路器信號輸出端與第一 CFR單元信號輸入端相接；第一 CFR輸出信號與第一 DH)單元第一輸入信號相接；第一 DF1D單元信號輸出端與第一 D/A信號輸入端相接；第一 DF1D第二信號輸入端與第一 A/D第一信號輸出端相接；
[0006]基帶上變頻單元第二信號輸出端與Q路中頻合路器信號輸入端相接；Q路中頻合路器信號輸出端與第二 CFR單元信號輸入端相接；第二 CFR輸出信號與第二 DH)單元第一輸入信號相接；第二 Dro單元信號輸出端與第二 D/A信號輸入端相接；第二 Dro第二信號輸入端與第一 A/D第二信號輸出端相接；第一 A/D第三信號輸出端與下變頻單元的信號輸入纟而相接。
[0007]本實用新型的優(yōu)點:由于采用Dro技術，支持更寬的調制帶寬，能夠處理含多載波信號，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現(xiàn)多載波通信時出現(xiàn)的體積過大、參數(shù)不一致等問題。采用Dro技術，通過增加一路非線性信號補償功率放大器的非線性，實現(xiàn)一路中頻處理單元對應多路載波信號，減小了體積，節(jié)約了成本。
【附圖說明】
[0008]圖1是基于數(shù)字多載波合成技術的230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元
[0009]結構示意圖。
[0010]圖2是多載波合成技術數(shù)字中頻處理單元的基帶上變頻單元結構圖。
[0011]圖3是多載波合成技術數(shù)字中頻處理單元的I路中頻合路器結構圖。
[0012]圖4是多載波合成技術數(shù)字中頻處理單元的Q路中頻合路器結構圖。
[0013]圖5是多載波合成技術數(shù)字中頻處理單元的CFR算法單元結構圖。
[0014]圖6是多載波合成技術數(shù)字中頻處理單元的DH)算法單元結構圖。
[0015]圖7是多載波合成技術數(shù)字中頻處理單元的下變頻結構圖。
【具體實施方式】
[0016]對照圖1，基于FPGA數(shù)字變頻技術的230MHz電力專網(wǎng)通信系統(tǒng)中頻處理單元，其結構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輸出信號相接；基帶上變頻單元第一輸出信號與I路中頻合路器輸入相接；基帶上變頻單元第二輸出信號與Q路中頻合路器輸入相接路中頻合路器輸出信號與CFR單元輸入信號相接；Q路中頻合路器輸出信號與CFR輸入信號相接；CFR輸出信號與DH)單元第一輸入信號相接；DH)單元輸出信號與D/A輸入信號相接；DH)第二輸入信號相接；下變頻輸入信號與A/D輸出信號相接；下變頻輸出單元與DSP基帶處理單元相接。
[0017]對照圖2，基帶上變頻處理單元，其結構包括高倍內插器、數(shù)字調制、數(shù)字乘法器、DDS信號發(fā)生器?；鶐盘柦浻筛弑秲炔逯祮卧诸l，分頻后信號進行數(shù)字調制、經過調制后的基帶信號與DDS產生的本振信號(產生正交信號)進行混頻、輸出1、Q路信號。
[0018]對照圖3，I路中頻合路器，其結構包括數(shù)字加法器。來自基帶上變頻的I路信號經過數(shù)字加法器之后合路，送至CFR單元進行算法處理。
[0019]對照圖4，Q路中頻合路器，其結構包括數(shù)字加法器。來自基帶上變頻的Q路信號經過數(shù)字加法器之后合路，送至CFR單元進行算法處理。
[0020]對照圖5，CFR算法處理單元，其結構包括波峰箝位(Clip)、波峰修整。來自基帶上變頻的Q路信號經過數(shù)字加法器之后合路，送至CFR單元進行算法處理。由1、Q路合成的輸出信號有較大的峰均比。較大的峰均比會引起PA效率的降低。CFR算法單元是在DPD算法單元前對信號進行處理。1、Q路中頻合路器的輸出信號與波峰箝位(Clip)輸入信號相接，波峰箝位(Clip)輸出信號與波峰修整輸入信號相接；波峰修整信號輸出信號與DPD算法處理單元相接。
[0021]對照圖6，DPD算法處理單元，其結構包括預矯正、參數(shù)測量、參數(shù)估計、數(shù)據(jù)緩存。DUC的輸出信號一路送至預矯正單元進行數(shù)據(jù)矯正，一路送至測量單元產生估計值；預矯正單元輸出信號一路送至D/A進行數(shù)模轉換，一路送至數(shù)據(jù)緩存區(qū)緩存；將功放輸出數(shù)據(jù)進行采樣，做A/D變換送至數(shù)據(jù)緩存區(qū)存儲；數(shù)據(jù)緩存區(qū)數(shù)據(jù)與測量單元數(shù)據(jù)送至參數(shù)估計單元估計PA的逆模型，參數(shù)估計輸出信號送至預矯正單元矯正，循環(huán)至實現(xiàn)高線性、無失真。
[0022]對照圖7，下變頻處理單元，其結構包括數(shù)字乘法器、低通濾波器、DDS信號發(fā)生器、FM解調單元、AGC模塊。A/D第一輸出信號與AGC模塊相接;AGC輸出信號第一輸出信號與D/A信號相接;AGC第二輸出信號與數(shù)字乘法器第一輸入相接；數(shù)字乘法器第二輸入信號與DDS信號發(fā)生器輸出信號相接；數(shù)字乘法器的輸出信號與FM解調單元輸入信號相接；FM解調單元輸出信號與DSP輸出信號相接。
【主權項】
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輸出端與I路中頻合路器信號輸入端相接；1路中頻合路器信號輸出端與第一 CFR單元信號輸入端相接；第一 CFR輸出信號與第一 DH)單元第一輸入信號相接；第一 DF1D單元信號輸出端與第一 D/A信號輸入端相接；第一 DF1D第二信號輸入端與第一 A/D第一信號輸出端相接； 基帶上變頻單元第二信號輸出端與Q路中頻合路器信號輸入端相接；Q路中頻合路器信號輸出端與第二 CFR單元信號輸入端相接；第二 CFR輸出信號與第2DH)單元第一輸入信號相接；第二 DH)單元信號輸出端與第二 D/A信號輸入端相接；第二 DH)第二信號輸入端與第一 A/D第二信號輸出端相接；第一 A/D第三信號輸出端與下變頻單元的信號輸入端相接。2.根據(jù)權利要求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，其結構包括高倍內插器、數(shù)字調制、數(shù)字乘法器、DDS信號發(fā)生器，基帶信號經由高倍內插值單元分頻，分頻后信號進行數(shù)字調制、經過調制后的基帶信號與DDS產生的本振信號進行混頻、輸出1、Q路信號。3.根據(jù)權利要求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，其結構包括數(shù)字加法器。4.根據(jù)權利要求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，其結構包括數(shù)字加法器。5.根據(jù)權利要求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，其結構包括波峰箝位(Clip)、波峰修整，來自基帶上變頻的Q路信號經過數(shù)字加法器之后合路，送至CFR單元進行算法處理，由1、Q路合成的輸出信號有較大的峰均比，較大的峰均比會引起PA效率的降低，CFR算法單元是在DB)算法單元前對信號進行處理，1、Q路中頻合路器的輸出信號與波峰箝位(Clip)輸入信號相接，波峰箝位(Clip)輸出信號與波峰修整輸入信號相接，波峰修整信號輸出信號與DF1D算法處理單兀相接。6.根據(jù)權利要求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，其結構包括預矯正、參數(shù)測量、參數(shù)估計、數(shù)據(jù)緩存，DUC的輸出信號一路送至預矯正單元進行數(shù)據(jù)矯正，一路送至測量單元產生估計值；預矯正單元輸出信號一路送至D/A進行數(shù)模轉換，一路送至數(shù)據(jù)緩存區(qū)緩存；將功放輸出數(shù)據(jù)進行采樣，做A/D變換送至數(shù)據(jù)緩存區(qū)存儲；數(shù)據(jù)緩存區(qū)數(shù)據(jù)與測量單元數(shù)據(jù)送至參數(shù)估計單元估計PA的逆模型，參數(shù)估計輸出信號送至預矯正單元矯正，循環(huán)至實現(xiàn)高線性、無失真。7.根據(jù)權利要求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，其結構包括數(shù)字乘法器、低通濾波器、DDS信號發(fā)生器、FM解調單元、AGC模塊，A/D第一輸出信號與AGC模塊相接；AGC輸出信號第一輸出信號與D/A信號相接;AGC第二輸出信號與數(shù)字乘法器第一輸入相接；數(shù)字乘法器第二輸入信號與DDS信號發(fā)生器輸出信號相接；數(shù)字乘法器的輸出信號與FM解調單元輸入信號相接；FM解調單兀輸出信號與DSP輸出信號相接。
【專利摘要】本實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，其結構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：與傳統(tǒng)字中頻處理單元相比，如果要實現(xiàn)多載波傳輸，傳統(tǒng)數(shù)字中頻單元需相應增加數(shù)字中頻處理單元，采用DPD技術，由于在基帶數(shù)字段進行自適應預失真處理，實現(xiàn)發(fā)射機功放線性化，實現(xiàn)一路中頻處理單元傳輸多路載波信號，具有實用、穩(wěn)定、方案靈活、成本適中等優(yōu)勢。
【IPC分類】H04B1/40
【公開號】CN204886946
【申請?zhí)枴緾N201520644535
【發(fā)明人】楊瑞鳴, 劉華強, 顏庭喬, 李倩
【申請人】南京新聯(lián)電子股份有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月25日