專利名稱：一種數(shù)字無線直放站系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種移動通信設(shè)備，具體涉及一種數(shù)字無線直放站系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA、CDMA、WCDMA等通信制式通常要同時對信號的相位和幅度進(jìn)行調(diào)制，因 此會產(chǎn)生具有較高峰均比的調(diào)制信號；在處理這些非恒定包絡(luò)的信號時，為了保證射頻功 率放大器的線性，使得其效率不高，直放站的整機效率很低。同時又由于ADC的輸入功率限 制以及射頻功率放大器的線性限制，從而使得直放站系統(tǒng)的動態(tài)范圍有所限制，限制了覆 蓋范圍。

實用新型內(nèi)容為了解決傳統(tǒng)的直放站在整機效率和動態(tài)范圍上存在的上述技術(shù)問題，本實用新 型的目的在于提供一種數(shù)字無線直放站系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用數(shù)字預(yù)失真技術(shù)實現(xiàn)了移動通信 信號的遠(yuǎn)距離傳輸和大功率的信號發(fā)射，提高了系統(tǒng)的動態(tài)范圍、整機效率以及覆蓋范圍。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種數(shù)字無線直放站系統(tǒng)，包括依 次連接的下行接收機、下變頻器、下行自動增益控制模塊、下行D/A變換模塊、基帶處理模 塊、下行預(yù)失真模塊、下行發(fā)射機，依次連接的上行接收機、上變頻器、上行自動增益控制模 塊、上行D/A變換模塊，通過基帶處理模塊與上行D/A變換模塊連接的上行預(yù)失真模塊，以 及與上行預(yù)失真模塊連接的上行發(fā)射機。所述下行預(yù)失真模塊包括依次連接的數(shù)字預(yù)失真器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、調(diào)制器、上變頻 器、功率放大模塊、下變頻器和反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換器；其中數(shù)字預(yù)失真器接收從基帶處理模塊傳 輸過來的基帶信號，功率放大模塊與下行發(fā)射機連接。所述數(shù)字預(yù)失真器包括預(yù)失真器、存儲單元、算法模塊、功放模型、功放模型系數(shù) 估算器以及比較器；預(yù)失真器分別與基帶處理模塊、存儲單元、算法模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接； 算法模塊還分別與存儲單元、功放模型、功放模型系數(shù)估算器連接；比較器分別與基帶處理 模塊、功放模型系數(shù)估算器、反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。所述上行預(yù)失真模塊包括依次連接的數(shù)字預(yù)失真器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、調(diào)制器、上變頻 器、功率放大模塊、下變頻器和反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換器，數(shù)字預(yù)失真器接收從基帶處理模塊傳輸過 來的基帶信號，功率放大模塊與上行發(fā)射機連接。所述數(shù)字預(yù)失真器包括預(yù)失真器、存儲單元、算法模塊、功放模型、功放模型系數(shù) 估算器以及比較器；預(yù)失真器分別與基帶處理模塊、存儲單元、算法模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接； 算法模塊還分別與存儲單元、功放模型、功放模型系數(shù)估算器連接；比較器分別與基帶處理 模塊、功放模型系數(shù)估算器、反饋模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。所述算法模塊包括削峰算法模塊。本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點及有益效果1、在現(xiàn)有直放站系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了下行預(yù)失真模塊和上行預(yù)失真模塊，對發(fā)送信號的預(yù)失真程度進(jìn)行估計，以達(dá)到減少失真、提高功放效率，進(jìn)而提高整機效率的目的。2、下行預(yù)失真模塊和上行預(yù)失真模塊內(nèi)設(shè)的削峰算法(CFR)模塊，能方便地對輸 入的下行數(shù)字信號進(jìn)行削峰處理，從而降低了信號的峰均比，進(jìn)一步提高了功放效率。3、應(yīng)用范圍廣，適用于進(jìn)行多載波或者寬帶移動通信信號的遠(yuǎn)距離傳輸，實現(xiàn)大 容量和大動態(tài)覆蓋；適用于GSM、CDMA、WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA等移動通信制式。

圖1是本實用新型與基站的連接關(guān)系示意圖；圖2是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的上行預(yù)失真模塊/下行預(yù)失真模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中數(shù)字預(yù)失真器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實用新型的實 施方式不限于此。實施例圖1描述了數(shù)字無線直放站系統(tǒng)與基站的連接關(guān)系；圖1中，直放站的施主天線 接收到來自基站天線發(fā)射的信號后，經(jīng)過內(nèi)部的放大、變頻、濾波、基帶處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換后， 經(jīng)過直放站的覆蓋天線發(fā)射到覆蓋區(qū)域；同時直放站的覆蓋天線接收到來自移動終端的信 號，經(jīng)過內(nèi)部的放大、變頻、濾波、基帶處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換后，通過施主天線發(fā)射到基站天線。如圖2所示，本實用新型數(shù)字無線直放站系統(tǒng)包括依次連接的下行接收機、下變 頻器、下行自動增益控制(AGC)模塊、下行D/A變換(ADC)模塊、基帶處理模塊、下行預(yù)失真 模塊、下行發(fā)射機，依次連接的上行接收機、上變頻器、上行自動增益控制(AGC)模塊、上行 D/A變換(ADC)模塊，通過基帶處理模塊與上行D/A變換模塊連接的上行預(yù)失真模塊，以及 與上行預(yù)失真模塊連接的上行發(fā)射機；其中下行接收機、上行發(fā)射機通過雙工器與施主天 線連接，下行發(fā)射機、上行接收機通過雙工器與覆蓋天線連接。本實用新型的上述各個模塊 的工作狀態(tài)都受監(jiān)控系統(tǒng)的控制；在監(jiān)控系統(tǒng)的控制下，本實用新型整個系統(tǒng)得以協(xié)調(diào)有 序地工作。如圖3所示，下行預(yù)失真模塊包括依次連接的數(shù)字預(yù)失真器、DAC(Digital to AnalogConverter，數(shù)模轉(zhuǎn)換器)、調(diào)制器、上變頻器、功率放大模塊、下變頻器和反饋 ADC(Analogto Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)；其中數(shù)字預(yù)失真器接收從基帶處理模塊 傳輸過來的基帶信號，功率放大模塊與下行發(fā)射機連接。數(shù)字預(yù)失真器、DAC、調(diào)制器、上變 頻器、功率放大模塊構(gòu)成下行預(yù)失真模塊的前向鏈路；而下變頻器、反饋ADC構(gòu)成下行預(yù)失 真模塊的反向鏈路。上行預(yù)失真模塊的結(jié)構(gòu)與下行預(yù)失真模塊的相同，也包括依次連接的 數(shù)字預(yù)失真器、DAC(Digital to Analog Converter，數(shù)模轉(zhuǎn)換器)、調(diào)制器、上變頻器、功率 放大模塊、下變頻器和反饋ADC(Anal0g to Digital Converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)，數(shù)字預(yù)失真 器接收從基帶處理模塊傳輸過來的基帶信號，功率放大模塊與上行發(fā)射機連接。數(shù)字預(yù)失 真器、DAC、調(diào)制器、上變頻器、功率放大模塊構(gòu)成上行預(yù)失真模塊的前向鏈路；而下變頻器、 反饋ADC構(gòu)成上行預(yù)失真模塊的反向鏈路。在具體實施時，下行預(yù)失真模塊和上行預(yù)失真
4模塊可以通過專用芯片、FPGA、DSP、ASIC或它們的組合，以及其它可編程邏輯器件來實現(xiàn)。圖4是示意了數(shù)字預(yù)失真器的結(jié)構(gòu)框圖。數(shù)字預(yù)失真器包括預(yù)失真器、存儲單元、 算法模塊、功放模型、功放模型系數(shù)估算器以及比較器；預(yù)失真器分別與基帶處理模塊、存 儲單元、算法模塊、DAC連接；算法模塊還分別與存儲單元、功放模型、功放模型系數(shù)估算器 連接；比較器分別與基帶處理模塊、功放模型系數(shù)估算器、反饋ADC連接。優(yōu)選地，算法模塊 包括削峰算法(CFR)模塊，以便對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行削峰處理，從而降低信號的峰均比， 以進(jìn)一步提高功放效率，但這個CFR不是本實用新型必需的。數(shù)字預(yù)失真器接收來自監(jiān)控 系統(tǒng)的控制信號，預(yù)失真處理的過程如下經(jīng)過處理的基帶信號進(jìn)入數(shù)字預(yù)失真器后，分成兩路，分別進(jìn)入預(yù)失真器和比較 器；比較器通過實時比較基帶信號和反饋信號的差別，將比較的結(jié)果送入功放模型系數(shù)估 算器中；功放模型系數(shù)估算器根據(jù)接收到的兩種信號的差異信息，估算出射頻功率放大器 模型的系數(shù)，并將其送入算法模塊；算法模塊是整個預(yù)失真處理模塊的核心，算法模塊通過 功放模型根據(jù)預(yù)失真的算法確定預(yù)失真的參數(shù)，并將預(yù)失真的參數(shù)送入存儲單元中；預(yù)失 真器通過數(shù)據(jù)總線讀取存儲單元中的各種預(yù)失真參數(shù)，根據(jù)算法模塊提供的算法實時對輸 入的信號進(jìn)行預(yù)失真校正，形成前向信號。下行預(yù)失真模塊、上行預(yù)失真模塊的工作原理為數(shù)字預(yù)失真器接收基帶信號，并 把它和反饋ADC輸送過來的反饋信號進(jìn)行相關(guān)的比較、系數(shù)估算等處理后得出預(yù)失真后的 信號，并將預(yù)失真后的信號送給DAC轉(zhuǎn)變成模擬信號，然后經(jīng)過調(diào)制器形成調(diào)制信號，接著 上變頻為射頻信號，經(jīng)過濾波后由功率放大模塊放大；放大后的信號分成兩路，其中一路作 為射頻信號由天線發(fā)射出去，另外一路耦合到反饋通道，由下變頻器變頻為低中頻信號，經(jīng) 過反饋ADC轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號后，送給數(shù)字預(yù)失真器。本實用新型下行鏈路的工作原理為直放站的施主天線接收來自基站天線發(fā)射的 下行信號，經(jīng)過雙工器，到達(dá)下行接收機，進(jìn)行濾波、放大后，送入下變頻器進(jìn)行下變頻得到 中頻信號；接著進(jìn)入下行AGC模塊對輸入信號進(jìn)行功率控制，然后由下行ADC模塊將模擬中 頻信號采樣后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；接著基帶處理模塊對AD采樣后的數(shù)字信號進(jìn)行基帶處理； 然后下行預(yù)失真模塊對數(shù)字信號進(jìn)行預(yù)失真處理，經(jīng)過數(shù)模信號轉(zhuǎn)換、上變頻、濾波等處理 后，通過下行發(fā)射機、雙工器，最后經(jīng)直放站覆蓋天線將射頻信號發(fā)射到覆蓋區(qū)域。其上行 鏈路將覆蓋區(qū)域的移動終端信號經(jīng)過上述過程的逆過程傳送回移動通信基站。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種數(shù)字無線直放站系統(tǒng)，其特征在于包括依次連接的下行接收機、下變頻器、下行自動增益控制模塊、下行D/A變換模塊、基帶處理模塊、下行預(yù)失真模塊、下行發(fā)射機，依次連接的上行接收機、上變頻器、上行自動增益控制模塊、上行D/A變換模塊，通過基帶處理模塊與上行D/A變換模塊連接的上行預(yù)失真模塊，以及與上行預(yù)失真模塊連接的上行發(fā)射機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字無線直放站系統(tǒng)，其特征在于所述下行預(yù)失真模塊包 括依次連接的數(shù)字預(yù)失真器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、調(diào)制器、上變頻器、功率放大模塊、下變頻器和反 饋模數(shù)轉(zhuǎn)換器；其中數(shù)字預(yù)失真器接收從基帶處理模塊傳輸過來的基帶信號，功率放大模 塊與下行發(fā)射機連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字無線直放站系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字預(yù)失真器包括 預(yù)失真器、存儲單元、算法模塊、功放模型、功放模型系數(shù)估算器以及比較器；預(yù)失真器分別 與基帶處理模塊、存儲單元、算法模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接；算法模塊還分別與存儲單元、功放 模型、功放模型系數(shù)估算器連接；比較器分別與基帶處理模塊、功放模型系數(shù)估算器、反饋 模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字無線直放站系統(tǒng)，其特征在于所述上行預(yù)失真模塊包 括依次連接的數(shù)字預(yù)失真器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、調(diào)制器、上變頻器、功率放大模塊、下變頻器和反 饋模數(shù)轉(zhuǎn)換器，數(shù)字預(yù)失真器接收從基帶處理模塊傳輸過來的基帶信號，功率放大模塊與 上行發(fā)射機連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字無線直放站系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字預(yù)失真器包括 預(yù)失真器、存儲單元、算法模塊、功放模型、功放模型系數(shù)估算器以及比較器；預(yù)失真器分別 與基帶處理模塊、存儲單元、算法模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接；算法模塊還分別與存儲單元、功放 模型、功放模型系數(shù)估算器連接；比較器分別與基帶處理模塊、功放模型系數(shù)估算器、反饋 模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的數(shù)字無線直放站系統(tǒng)，其特征在于所述算法模塊包括 削峰算法模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種數(shù)字無線直放站系統(tǒng)，包括依次連接的下行接收機、下變頻器、下行自動增益控制模塊、下行D/A變換模塊、基帶處理模塊、下行預(yù)失真模塊、下行發(fā)射機，依次連接的上行接收機、上變頻器、上行自動增益控制模塊、上行D/A變換模塊，通過基帶處理模塊與上行D/A變換模塊連接的上行預(yù)失真模塊，以及與上行預(yù)失真模塊連接的上行發(fā)射機；本實用新型采用數(shù)字預(yù)失真技術(shù)實現(xiàn)了移動通信信號的遠(yuǎn)距離傳輸和大功率的信號發(fā)射，提高了系統(tǒng)的動態(tài)范圍、整機效率以及覆蓋范圍。
文檔編號H04B7/155GK201682498SQ20102017455
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者伍尚坤, 閆海成 申請人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司