本發(fā)明涉及微功率無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無線發(fā)射機及其控制方法。

背景技術(shù)：

微功率無線通信是一種廣泛應(yīng)于工業(yè)數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的通信技術(shù)，其具備繞射能力強和識別距離較遠等優(yōu)點。目前用于微功率無線通信的無線發(fā)射機主要為直接變頻發(fā)射機，圖1為直接變頻發(fā)射機的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，該發(fā)射機包括兩個乘法器和一個加法器。直接變頻發(fā)射機主要采用乘法器、加法器和濾波器等器件的組合可以直接對基帶數(shù)據(jù)進行上變頻，但這種電路結(jié)構(gòu)不僅增加了發(fā)射機的硬件成本和設(shè)計復(fù)雜性，還降低其工作可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種無線發(fā)射機及其控制方法。

第一方面，本發(fā)明中一種無線發(fā)射機的技術(shù)方案是：

所述無線發(fā)射機包括鎖相模塊和功率放大器；

所述鎖相模塊，用于依據(jù)本地振蕩信號對基帶信號進行上變頻；

所述功率放大器，用于對所述鎖相模塊輸出的變頻后的基帶信號進行放大。

進一步地，本發(fā)明提供的一個優(yōu)選技術(shù)方案為：所述鎖相模塊包括調(diào)制器和鎖相環(huán)；所述調(diào)制器、鎖相環(huán)和功率放大器順次連接。

進一步地，本發(fā)明提供的一個優(yōu)選技術(shù)方案為：

所述調(diào)制器為高階Sigma Delta調(diào)制器。

進一步地，本發(fā)明提供的一個優(yōu)選技術(shù)方案為：所述鎖相環(huán)包括順次連接的鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器和分頻器；

所述鑒相器的一個輸入端與本地振蕩器連接并接收其輸出的本地振蕩信號，另一個輸入端與所述分頻器的輸出端連接；

所述分頻器的另一個輸入端與所述調(diào)制器連接；

所述壓控振蕩器的另一個輸出端與所述功率放大器連接。

進一步地，本發(fā)明提供的一個優(yōu)選技術(shù)方案為：

所述無線發(fā)射機還包括濾波器；

所述濾波器的輸入端與信息源連接并接收其發(fā)出的基帶信號，輸出端與所述鎖相模塊連接。

進一步地，本發(fā)明提供的一個優(yōu)選技術(shù)方案為：

所述濾波器為高斯濾波器。

進一步地，本發(fā)明提供的一個優(yōu)選技術(shù)方案為：

所述無線發(fā)射機還包括天線模塊，該天線模塊與所述功率放大器的輸出端連接。

進一步地，本發(fā)明提供的一個優(yōu)選技術(shù)方案為：

所述變頻后的基帶信號的頻率為470MHz-510MHz。

第二方面，本發(fā)明中一種無線發(fā)射機的控制方法的技術(shù)方案是：

所述控制方法包括：調(diào)整所述鎖相模塊內(nèi)分頻器的分頻比改變所述基帶信號的頻率。

進一步地，本發(fā)明提供的一個優(yōu)選技術(shù)方案為：

所述調(diào)整后的分頻器分頻比如下式(1)所示：

N₂＝N₁(1+γ) (1)

其中，γ為調(diào)整系數(shù)，-1＜γ＜1且γ≠0；N₁和N₂分別為調(diào)整前和調(diào)整后的分頻器分頻比。

進一步地，本發(fā)明提供的一個優(yōu)選技術(shù)方案為：

所述分頻器的分頻比調(diào)整范圍為(N₁-N_o)～(N₁+N_o)；

其中，N₁為調(diào)整前的分頻器分頻比，N_o為鎖相模塊內(nèi)調(diào)制器的階數(shù)。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的一種無線發(fā)射機，采用鎖相模塊對基帶信號進行變頻，省去了現(xiàn)有技術(shù)中乘法器和加法器等器件，簡化了發(fā)射機結(jié)構(gòu)并降低了硬件成本；

2、本發(fā)明提供的一種無限發(fā)射機控制方法，通過調(diào)整鎖相模塊內(nèi)分頻器的分頻比即可改變基帶信號的頻率，操作簡單。

附圖說明

圖1：直接變頻發(fā)射機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明實施例中一種無線發(fā)射機的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地說明，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

下面分別結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例提供的一種無線發(fā)射機進行說明。

圖2為本發(fā)明實施例中無線發(fā)射機結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實施例中無線發(fā)射機包括鎖相模塊和功率放大器。其中，

鎖相模塊，用于依據(jù)本地振蕩信號對基帶信號進行上變頻。

功率放大器，用于對鎖相模塊輸出的變頻后的基帶信號進行放大。

本實施例中采用鎖相模塊對基帶信號進行變頻，省去了現(xiàn)有技術(shù)中乘法器和加法器等器件，簡化了發(fā)射機結(jié)構(gòu)并降低了硬件成本。

進一步地，本實施例中鎖相模塊可以包括下述結(jié)構(gòu)。

本實施例中鎖相模塊包括調(diào)制器和鎖相環(huán)，該調(diào)制器、鎖相環(huán)和功率放大器順次連接。其中，

1、調(diào)制器

本實施例中調(diào)制器可以向鎖相環(huán)提供選擇分頻比的使能信號，即其輸出信號為一個時變信號，鎖相環(huán)可以依據(jù)該時變信號輸出與該時變信號對應(yīng)的分頻比。其中，調(diào)制器可以采用高階Sigma Delta調(diào)制器。

2、鎖相環(huán)

如圖所示，鎖相環(huán)包括順次連接的鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器和分頻器。鑒相器的一個輸入端與本地振蕩器連接并接收其輸出的本地振蕩信號，另一個輸入端與分頻器的輸出端連接。其中，

分頻器的另一個輸入端與調(diào)制器連接，接收調(diào)制器輸出的分頻比的使能信號。

壓控振蕩器的另一個輸出端與功率放大器連接，將變頻后的基帶信號發(fā)送至功率放大器進行放大。

進一步地，本實施例中無線發(fā)射機還可以包括下述結(jié)構(gòu)。

本實施例中無線發(fā)射機還包括濾波器和天線模塊。其中，

1、濾波器

本實施例中濾波器的輸入端與信息源連接并接收其發(fā)出的基帶信號，輸出端與鎖相模塊連接。本實施例中濾波器可以采用高斯濾波器，該濾波器對基帶信號濾波后使得基帶信號的脈沖包絡(luò)既沒有陡峭邊沿也沒有拐點，因此基帶信號的頻譜特性較好，進而所需要的帶寬較窄，提高了帶寬的利用率。

2、天線模塊

本實施例中天線模塊與功率放大器的輸出端連接，可以將經(jīng)過功率放大器放大后的基帶信號通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至各待接收設(shè)備。其中，無線發(fā)射機輸出的基帶信號的頻率為470MHz-510MHz。

本發(fā)明還提供了一種無線發(fā)射機的控制方法，并給出具體實施例。

本實施例中基帶信號的頻率ω_d遠小于本地振蕩信號的頻率ω_c，對基帶信號進行上變頻，即將頻率ω_d由提高至ω_d+ω_c。其中，ω_d+ω_c可以表示為

本實施例中通過調(diào)整鎖相模塊內(nèi)分頻器的分頻比改變基帶信號的頻率，調(diào)整后的分頻器分頻比如下式(1)所示：

N₂＝N₁(1+γ) (1)

其中，γ為調(diào)整系數(shù)，-1＜γ＜1且γ≠0；N₁和N₂分別為調(diào)整前和調(diào)整后的分頻器分頻比。分頻器的分頻比調(diào)整范圍為(N₁-N_o)～(N₁+N_o)，N_o為鎖相模塊內(nèi)調(diào)制器的階數(shù)。

假設(shè)在鎖相模塊的分頻器調(diào)節(jié)之前和之后本地振蕩信號的頻率分別為F_b和F_out，那么按照公式(1)調(diào)整后分頻器的輸出信號即本地振蕩信號的頻率如下式(2)所示：

F_out＝F_b×N₁(1+γ) (2)

如前述所知：

ω_c＝F_b×N₁ (3)

將式(3)代入式(2)得到：

F_out＝ω_c+F_b×N₁×γ (4)

由調(diào)整系數(shù)γ為一個變量，所以本實施例中可以將其設(shè)置為：

將式(5)代入式(4)得到：

F_out＝ω_c+ω_d (6)

通過上述過程可以確定在調(diào)整鎖相模塊內(nèi)分頻器的分頻比后可以改變基帶信號的頻率，即可以對其進行上變頻。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。