無線應用領域位流到天線的信號發送
發布時間:2008/5/27 0:00:00 訪問次數:777
在無線應用中(如移動電話),典型的發送通路盡可能多休用數字處理,這是因為可用很低功率的器件,而且信號性能不隨時間和溫度變化。圖1示出一個無線應用(如移動電話)的典型發送通路,這是一種采用dsp/fpga的方案。在圖1中,dac占據主要位置,它是模擬和數字部分之間的接口。此設計也包含一個處理語音的聲碼器以及可以執行簡單web游覽器和e-mail程序的硬件。 參照標準的風格設計,無線發射應用(位流到天線)的性能主要是物理和數據鏈路層的功能。錯誤檢測和更正通常是數據鏈路的功能。物理層的性能是基于模擬性能指標(如sinad信號對噪聲和失真比)基礎上的。不同的dac性能可影響sinad性能。 某些處理,如信號濾波、源編碼和數據壓縮是用編碼器、pfga和dsp來執行。在數字域的格編碼對于優化干擾環境的誤差是實用的,而自乘余弦濾波器可以改善多通路干擾的性能,多通路干擾可導致交互符號干擾(isi)。標準低通和帶通濾波器也可在dsp中實現,以改善sinad性能。這些功能用dsp實現具有成本低,而且容易重新編程,而用于不同的發送應用。 新型無線系統 在80年代,廉價的無線模擬電話服務用的技術已變得成熟。在美國是用amps(高級移動電話業務)模擬蜂窩系統實現的。amps用fdma在800mhz頻段分配416個信道。每個信道被調頻,帶寬為30khz。隨著技術的改進,蜂窩系統需要較大的容量、控制和可編程性,從而推出d-amps(is-5a和is-136)數字系統。這些系統采用tdma和π/4dqpsk調制,把每30khz頻段截斷為3個時間間隙來實現適當的位率。數字性能使尋址和聲音郵遞這樣的服務變為可能。為了提供逆向兼容性,d-amps在800mhz頻段覆蓋有amps。這導致雙模電話的激增。在美國,另一個新的角色是個人通信系統(pcs-1900)。pcs的用tdma技術在1.9ghz頻段發送的數字系統。信道分配非常類似于gsm。在這種系統中,發送信號分為200khz信道,每個信道可以處理8個用戶。 新型數字系統采用多種發送調制方法。有限的可用帶寬,迫使設計人員盡可能地提高效率。不同的調制方法達到不同的結果。正交調幅或qam提供兩倍的am效能,兩個信道在同一時間同一頻寬上發送。這兩個正交信號通常稱之為同相和正交或i和q信道。因為正交性,所以在接收器中可以精確地檢測兩個信道。 analog devices 公司為qam應用提供雙dac家族,可使i和q信道簡單的合成。ad9709,9763,9765和9767具在單個并行輸入端口交叉存取i和q數據的能力,然后,分路傳輸此信息到正確的dac輸出。這些dac可適用于8位、10位、12位和14位數據。 qpsk(正交相移鍵控)是qam的變異,在qpsk中發送信號也絡保持恒定幅值。這可使性能更強,在發送通路中可以用線性較差的元件,如b類放大器。qpsk的缺點是在qpsk中的符號數與qam相比要受限制,導致qpsk因有的較低位率。 現在廣泛采用的一種比較復雜的調制方法是cdma (code dependent multiple access 碼從屬多址)。在cdma系統中,通常基帶信息信號用一個帶限偽隨機數字位漢調制,有時稱之為walsh碼或gold碼,它在給定的位數(一般為64位)之后重復自己。基作用是調制和基帶信號和頻率擴展。獨立的信道用正交或幾乎正交位時序在同一帶寬內發送。接收器用相同的擴頻代碼解調方法可從很多信道中選擇一個信道。頻率擴展度(解調信號帶度)近似等于偽器聲時序的位率(通常稱之為片率)。標準cdma系統片率為1.25,4和8mchips。 cdma性能難以量化,這涉及到深奧的統計分析。但是,已開發的最大頻譜效率的無線接口是有前途的。擴展代碼的近似(不是完全)正交性意味著信道之間的干擾不是完全消除。所以,一個強信號可在一個弱信號信道中引起干擾。對于基部和單個用戶來說,功率控制是非常重要的。在cdma系統中盡最大的努力來達到不同條件下有相等的功率電平。甚至信道之間風db功率差可導致系統能力大大下降。 總系統性能 根據shannon定則,若系統中的位發送率低于系統帶寬的一定比率,則理論上系統可運行在零誤碼率(ber)。shannon定則要求為特定位發送率的給定系統提供(信噪比)。現代通信網絡采用不同的編碼方法,使snr限制在幾db內,其ber范圍為le10~le12。 信號鏈路中的不同元件對snr和sinad的影響是不同的。通常,發送信號鏈路的設計是從具有特定性能的天線開始。根據每個信號鏈路元件的性能設想,可以估算連路中每個部分的誤差預算。 信號鏈路
在無線應用中(如移動電話),典型的發送通路盡可能多休用數字處理,這是因為可用很低功率的器件,而且信號性能不隨時間和溫度變化。圖1示出一個無線應用(如移動電話)的典型發送通路,這是一種采用dsp/fpga的方案。在圖1中,dac占據主要位置,它是模擬和數字部分之間的接口。此設計也包含一個處理語音的聲碼器以及可以執行簡單web游覽器和e-mail程序的硬件。 參照標準的風格設計,無線發射應用(位流到天線)的性能主要是物理和數據鏈路層的功能。錯誤檢測和更正通常是數據鏈路的功能。物理層的性能是基于模擬性能指標(如sinad信號對噪聲和失真比)基礎上的。不同的dac性能可影響sinad性能。 某些處理,如信號濾波、源編碼和數據壓縮是用編碼器、pfga和dsp來執行。在數字域的格編碼對于優化干擾環境的誤差是實用的,而自乘余弦濾波器可以改善多通路干擾的性能,多通路干擾可導致交互符號干擾(isi)。標準低通和帶通濾波器也可在dsp中實現,以改善sinad性能。這些功能用dsp實現具有成本低,而且容易重新編程,而用于不同的發送應用。 新型無線系統 在80年代,廉價的無線模擬電話服務用的技術已變得成熟。在美國是用amps(高級移動電話業務)模擬蜂窩系統實現的。amps用fdma在800mhz頻段分配416個信道。每個信道被調頻,帶寬為30khz。隨著技術的改進,蜂窩系統需要較大的容量、控制和可編程性,從而推出d-amps(is-5a和is-136)數字系統。這些系統采用tdma和π/4dqpsk調制,把每30khz頻段截斷為3個時間間隙來實現適當的位率。數字性能使尋址和聲音郵遞這樣的服務變為可能。為了提供逆向兼容性,d-amps在800mhz頻段覆蓋有amps。這導致雙模電話的激增。在美國,另一個新的角色是個人通信系統(pcs-1900)。pcs的用tdma技術在1.9ghz頻段發送的數字系統。信道分配非常類似于gsm。在這種系統中,發送信號分為200khz信道,每個信道可以處理8個用戶。 新型數字系統采用多種發送調制方法。有限的可用帶寬,迫使設計人員盡可能地提高效率。不同的調制方法達到不同的結果。正交調幅或qam提供兩倍的am效能,兩個信道在同一時間同一頻寬上發送。這兩個正交信號通常稱之為同相和正交或i和q信道。因為正交性,所以在接收器中可以精確地檢測兩個信道。 analog devices 公司為qam應用提供雙dac家族,可使i和q信道簡單的合成。ad9709,9763,9765和9767具在單個并行輸入端口交叉存取i和q數據的能力,然后,分路傳輸此信息到正確的dac輸出。這些dac可適用于8位、10位、12位和14位數據。 qpsk(正交相移鍵控)是qam的變異,在qpsk中發送信號也絡保持恒定幅值。這可使性能更強,在發送通路中可以用線性較差的元件,如b類放大器。qpsk的缺點是在qpsk中的符號數與qam相比要受限制,導致qpsk因有的較低位率。 現在廣泛采用的一種比較復雜的調制方法是cdma (code dependent multiple access 碼從屬多址)。在cdma系統中,通常基帶信息信號用一個帶限偽隨機數字位漢調制,有時稱之為walsh碼或gold碼,它在給定的位數(一般為64位)之后重復自己。基作用是調制和基帶信號和頻率擴展。獨立的信道用正交或幾乎正交位時序在同一帶寬內發送。接收器用相同的擴頻代碼解調方法可從很多信道中選擇一個信道。頻率擴展度(解調信號帶度)近似等于偽器聲時序的位率(通常稱之為片率)。標準cdma系統片率為1.25,4和8mchips。 cdma性能難以量化,這涉及到深奧的統計分析。但是,已開發的最大頻譜效率的無線接口是有前途的。擴展代碼的近似(不是完全)正交性意味著信道之間的干擾不是完全消除。所以,一個強信號可在一個弱信號信道中引起干擾。對于基部和單個用戶來說,功率控制是非常重要的。在cdma系統中盡最大的努力來達到不同條件下有相等的功率電平。甚至信道之間風db功率差可導致系統能力大大下降。 總系統性能 根據shannon定則,若系統中的位發送率低于系統帶寬的一定比率,則理論上系統可運行在零誤碼率(ber)。shannon定則要求為特定位發送率的給定系統提供(信噪比)。現代通信網絡采用不同的編碼方法,使snr限制在幾db內,其ber范圍為le10~le12。 信號鏈路中的不同元件對snr和sinad的影響是不同的。通常,發送信號鏈路的設計是從具有特定性能的天線開始。根據每個信號鏈路元件的性能設想,可以估算連路中每個部分的誤差預算。 信號鏈路