一種基於數字中頻處理的信號抑制器的製作方法
2023-05-07 00:43:41
專利名稱：一種基於數字中頻處理的信號抑制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通信直放站領域，特別涉及一種基於數字中頻處理的 信號抑制器。
背景技術：
近幾年來，移動通信事業在我國發展非常迅速，移動通信網絡已基本覆蓋 全國。由於在相鄰省市區縣的交界地區，往往由於某一方的基站信號過強導致 對方本地手機處於漫遊狀態，導致本地用戶費用虛假增長，引起客戶投訴。為 了建設優質的移動通信覆蓋網絡，就需要解決該問題。採用信號抑制器在本地 對對方的信號進行幹擾，使得本地用戶不能使用外地載波進行通話是 一個有效 的方法，能夠迅速有效的解決該問題。信號抑制器其投資小，性能穩定，建站 速度快，對環境要求低，安裝維護簡便，是一種很好的信號幹擾的設備。信 號抑制器首先產生信號源，通過濾波，混頻放大，合路讓後通過功率放大器， 利用天線發射覆蓋到需要抑制信號的區域。但是在實際應用中，需要對基站的 多個載波進行抑制。解決的方法是採用多個窄帶濾波器，以及多個射頻本振把 不同的載波調製到需要進行載波抑制的頻點，完成信號的幹擾。信道選擇通過聲表濾波器完成。當需要選擇多個載波的時候，需要多路選 頻單元。因此在多載波應用場合，採用聲表技術進行濾波存在一些問題和缺陷。首先採用聲表濾波通帶矩形係數不好，對帶外信號的抑制能力不好。在載波通 帶外會產生雜散，影響實際不需要抑制的載波。造成通話質量的下降，影響用 戶通話。其次在實際應用中，由於功放的非線性的因素，多載波功放的交調雜 散過大。產生的雜散會落在移動通信運營商的帶內，這些雜散也會影響相應的 通信載波。這樣的話必須採用獨立的功放才能滿足雜散的要求，但是這樣又會 帶來成本的上升。另外還會造成成本的增加，以及設備體積的加大。實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的缺點及不足，提供一種基於數字中頻 處理的信號抑制器，該信號抑制器能夠根據網絡容量的需要增加選擇的載波數， 增大其抑制載波的數目，有效的實現了多載波通信，降低了功放輸出的雜散。本實用新型的目的通過下述技術方案實現 一種基於數字中頻處理的信號 抑制器，包括用於產生幹擾信號的多載波基帶信號源模塊、高速DAC模塊、電 感電容濾波器、混頻器模塊、 一級放大器模塊、二級功率放大模塊、天線，所 述多載波基帶信號源模塊依次通過高速DAC模塊、電感電容濾波器、混頻器 模塊、 一級放大器模塊、二級功率放大模塊與天線相連。所述的多載波基帶信號源模塊包括基帶信號發生器，數字上變頻單元和合 並單元，所述基帶信號發生器通過數字上變頻單元與合併單元連接。在本實用新型中，可根據需要設置多個數字上變頻單元。所述的數字上變頻單元由FIR濾波模塊、內插器、數控振蕩器依次連接組 成，所述FIR濾波模塊與基帶信號發生器連接，所述數控振蕩器與合併單元連 接。本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果1、 該信號抑制器能夠根據網絡容量的需要增加選擇的載波數。增大其抑制 載波的數目。2、 本實用新型的信號發生器採用了數字中頻的技術，在基帶產生時間分復 用的多載波信號，在數字域進行濾波，滿足帶外抑制要求。從而有效的實現了 多載波，降低了功放輸出的雜散。3、 本實用新型克服現有採用傳統模擬電路產生多載波信號，對帶外信號抑制不夠的缺陷，產生時分復用的信號困難的缺點。4、 本實用新型提高系統集成度，減少模擬器件的使用，從而使得多載信號 抑制器更加實用。
圖1為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型中多載波基帶信號源的框圖；圖3為本實用新型中多載波基帶信號源的一實施例；圖4為本實用新型基帶信號源的輸入時序。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型做進一步地詳細說明，但本實用新 型的實施方式並不限於此。如圖1所示，本實用新型提供的信號抑制器，包括基帶信號發生器，高速 DAC模塊，電感電容濾波器，混頻器模塊， 一級放大器模塊，二級功率放大模塊，天線，所述多載波基帶信號源模塊依次通過高速DAC模塊、電感電容濾波 器、混頻器模塊、 一級放大器模塊、二級功率放大模塊與天線相連，所述的多 載波基帶信號源模塊由基帶信號發生器，數字上變頻單元和合併單元依次連接組成，其中數字上變頻單元可根據實際需要設置多個。其中高速DAC模塊可以 是帶內插功能的DAC，也可以是不帶內插功能DAC。本實用新型提供的信號抑 制器還包括時鐘模塊、電源模塊、監控模塊，其中電源模塊與多載波基帶信號 源模塊、高速DAC模塊、混頻器模塊、 一級放大器模塊、二級功率放大模塊、 時鐘模塊、監控模塊電氣連接；其中監控模塊與多載波基帶信號源模塊、高速 DAC模塊、混頻器模塊、 一級放大器模塊、二級功率放大模塊、時鐘模塊信號 連接；時鐘模塊與多載波基帶信號源模塊、高速DAC模塊、混頻器模塊信號連 接。本實用新型的原理是基帶信號發生器產生多載波數字中頻幹擾信號，通 過高速DAC模塊轉換為模擬中頻信號，模擬中頻信號經過電感電容濾波器濾除 帶內諧波和帶外雜散，混頻器將電感電容濾波器輸出轉移到射頻，射頻信號經 一級放大器模塊放大到合適的功率，二級功率放大模塊放大射頻信號，再由天 線發射幹擾信號。其中電源模塊為多載波基帶信號源模塊、高速DAC模塊、混 頻器模塊、 一級放大器模塊、二級功率放大模塊、時鐘模塊、監控模塊供電， 監控模塊則監視基帶信號發生器、高速DAC模塊、混頻器模塊、 一級放大器模 塊、二級功率放大模塊、時鐘模塊信號的工作狀態，時鐘模塊為多載波基帶信 號源模塊、高速DAC模塊、混頻器模塊提供系統工作時鐘。如圖2所示，多載波基帶信號源是由基帶信號發生器、多個數字上變頻單 元和合併單元組成。多載波基帶信號源的工作原理是輸入信號產生單元產生 的多路輸入信號(例如輸入信號l，輸入信號2，輸入信號3……輸入信號n)， 分別通過FIR低通濾波器，內插器最後和數控振蕩器相乘形成各自載波數字中 頻信號，最後在合併單元相加完成數字域的合路，合併單元的輸出直接送高速 DAC進行數模轉換。通過增加數字上變頻單元可以增加幹擾頻率的數目,從而實 現更多路載波幹擾，這裡的數字上變頻單元可以使用專用晶片(比如TI公司的 GC5018， ADI公司AD6633)實現，也可以是在FPGA晶片內實現數字上變頻。實施例1如圖3、圖4所示，基帶信號發生器產生多載波基帶信號，這裡的基帶信號 由I、 Q兩路信號構成。本實用新型提供的多載波基帶信號源的產生方法是(1) 初始化計數器CNT^0，計數長度為T，可根據需要任意設置(例如T 可設置為127或256)循環計數。(2) 當t(KCNT〈tl，輸入信號l送入數據，否則輸入信號為O;(3) 當t2〈CNT〈t3，輸入信號2送入數據，否則輸入信號為O;(4) 當t4〈CNT〈t5，輸入信號3送入數據，否則輸入信號為O;(5) 當t6〈CNT〈t7，輸入信號4送入數據，否則輸入信號為O; 其中輸入信號l，輸入信號2，輸入信號3，輸入信號4之間有一定的保護間隔，輸入信號l，輸入信號2，輸入信號3，輸入信號4分別通過FIR濾波模 塊，內插器最後和數控振蕩器相乘形成各自載波數字中頻信號，最後在合併單 元相加完成數字域的合路。輸入信號可以是噪聲信號，調製信號等任意類型的 信號，並且周期T、幅度、保護間隔，輸入信號脈衝持續時間是可編程的。所述 脈衝的持續時間和幅度和輸出功率成正比，保護間隔越大功放輸出產生的交調 就越小，幅度越大，持續時間越長功率也越大。作為優選方案，本實用新型設 計的輸入信號的保護間隔從以0.25us為步徑，最長可達20us;輸入信號的脈衝 幅度從0-1024連續可調；輸入信號的持續時間以0.25us為步徑，最長可達20us; 輸入信號的周期為33us。結合圖l、圖3和圖4給出GSM4載波幹擾器的具體實現。GSM每個載波 具有8個時隙，每個時隙的持續吋間約為577us。基帶信號源信號周期設置為 32us。每個輸入信號的脈衝持續時間為5us，保護間隔為3us。 FIR的低通濾波器 的幅度相應滿足下面模板要求。偏離中心頻率^200kHz: 245dB 偏離中心頻率^400kHz: 260dB 偏離中心頻率2lMHz: 270dB保護間隔主要是濾波器輸出有一定拖尾，如果兩個載波同時出現且強度都 比較大，那麼產生的三階交調比較大，帶內雜散影響其他載波。輸入信號的速率是4MHz，計數器CNT最大值是127。因此5us的脈衝佔 20個輸入點。總共周期佔128點，保護間隔佔12個點。1) 初始化計數器CNT二O，計數長度為T，其中T設置為127。循環計數。2) 當0〈CNT〈19，輸入信號l送入數據，否則輸入信號為O;3) 當32〈CNT〈51，輸入信號l送入數據，否則輸入信號為O;4) 當64《NT〈83，輸入信號2送入數據，否則輸入信號為0;5) 當115<CNT<127，輸入信號3送入數據，否則輸入信號為0; 通過數字上變頻後，就在f0， fl， f2， fi頻點分時出現了不同的幹擾載波，保證了可以分時使用二級功率放大模塊。通過高速DAC模塊轉換為模擬中頻信 號。模擬中頻信號經過電感電容濾波器濾除帶內諧波和帶外雜散。電感電容 濾波器輸出由混頻器轉移到GSM射頻端， 一級放大器模塊把射頻信號放大到合 適的功率。二級功率放大模塊放大射頻信號，天線發射幹擾信號。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不 受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作 的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用 新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種基於數字中頻處理的信號抑制器，其特徵在於，包括用於產生幹擾信號的多載波基帶信號源模塊、高速DAC模塊、電感電容濾波器、混頻器模塊、一級放大器模塊、二級功率放大模塊，所述多載波基帶信號源模塊依次通過高速DAC模塊、電感電容濾波器、混頻器模塊、一級放大器模塊、二級功率放大模塊與天線相連。
2、 根據權利要求1所述的一種基於數字中頻處理的信號抑制器，其特徵在 於，所述的多載波基帶信號源模塊包括基帶信號發生器，數字上變頻單元和合 並單元，所述基帶信號發生器通過數字上變頻單元與合併單元連接。
3、 根據權利要求2所述的一種基於數字中頻處理的信號抑制器，其特徵在於，所述的數字上變頻單元是多個。
4、 根據權利耍求2所述的一種基於數字中頻處理的信號抑制器，其特徵在 於，所述的數字上變頻單元由FIR濾波模塊、內插器、數控振蕩器依次連接組 成，所述FIR濾波模塊與基帶信號發生器連接，所述數控振蕩器與合併單元連 接。
專利摘要本實用新型公布了一種基於數字中頻處理的信號抑制器，包括用於產生幹擾信號的多載波基帶信號源模塊、高速DAC模塊、電感電容濾波器、混頻器模塊、一級放大器模塊、二級功率放大模塊、天線，所述多載波基帶信號源模塊依次通過高速DAC模塊、電感電容濾波器、混頻器模塊、一級放大器模塊、二級功率放大模塊與天線相連。本實用新型信號抑制器能夠有效地幹擾多個載波。本實用新型可使用於GSM/CDMA/CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA通信系統。
文檔編號H04B1/40GK201118570SQ200720055849
公開日2008年9月17日 申請日期2007年8月21日 優先權日2007年8月21日
發明者伍尚坤, 張遠見, 羅漫江 申請人:京信通信系統(中國)有限公司