基於Xilinx的WCDMA基站鎖定系統的製作方法
2023-06-18 23:00:21
專利名稱：基於Xilinx的WCDMA基站鎖定系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鎖定系統，特別是一種基於Xilinx的WCDMA基站鎖定系統。
背景技術：
術語解釋AS (Active Serial)；ADC (Analog-to-Digital Converter) -MWi^k^h ；WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access):寬帶碼分多址，是一種第J 代無線通訊技術；
存；
CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)互補金屬氧化物半導體； DAC (Digital-to-Analog Converter)數模轉換器；
EPROM(ErasabIe Programmable Read-Only Memory)可擦除可編程的只讀內
FIR(Finite impulse response)有限長衝擊口向應； FLASH (Flash Memory)快閃記憶體；
FPGA (Field Programmable Gate Array)現場可編程門陣列； ICS (Interference Cancellation System)幹擾抵消系統； I0(lnput Output)輸入輸出； IQ (IN phase Orthogonal)同相正交； JTAG(Joint Test Action Group)聯合測試行為組織； LNA(Low-Noise Amplifier)低噪聲放大器； LVDS (Low-Voltage Differential Signaling)低壓差分信號； LVPECL (low-voltage positive-referenced emitter coupled logic):低電壓偽發射極耦合邏輯；NCO(Number Controlled Oscillator)數控振蕩器；PLL (Phase )鎖相環；PA(Power Amplifier)功率放大器；SPI (Serial Peripheral Interface)串行外圍設備接口；VCO(Voltage Controlled Oscillator)壓控制振蕩器。在數字無線直放站中，由於不能對接收信號進行篩選而同時放大所有接收信號， 會導致可能出現導頻汙染。本發明公開一種基於自適應算法的基站鎖定功能的實現方式， 用於解決由數字無線直放站帶來的導頻汙染問題。現有技術方案調整接收天線的方向和角度來避免多個功率接近的基站被同時放大。現有技術缺點這樣的處理方案不但對導頻汙染現象的改善效果有限，而且會增加工程難度和降低產品應用的廣泛性。發明內容為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種結構簡單且升級方便的基於 Xilinx的WCDMA基站鎖定系統。針對缺點說明本發明的目的為了在直放站技術上能夠實現從以硬體為核心的平臺走向以軟體為核心的平臺，升級的時候不需改變硬體平臺，只需更換軟體版本即可實現不同的通信功能。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是基於Xilinx的WCDMA基站鎖定系統，包括用於天線信號輸入的低噪聲放大器，所述低噪聲放大器的輸出端依次連接有第一混頻器、第一濾波器、模數轉換器、可編程邏輯門陣列模塊、數模轉換器、第二混頻器和第二濾波器，所述可編程邏輯門陣列模塊連接有ARM 處理器，還包括時鐘電路、鎖相環和直流電源電路，所述時鐘電路的輸出端分別連接到模數轉換器、可編程邏輯門陣列、數模轉換器和鎖相環，所述鎖相環的輸出端分別與第一混頻器的輸入端、第二混頻器的輸入端連接。進一步作為優選的實施方式，所述直流電源電路包括9V穩壓電路和5V穩壓電路。進一步作為優選的實施方式，所述可編程邏輯門陣列模塊外部連接有串行FLASH 晶片電路。進一步作為優選的實施方式，所述可編程邏輯門陣列模塊外部連接有SDRAM晶片。基於Xilinx的WCDMA基站鎖定方法，包括以下步驟A、緩衝來自ADC的輸入數據；B、數字下變頻(DDC)處理；C、多速率信號處理；D、回波抵消處理(ICS)；E、是否進行多徑消除處理？是則執行步驟F，否則執行步驟G ；F、多徑消除處理，執行步驟G ；G、多速率信號處理，同時執行步驟I和步驟H ；H、頻偏估計，執行步驟B ；I、小區搜索，搜尋多個小區信號，通過導頻信道再生和導頻功率判決，確定基站鎖定選擇；J、信道估計處理；K、導頻抵消處理；L、多速率信號處理；M、數字上變頻(DUC)處理；N、經過FIFO緩衝，送到DAC輸出。進一步作為優選的實施方式，所述步驟C多速率信號處理為抽取和濾波處理。進一步作為優選的實施方式，所述步驟G多速率信號處理為6倍抽取與濾波處理。進一步作為優選的實施方式，所述步驟L多速率信號處理為η倍插值與濾波處理。本發明的有益效果是本發明WCDMA基站鎖定系統可以把與目標基站信號接近的導頻功率降低，排除手機鎖定到非目標基站的可能性。本發明的另一個有效效果是本發明WCDMA基站鎖定方法的主要優勢在於以可編程能力強的FPGA器件代替專用的數字電路，使系統硬體結構與功能相對獨立，這樣就可以基於一個相對通用的硬體平臺，通過軟體方法實現不同的通信功能，並可對工作頻率、系統頻寬、調製方式、信源編碼等進行編程控制，系統靈活性大大增強。對於系統功能的增加與變更，只需要通過軟體升級就可以實現，方便技術進步和標準升級。
以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是本發明的硬體方框圖；圖2是本發明的基於FPGA的基站鎖定流程圖。
具體實施方式
參照圖1，基於Xilinx的WCDMA基站鎖定系統，包括用於天線信號輸入的低噪聲放大器1，所述低噪聲放大器1的輸出端依次連接有第一混頻器2、第一濾波器3、模數轉換器 4、可編程邏輯門陣列模塊5、數模轉換器6、第二混頻器7和第二濾波器8，所述可編程邏輯門陣列模塊5連接有ARM處理器9，還包括時鐘電路10、鎖相環11和直流電源電路12，所述時鐘電路10的輸出端分別連接到模數轉換器4、可編程邏輯門陣列5、數模轉換器6和鎖相環11，所述鎖相環11的輸出端分別與第一混頻器2的輸入端、第二混頻器7的輸入端連接。進一步作為優選的實施方式，所述直流電源電路12包括9V穩壓電路和5V穩壓電路。進一步作為優選的實施方式，所述可編程邏輯門陣列模塊5外部連接有串行 FLASH晶片電路。進一步作為優選的實施方式，所述可編程邏輯門陣列模塊5外部連接有SDRAM晶片。參照圖2，基於Xilinx的WCDMA基站鎖定方法，包括以下步驟A、緩衝來自ADC的輸入數據；B、數字下變頻(DDC)處理；C、多速率信號處理；D、回波抵消處理(ICS)；E、是否進行多徑消除處理？是則執行步驟F，否則執行步驟G ；F、多徑消除處理，執行步驟G ；G、多速率信號處理，同時執行步驟I和步驟H ；H、頻偏估計，執行步驟B ；I、小區搜索，搜尋多個小區信號，通過導頻信道再生和導頻功率判決，確定基站鎖定選擇；J、信道估計處理；K、導頻抵消處理；[0073]L、多速率信號處理；M、數字上變頻(DUC)處理；N、經過FIFO緩衝，送到DAC輸出。進一步作為優選的實施方式，所述步驟C多速率信號處理為抽取和濾波處理。進一步作為優選的實施方式，所述步驟G多速率信號處理為6倍抽取與濾波處理。進一步作為優選的實施方式，所述步驟L多速率信號處理為η倍插值與濾波處理。以上是對本發明的較佳實施進行了具體說明，但本發明創造並不限於所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。
權利要求1.基於Xilinx的WCDMA基站鎖定系統，其特徵在於包括用於天線信號輸入的低噪聲放大器(1)，所述低噪聲放大器(1)的輸出端依次連接有第一混頻器(2)、第一濾波器(3)、 模數轉換器(4)、可編程邏輯門陣列模塊(5)、數模轉換器(6)、第二混頻器(7)和第二濾波器(8)，所述可編程邏輯門陣列模塊(5)連接有ARM處理器(9)，還包括時鐘電路(10)、鎖相環(11)和直流電源電路(12)，所述時鐘電路(10)的輸出端分別連接到模數轉換器(4)、可編程邏輯門陣列(5)、數模轉換器(6)和鎖相環(11)，所述鎖相環(11)的輸出端分別與第一混頻器(2)的輸入端、第二混頻器(7)的輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的基於Xilinx的WCDMA基站鎖定系統，其特徵在於所述直流電源電路(12)包括9V穩壓電路和5V穩壓電路。
3.根據權利要求1所述的基於Xilinx的WCDMA基站鎖定系統，其特徵在於所述可編程邏輯門陣列模塊(5)外部連接有串行FLASH晶片電路。
4.根據權利要求1所述的基於Xilinx的WCDMA基站鎖定系統，其特徵在於所述可編程邏輯門陣列模塊(5)外部連接有SDRAM晶片。
專利摘要本實用新型公開了基於Xilinx的WCDMA基站鎖定系統，包括用於天線信號輸入的低噪聲放大器，所述低噪聲放大器的輸出端依次連接有第一混頻器、第一濾波器、模數轉換器、可編程邏輯門陣列模塊、數模轉換器、第二混頻器和第二濾波器，所述可編程邏輯門陣列模塊連接有ARM處理器，還包括時鐘電路、鎖相環和直流電源電路，所述時鐘電路的輸出端分別連接到模數轉換器、可編程邏輯門陣列、數模轉換器和鎖相環。本實用新型WCDMA基站鎖定系統對於系統功能的增加與變更，只需要通過軟體升級就可以實現，方便技術進步和標準升級。本實用新型作為一種基於Xilinx的WCDMA基站鎖定系統廣泛應用於通信領域中。
文檔編號H04W88/08GK202135339SQ20112020379
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月16日 優先權日2011年6月16日
發明者周雲飛, 楊建坡, 郝祿國, 馬少立 申請人:奧維通信股份有限公司