多載波TD-SCDMA數(shù)字中頻設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、TD-SCDMA是有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代移動通信主流標(biāo)準(zhǔn)之一。中國的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋正在快速發(fā)展，從2009年發(fā)放3G(The Third Generation)牌照至今，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)在地級市的覆蓋率已超過70％，全國性網(wǎng)絡(luò)覆蓋建設(shè)正在快速進(jìn)行。
　　 數(shù)字中頻是相對于基帶信號和射頻信號而言，它是連接基站內(nèi)部基帶與射頻信號的關(guān)鍵，包括對數(shù)字信號的內(nèi)插、上變頻及合并多路發(fā)射信號等操作，還有對數(shù)字信號的下變頻及抽

2、取。其重要性在于保證過渡過程中信號的時頻域特性不變。
　　 對數(shù)字中頻的成功優(yōu)化能夠為TD-SCDMA基站內(nèi)部提供低失真度的基帶與中頻過渡，例如數(shù)字中頻能夠為功率放大器系統(tǒng)提供良好的中頻數(shù)字信號源，或者應(yīng)用于模擬BBU系統(tǒng)幫助其性能優(yōu)化。
　　 但數(shù)字中頻處理面臨以下問題：因為對信號的處理在中頻進(jìn)行，樣本速率會遠(yuǎn)大于基帶信號速率，從而導(dǎo)致信號速率的變化倍數(shù)過大。其次，如果濾波器設(shè)計不當(dāng)，會對信號引入嚴(yán)重失真。通常增加濾波

3、器階數(shù)可以保證引入信號的失真度減小，但同時也會增大實現(xiàn)的復(fù)雜度。
　　 本文研究用于多載波TD-SCDMA的數(shù)字中頻技術(shù)。首先，分析協(xié)議3GPPTS25.105(V5.6.0)中對輸出信號的時頻域規(guī)范，設(shè)計數(shù)字上變頻總體指標(biāo)。然后，采用多級上采樣和濾波的方式完成對基帶信號的上變頻處理(包括脈沖成型、內(nèi)插以及頻譜搬移)或者下變頻處理(包括抽取、載波分離以及脈沖成型)。最后，通過浮點與定點仿真驗證設(shè)計性能，其中數(shù)字上變頻進(jìn)行FPGA

4、實現(xiàn)性能測試。
　　 測試結(jié)果顯示，設(shè)計的數(shù)字中頻模塊能夠為系統(tǒng)提供符合TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的信號。MATLAB及Simulink浮點與定點仿真結(jié)果表明，經(jīng)過數(shù)字上變頻器的多載波信號，其誤差向量幅度、鄰近信道泄漏功率比以及復(fù)合頻譜模板都符合協(xié)議規(guī)范。此外，數(shù)字下變頻器的接收能力在鄰近信道選擇性測試中，性能測試結(jié)果高出協(xié)議規(guī)范。在高效率功放系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)測試中，數(shù)字上變頻器為系統(tǒng)提供符合設(shè)計要求的高速率信號源。