一种实现编码调制的方法及发射机技术

本申请公开了一种实现编码调制的方法及发射器，包括：对接收多比特数据进行过采样和噪声成形处理，获得N比特数据；以N比特数据作为查找表地址，获得PWM的脉冲调制信号；将PWM的脉冲调制信号的同向正交(IQ)复数数据复用为实数信号数据；转换复用的实数信号数据为模拟信号，并按模拟信号所占比特数的路数通过开关功放处理后输出，N为比接收的多比特数据位数小的整数。本发明专利技术通过DSM和PWM的结合，在DSM的过采样处理，使输入的多比特数据位宽受到压缩，只采用较小规模的查找表就获得PWM的脉冲调制信号，提高了系统的精确度和性能，编码调制效率得到提高。另外，通过DSM过采样，获得了编码调制容易实现的工作时钟速率，降低了系统编码调制的实现难度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及信号处理技术，尤指一种实现编码调制的方法及发射机。
技术介绍
随着LTE-A(LTE-Advanced)商转启动，下一代5G标准蓄势待发，各设备厂商以及运营商对移动射频系统的需求也不断升级。当前全球2G、3G以及4GLTE的总频段量达到了40余个，且为获取频带资源，需要支持载波聚合(CA，CarrierAggregation)以及多天线(MIMO)等技术，需要无线基站具备宽带宽、高效率、灵活可配置等特性，这极大地增加了射频前端的复杂性。基于高效开关功放(SMPA，switchmodepoweramplifiers)的全数字发射机是理想的解决方案，能够满足移动通讯系统未来演进的需求。现代通信系统采用非恒定包络调制方式，传统发射机方案采用功率回退方法来满足其线性度的要求，导致其效率严重降低。图1为现有的SMPA的全数字发射机的实现原理图，如图1所示，高效SMPA的全数字发射机主要包括：数字编码调制器(DigitalencodeModulator)和SMPA。数字调制器在数字域完成数字调制，产生调制开关信号，去驱动SMPA，功放(PA)主要工作在饱和区域，具有高效率、灵活可重构、高线性等特征。目前，全数字发射机的编码调制器主要有DeltaSigma调制器(DSM，Delta-SigmaModulator)和脉宽调制器(PWM，Pulse-WidthModulator)两种。DSM和PWM广泛应用于音频领域，将两者分别直接在通信领域应用，存在以下问题。DSM面临的主要问题是：DSM处理过程中过高的采样频率需求以及过低的编码效率；由于DSM采用了过采样技术，过采样率越高，则输出信号带外噪声越小，从而SNR性能越好。因此，对于通信的高带宽信号，则需要DSM工作在更高的采样频率，因此，实现困难。另外，在信号带宽较宽的情况下，DSM输出信号的成分中，有用信号能量占总信号能量的比例(以下称为编码效率)非常低，影响了最终的系统效率(系统效率等于信号编码效率与功放效率的乘积)。PWM面临的主要问题是：数字实现的精确度问题；在数字通信领域实现应用时，直接按照模拟电路的原理方法产生的信号，通过数字电路进行时钟驱动时，具有离散特性，因此会产生误差从而降低信号性能。综上，在通信领域中，采用DSM或PWM进行编码调制，在过采样率和精确度等性能要求上存在问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种实现编码调制的方法及发射机，能够解决DSM过采样率和PWM产生的信号误差，提高编码调制的性能。为了达到本专利技术的目的，本申请提供一种实现编码调制的方法；包括：对接收多比特数据进行过采样和噪声成形处理，以获得N比特数据；根据N比特数据作为查找表的地址，查表获得脉宽调制器PWM的脉冲调制信号；将PWM的脉冲调制信号的同向正交IQ复数数据复用为一路实数信号数据，以实现(采样率/4)上变频变换；转换复用的实数信号数据为模拟信号，并将转换的模拟信号按照根据模拟信号所占比特数的路数的开关功放输出；所述N为比接收的多比特数据位数小的整数。进一步地，对接收多比特数据进行噪声成形处理为：对所述接收多比特数据通过一阶、或二阶、或高阶噪声成形函数进行处理。进一步地，当编码调制应用于多电平场合时，在输出所述开关功放处理的信号之前，该方法还包括：通过合路器对所述开关功放处理后的信息进行处理输出；当编码调制应用于2电平场合时，根据N比特数据作为查找表的地址之前，该方法还包括：对获得的所述N比特数据进行均匀量化处理。进一步地，合路器为6db的合路器或3db的合路器；当所述合路器为6db的合路器时，该方法还包括：获得所述N比特数据之后，对所述N比特数据进行非均匀量化处理。进一步地，开关功放为D类开关功放、或E类开关功放、或F类开关功放。进一步地，利用串行发射器Serdes实现所述复用的实数信号数据到模拟信号的转换。另一方面，本申请还提供一种发射器，包括：DeltaSigma调制器DSM、脉宽调制器PWM、上变频单元、转换及功放单元；其中，DSM，用于对接收多比特数据进行过采样和噪声成形处理，以获得N比特数据；PWM，用于根据N比特数据作为查找表的地址，查表获得PWM的脉冲调制信号；上变频单元，用于将PWM的脉冲调制信号的同向正交IQ复数数据复用为一路实数信号数据，以实现(采样率/4)上变频变换；转换及功放单元，用于转换复用的实数信号数据为模拟信号，并将转换的模拟信号按照根据模拟信号所占比特数的路数的开关功放输出；N为比接收的多比特数据位数小的整数。进一步地，DSM具体用于，对所述接收多比特数据进行过采样和对所述接收多比特数据进行通过一阶、或二阶、或高阶噪声成形函数进行处理，以获得所述N比特数据。进一步地，发射器还包括合路器，用于当发射器应用于多电平场合时，在输出所述开关功放处理的信号之前，对所述开关功放处理后的信息进行处理输出。进一步地，DSM还用于，当发射器应用于2电平场合时，根据N比特数据作为查找表的地址之前，对获得的所述N比特数据进行均匀量化或非均匀量化处理。进一步地，合路器为6分贝db的合路器或3db的合路器；DSM还用于，当所述合路器为6db的合路器时，获得所述N比特数据之后，对所述N比特数据进行非均匀量化处理。进一步地，开关功放为D类开关功放、或E类开关功放、或F类开关功放。进一步地，利用串行发射器(Serdes)实现所述复用的实数信号数据到模拟信号的转换。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案，包括：对接收多比特数据进行过采样和噪声成形处理，以获得N比特数据；根据N比特数据作为查找表的地址，查表获得PWM的脉冲调制信号；将PWM的脉冲调制信号的同向正交IQ复数数据复用为一路实数信号数据，以实现(采样率/4)上变频变换；转换复用的实数信号数据为模拟信号，并将转换的模拟信号按照根据模拟信号所占比特数的路数的开关功放输出。本专利技术通过DSM和PWM的结合，在DSM的过采样处理，获得N比特数据的比特位数比接受的多比特数据位数要小，位宽受到压缩，只需要采用较小规模的查找表就可以获得PWM的脉冲调制信号，提高了系统工作的精确度和性能，使编码调制的整体效率得到提高。另外，通过DSM的过采样，获得了编码调制工作过程中容易实现的工作时钟速率，降低了系统编码调制的实现难度；采用开关功放，改善发射器的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现编码调制的方法，其特征在于，包括：对接收多比特数据进行过采样和噪声成形处理，以获得N比特数据；根据N比特数据作为查找表的地址，查表获得脉宽调制器PWM的脉冲调制信号；将PWM的脉冲调制信号的同向正交IQ复数数据复用为一路实数信号数据，以实现(采样率/4)上变频变换；转换复用的实数信号数据为模拟信号，并将转换的模拟信号按照根据模拟信号所占比特数的路数的开关功放输出；所述N为比接收的多比特数据位数小的整数。

【技术特征摘要】
1.一种实现编码调制的方法，其特征在于，包括：
对接收多比特数据进行过采样和噪声成形处理，以获得N比特数据；
根据N比特数据作为查找表的地址，查表获得脉宽调制器PWM的脉冲
调制信号；
将PWM的脉冲调制信号的同向正交IQ复数数据复用为一路实数信号数
据，以实现(采样率/4)上变频变换；
转换复用的实数信号数据为模拟信号，并将转换的模拟信号按照根据模
拟信号所占比特数的路数的开关功放输出；
所述N为比接收的多比特数据位数小的整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对接收多比特数据进
行噪声成形处理为：对所述接收多比特数据通过一阶、或二阶、或高阶噪声
成形函数进行处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当编码调制应用于多电平
场合时，在输出所述开关功放处理的信号之前，该方法还包括：通过合路器
对所述开关功放处理后的信息进行处理输出；
当编码调制应用于2电平场合时，根据N比特数据作为查找表的地址之
前，该方法还包括：对获得的所述N比特数据进行均匀量化处理。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述合路器为6db的合路
器或3db的合路器；
当所述合路器为6db的合路器时，该方法还包括：获得所述N比特数据
之后，对所述N比特数据进行非均匀量化处理。
5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述开关功放为D类
开关功放、或E类开关功放、或F类开关功放。
6.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，利用串行发射器Serdes
实现所述复用的实数信号数据到模拟信号的转换。
7.一种发射器，其特征在于，包括：DeltaSigma调制器DSM、脉宽调
制器PWM、上变频单元、转换及功放单元；其中，
DSM，...

【专利技术属性】
技术研发人员：董鹏，陶俊，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44