一种基于放大器漏极调制效应的射频前端扩频及解扩处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于放大器漏极调制效应的射频前端扩频及解扩处方方法，涉及无线通信技术领域。本发明专利技术对输入的射频信号进行功分，然后对其中一路信号进行180度移相，产生两支路射频信号，两支路射频信号分别传输至两功率放大器或两低噪声放大器中，利用漏极调制效应，实现各支路射频扩频信号与该支路对应的功率放大器或低噪声放大器的漏极供电信号的相乘，完成扩频或解扩处理，本发明专利技术的扩频及解扩方法可以实现无插入损耗且能够灵活配置扩频码的射频前端扩频及解扩功能。

A RF Front-end Spread Spectrum and Despread Processing Method Based on Amplifier Leakage Modulation Effect

【技术实现步骤摘要】
一种基于放大器漏极调制效应的射频前端扩频及解扩处理方法
本专利技术涉及无线通信
，更具体地说涉及无线通信直接序列扩频技术的扩频调制及解调方法，尤其涉及一种基于方法器漏极调制效应的射频前端扩频及解扩处理方法。
技术介绍
扩频通信技术具有较好的抗干扰性能，同时具备多址、安全保密、抗多径等能力，因此被广泛地应用于军事及民用无线通信领域。直接序列扩频(DS)是一种典型的扩频调制方法，其将要发送的信息用伪随机(PN)序列扩展到较宽的频带，同时在接收端采用相同的伪随机序列对收到的信号进行相关处理，从而恢复原始信息。目前直接序列扩频系统可以在模拟域或数字域实现扩频调制及解调功能。在模拟域一般采用声表面波相关器完成扩频及解扩处理，在数字域则可通过基带数字化处理方式实现扩频及解扩功能。基带数字化扩频及解扩处理方式是在数字域产生伪随机码，并与信码进行模2加运算后形成扩频序列，扩频序列通过数模转换器(DAC)转换成模拟信号，然后变频至载波频率。在接收端，扩频信号经低噪放和下变频后，在数字域采用与发射端同步的伪随机序列对扩频调制信号进行解扩。该技术缺点如下：基带数字化扩频解扩处理方式能够灵活进行扩频码的调整，但该方式需要在数字域内完成整个扩频及解扩过程，而扩频后的信号带宽大大提升，因此对于数字器件宽带信号处理能力有较高的需求。此外，采用基带数字化扩频解扩处理的直扩通信系统，在面临不可预测的强干扰环境下(尤其是同频带内干扰模式)，接收机射频前端由于非线性失真而产生阻塞现象，使得接收链路增益下降，接收信号信噪比严重恶化，导致后端数字处理模块无法正常实现解扩解调功能。声表面波器件特有的声—电转换机制，使其具有实现相关等复杂信号处理功能。利用声表面波抽头延迟线结构，可设计编码调制器(扩频调制器)、匹配滤波器(解扩解调器)等组件，从而在射频域实现信号扩频与解扩。扩频码由声表面波器件本身的硬件结构决定。该技术缺点如下：由于伪随机码由声表面波抽头延迟线自身物理结构决定，一旦完成器件设计，便无法灵活配置伪随机码码型；此外，由于插入损耗较大以及基片物理特性限制，使得声表面波抽头延迟线的器件长度(或抽头数)受限；同时由于器件研制工艺水平的影响，导致器件工作频率不高，限制了其应用范围。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本申请提供了一种基于放大器漏极调制效应的射频前端扩频及解扩处理方法，本专利技术的专利技术目的在于解决上述现有技术中存在的不足，实现无插入损耗且能够灵活配置扩频码的射频前端扩频及解扩功能。为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请是通过下述技术方案实现的：一种基于放大器漏极调制效应的射频前端扩频及解扩处理方法，其特征在于：包括射频前端扩频处理方法和射频前端解扩处理方法；所述射频前端扩频处理方法，具体是指：输入的射频信号输入到功分器中，功分器将输入的射频信号等功分，并通过移相器，将等功分后的一路信号进行180度移相处理后，产生两支路射频信号；两支路射频信号分别送入功率放大器1和功率放大器2中，功率放大器1和功率放大器2分别利用功率放大器漏极调制效应，实现各支路射频信号与该支路射频信号对应的功率放大器漏极供电信号的相乘，完成直接序列扩频处理，同时对扩频后的信号提供功率增益；功率放大器1和功率放大器2将其输出的信号输入到合成器中，合成器对功率放大器1和功率放大器2输出的信号进行功率合成，并消除载波泄漏，最终输出射频域扩频信号；所述射频前端解扩处理方法具体是指：待解扩的射频扩频信号输入到功分器中，功分器将输入的射频扩频信号等功分，并通过移相器，将等功分后的一路信号进行180度移相处理后，产生两支路射频扩频信号；两支路射频扩频信号分别低噪声放大器1和低噪声放大器2中，低噪声放大器1和低噪声放大器2分别利用低噪声放大器漏极调制效应，实现各支路射频扩频信号与该支路对应的低噪声放大器的漏极供电信号的相乘，完成解扩处理，同时对解扩后的信号进行功率增益；低噪声放大器1和低噪声放大器2将其输出的解扩后的信号输入到合成器中，合成器对两支路解扩信号进行功率合成，合成后的信号输入到滤波器中，滤波器对合成后的解扩信号进行滤波处理，完成射频域的解扩。所述功率放大器漏极调制效应，具体是指：通过PN码配置器为两支路射频信号分别产生直接序列扩频所需的伪随机码PN1和PN2，PN1与PN2均为平衡码，且满足PN1+PN2＝0的约束条件；通过电源调制器1和电源调制器2分别接收PN码配置器输出的两路码型信号，电源调制器与功率放大器一一对应，电源调制器1和电源调制器2分别根据其对应收到的码型信号完成电源调制，实现对两个支路功率放大器的漏极供电功能。所述低噪声放大器漏极调制效应，具体是指：通过PN码配置器为两支路射频扩频信号分别产生直接序列解扩所需的伪随机码PN1和PN2，PN1与PN2均为平衡码，且满足PN1+PN2＝0的约束条件；通过电源调制器1和电源调制器2分别接收PN码配置器输出的两路码型信号，电源调制器与低噪声率放大器一一对应，电源调制器1和电源调制器2，分别根据其对应收到的码型信号完成电源调制，实现对两个支路低噪声放大器的漏极供电功能。所述扩频处理方法具体表示为：输入射频信号为RFin，其携带的包络信息为a(t)，载波频率为ωc，初始相位为该信号可表示为：该信号通过功分器等功分，并对其中一路信号进行180度移相后，产生两支路射频信号为：两支路射频信号分别送入功率放大器1及功率放大器2，基于功率放大器漏极调制效应，两功率放大器输出信号可表示为：经合成器合成后，输出信号为：由于PN1与PN2满足PN1+PN2＝0的约束条件，故输出信号可表示为：输出信号为直接序列扩频信号表现形式，且消除了单支路的载波泄漏成分，实现了射频域的扩频功能。所述解扩处理方法具体表示为：输入射频扩频信号为RFi'n，该信号可表示为：该信号通过功分器等功分，并对其中一路信号进行180度移相后，产生两支路射频信号为：两支路射频信号分别送入低噪声放大器1及低噪声放大器2，基于低噪声放大器漏极调制效应，两路输出信号可表示为：经合成器合成后，输出信号为：由于PN1与PN2满足PN1+PN2＝0的约束条件，故输出信号可表示为：由于PN2为伪随机平衡码，故该结构实现了射频域的解扩功能。与现有技术相比，本申请所带来的有益的技术效果表现在：本申请提案最接近的现有技术是基于声表面波相关器的扩频解扩方法，两者都可在模拟/射频域上进行信号扩频及解扩处理，相比之下本专利技术的技术优点表现在：1、相比于基于声表面波相关器的扩频解扩技术，本专利技术具有更灵活的扩频码配置能力。声表面波相关器的伪随机码由声表面波抽头延迟线自身物理结构决定，一旦完成器件设计，便无法灵活配置伪随机码码型；本专利技术方案通过PN码配置器在数字域产生任意扩频码型，可更改扩频码长度，且可通过扩频码的成型滤波处理来抑制扩频信号的带外特性，具有高度灵活性。2、相比于基于声表面波相关器的扩频解扩技术，本专利技术具不会造成射频链路插入损耗。声表面波相关器由于基片物理特性限制，对射频链路带来的插入损耗较大，影响系统性能；本专利技术方案利用低噪声放大器漏极调制效应实现扩频及解扩，不仅无插入损耗，还可为射频链路提供一定功率增益。3、相比于基于声表面波相关器的扩频解扩技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于放大器漏极调制效应的射频前端扩频及解扩处理方法，其特征在于：包括射频前端扩频处理方法和射频前端解扩处理方法；所述射频前端扩频处理方法，具体是指：输入的射频信号输入到功分器中，功分器将输入的射频信号等功分，并通过移相器，将等功分后的一路信号进行180度移相处理后，产生两支路射频信号；两支路射频信号分别送入功率放大器1和功率放大器2中，功率放大器1和功率放大器2分别利用功率放大器漏极调制效应，实现各支路射频信号与该支路射频信号对应的功率放大器漏极供电信号的相乘，完成直接序列扩频处理，同时对扩频后的信号提供功率增益；功率放大器1和功率放大器2将其输出的信号输入到合成器中，合成器对功率放大器1和功率放大器2输出的信号进行功率合成，并消除载波泄漏，最终输出射频域扩频信号；所述射频前端解扩处理方法具体是指：待解扩的射频扩频信号输入到功分器中，功分器将输入的射频扩频信号等功分，并通过移相器，将等功分后的一路信号进行180度移相处理后，产生两支路射频扩频信号；两支路射频扩频信号分别低噪声放大器1和低噪声放大器2中，低噪声放大器1和低噪声放大器2分别利用低噪声放大器漏极调制效应，实现各支路射频扩频信号与该支路对应的低噪声放大器的漏极供电信号的相乘，完成解扩处理，同时对解扩后的信号进行功率增益；低噪声放大器1和低噪声放大器2将其输出的解扩后的信号输入到合成器中，合成器对两支路解扩信号进行功率合成，合成后的信号输入到滤波器中，滤波器对合成后的解扩信号进行滤波处理，完成射频域的解扩。...

【技术特征摘要】
1.一种基于放大器漏极调制效应的射频前端扩频及解扩处理方法，其特征在于：包括射频前端扩频处理方法和射频前端解扩处理方法；所述射频前端扩频处理方法，具体是指：输入的射频信号输入到功分器中，功分器将输入的射频信号等功分，并通过移相器，将等功分后的一路信号进行180度移相处理后，产生两支路射频信号；两支路射频信号分别送入功率放大器1和功率放大器2中，功率放大器1和功率放大器2分别利用功率放大器漏极调制效应，实现各支路射频信号与该支路射频信号对应的功率放大器漏极供电信号的相乘，完成直接序列扩频处理，同时对扩频后的信号提供功率增益；功率放大器1和功率放大器2将其输出的信号输入到合成器中，合成器对功率放大器1和功率放大器2输出的信号进行功率合成，并消除载波泄漏，最终输出射频域扩频信号；所述射频前端解扩处理方法具体是指：待解扩的射频扩频信号输入到功分器中，功分器将输入的射频扩频信号等功分，并通过移相器，将等功分后的一路信号进行180度移相处理后，产生两支路射频扩频信号；两支路射频扩频信号分别低噪声放大器1和低噪声放大器2中，低噪声放大器1和低噪声放大器2分别利用低噪声放大器漏极调制效应，实现各支路射频扩频信号与该支路对应的低噪声放大器的漏极供电信号的相乘，完成解扩处理，同时对解扩后的信号进行功率增益；低噪声放大器1和低噪声放大器2将其输出的解扩后的信号输入到合成器中，合成器对两支路解扩信号进行功率合成，合成后的信号输入到滤波器中，滤波器对合成后的解扩信号进行滤波处理，完成射频域的解扩。2.如权利要求1所述的一种基于放大器漏极调制效应的射频前端扩频及解扩处理方法，其特征在于：在射频前端扩频处理中，所述功率放大器漏极调制效应，具体是指：通过PN码配置器为两支路射频信号分别产生直接序列扩频所需的伪随机码PN1和PN2，PN1与PN2均为平衡码，且满足PN1+PN2＝0的约束条件；通过电源调制器1和电源调制器2分别接收PN码配置器输出的两路码型信号，电源调制器与功率放大器一一对应，电源调制器1和电源调制器2分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹韬，马建平，马鑫冰，刘友江，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51