一种基于长期演进的无线收发系统技术方案

一种基于长期演进的无线收发系统。本发明专利技术的基于长期演进的无线收发系统，包括LTE发射单元和LTE接收单元，所述LTE发射单元包括信源调制器、第一频率变换器、第一数字频综器、第一锁相环综合器、发射射频前端及第一MIMO天线阵列；所述LTE接收单元包括第二MIMO天线阵列、接收射频前端、第二频率变换器、第三频率变换器、第二锁相环综合器、第二数字频综器、中频滤波器、AD转换器及信源解析单元。由于采用了两层频谱扩展机制，而每一层扩展可以采用不同的扩展序列，极大地扩展了整个通信系统的频谱，提高了系统的保密性和抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于长期演进的无线收发系统
本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于长期演进的无线收发系统。
技术介绍
LTE(长期演进)是由3GPP(第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(通用移动通信系统)技术标准的长期演进，于2004年12月在3GPP多伦多TSGRAN#26会议上正式立项并启动。LTE系统引入了OFDM(正交频分复用)和MIMO(多输入多输出)等关键传输技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率(20M带宽2X2MIMO在64QAM情况下，理论下行最大传输速率为201Mbps，除去信令开销后大概为140Mbps，但根据实际组网以及终端能力限制，一般认为下行峰值速率为100Mbps，上行为50Mbps)，并支持多种带宽分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段，因而频谱分配更加灵活，系统容量和覆盖也显著提升。LTE系统网络架构更加扁平化简单化，减少了网络节点和系统复杂度，从而减小了系统时延，也降低了网络部署和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。LTE系统有两种制式：FDD-LTE和TDD-LTE，即频分双工LTE系统和时分双工LTE系统，二者技术的主要区别在于空中接口的物理层上(像帧结构、时分设计、同步等)。FDD-LTE系统空口上下行传输采用一对对称的频段接收和发送数据，而TDD-LTE系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输，相对于FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。LTE系统所采用的频谱扩展方式主要包括以窄带调制技术为基础的调制扩展方式以及以伪随机序列和相移键控为基础的调制扩展方式，其中，以窄带调制技术为基础的调制扩展方式保密性强，但是抗多径干扰能力弱，容易对其他用户造成干扰，以伪随机序列和相移键控为基础的调制扩展方式随着序列长度的增加，抗干扰能力也会增加，但是序列长度的增加又会降低数据传输率，因此，如何协调和补偿不同的调制扩展方式显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。根据本专利技术的实施方式，提出了一种基于长期演进的无线收发系统，所述系统包括LTE发射单元和LTE接收单元，所述LTE发射单元包括信源调制器、第一频率变换器、第一数字频综器、第一锁相环综合器、发射射频前端及第一MIMO天线阵列；所述LTE接收单元包括第二MIMO天线阵列、接收射频前端、第二频率变换器、第三频率变换器、第二锁相环综合器、第二数字频综器、中频滤波器、AD转换器及信源解析单元；所述信源调制器，用于对传输数据进行伪随机相移键控扩展后得到数字信源扩展信号；所述第一数字频综器，用于对所述数字信源扩展信号进行窄带载波调制得到模拟窄带调制中频信号；所述第一锁相环综合器和第一频率变换器，用于对所述模拟窄带调制中频信号频率向上搬移得到窄带调制射频信号；所述发射射频前端，用于对所述窄带调制射频信号进行射频处理，并通过所述第一MIMO天线阵列发送射频处理后的窄带调制射频信号；所述接收射频前端，用于通过所述第二MIMO天线阵列接收所述发射射频前端发送的窄带调制射频信号，并进行接收射频处理，得到LTE接收单元的窄带调制射频信号；所述第二锁相环综合器和第二频率变换器，用于对LTE接收单元的窄带调制射频信号频率向下搬移得到窄带调制中频信号；所述第二数字频综器和第三频率变换器，用于对所述窄带调制中频信号进行窄带解调频率向下搬移得到固定载波频率的模拟中频信号；所述中频滤波器，用于对所述模拟中频信号进行中频滤波处理；所述AD转换器，用于对所述模拟中频信号进行模拟到到数字的变换得到数字中频信号；所述信源解析单元，用于对所述数字中频信号进行信源解析后得到输出数据。根据本专利技术的实施方式，所述信源调制器包括同相伪随机相移键控扩展序列生成器、正交伪随机相移键控扩展序列生成器、第一多路转换单元、伪随机相移键控扩展单元、波束形成滤波器、窄带调制序列生成器和窄带调制控制指令生成器；所述同相伪随机相移键控扩展序列生成器和正交伪随机相移键控扩展序列生成器分别用于产生同相伪随机相移键控扩展序列和正交伪随机相移键控扩展序列；所述窄带调制序列生成器，用于产生窄带调制伪随机序列；所述第一多路转换单元，用于对数据进行单路到多路转换以实现传输数据的同相数据和正交数据分离；所述伪随机相移键控扩展单元，用于利用所述同相伪随机相移键控扩展序列和正交伪随机相移键控扩展序列对同相数据和正交数据分别进行同相相移键控扩展和正交相移键控扩展，得到同相数字信源扩展信号和正交数字信源扩展信号；所述波束形成滤波器，用于对所述同相数字信源扩展信号和正交数字信源扩展信号进行波束形成滤波；所述窄带调制控制指令生成器，用于根据所述窄带调制伪随机序列产生相应的窄带调制控制指令。根据本专利技术的实施方式，所述第一数字频综器包括窄带调制单元和相移键控调制单元；所述相移键控调制单元，用于对所述同相数字信源扩展信号和正交数字信源扩展信号分别进行相移键控调制；所述窄带调制单元，用于在所述窄带调制控制指令的控制下实现窄带载波的调制得到模拟窄带调制中频信号。根据本专利技术的实施方式，所述发射射频前端包括第一带通滤波器和射频放大器；所述第一带通滤波器，用于对所述窄带调制射频信号进行信道选择滤波；所述射频放大器，用于对滤波后的窄带调制射频信号进行射频功率放大。根据本专利技术的实施方式，所述接收射频前端包括第二带通滤波器和低噪声放大器：所述第二带通滤波器，用于对所述第二MIMO天线阵列接收的射频处理后的窄带调制射频信号进行带通选择滤波；所述低噪声放大器，用于对所述第二带通滤波器输出的信号进行功率放大。根据本专利技术的实施方式，所述中频滤波器包括低通滤波器和可变增益放大器；所述低通滤波器，用于对所述模拟中频信号进行低通滤波；所述可变增益放大器，用于对所述低通滤波器输出的信号进行可变增益放大得到功率恒定的中频信号。根据本专利技术的实施方式，所述信源解析单元包括窄带调制序列生成器、窄带调制控制指令生成器、同相伪随机相移键控扩展序列生成器、正交伪随机相移键控扩展序列生成器、数控振荡器、第二多路转换单元、数据解调单元、载波分离单元、伪随机相移键控扩展解扩单元及功率检测单元；所述功率检测单元，用于对所述AD转换器输出的数字中频信号进行功率检测来控制中频可变增益放大器的放大倍数；所述数控振荡器，用于产生本地数字载波输出至载波分离单元，以对所述AD转换器输出的数字中频信号进行载波分离；所述同相伪随机相移键控扩展序列生成器和正交伪随机相移键控扩展序列生成器，分别用于产生同相伪随机相移键控扩展序列和正交伪随机相移键控扩展序列；所述伪随机相移键控扩展解扩单元，用于利用所述同相伪随机相移键控扩展序列和正交伪随机相移键控扩展序列对载波分离单元输出的信号进行伪随机相移键控扩展解扩，得到同相数据和正交数据；所述数据解调单元，用于对同相数据和正交数据进行解调；所述第二多路转换单元，用于对解调后的同相数据和正交数据进行多路至单路变换后得到输出数据。本专利技术的基于长期演进的无线收发系统，采用了两层频谱扩展机制，而每一层扩展可以采用不同的扩展序列，极大地扩展了整个通信系统的频谱，提高了系统的保密性和抗干扰能力。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于长期演进的无线收发系统，所述系统包括LTE发射单元和LTE接收单元，所述LTE发射单元包括信源调制器、第一频率变换器、第一数字频综器、第一锁相环综合器、发射射频前端及第一MIMO天线阵列；所述LTE接收单元包括第二MIMO天线阵列、接收射频前端、第二频率变换器、第三频率变换器、第二锁相环综合器、第二数字频综器、中频滤波器、AD转换器及信源解析单元；所述信源调制器，用于对传输数据进行伪随机相移键控扩展后得到数字信源扩展信号；所述第一数字频综器，用于对所述数字信源扩展信号进行窄带载波调制得到模拟窄带调制中频信号；所述第一锁相环综合器和第一频率变换器，用于对所述模拟窄带调制中频信号频率向上搬移得到窄带调制射频信号；所述发射射频前端，用于对所述窄带调制射频信号进行射频处理，并通过所述第一MIMO天线阵列发送射频处理后的窄带调制射频信号；所述接收射频前端，用于通过所述第二MIMO天线阵列接收所述发射射频前端发送的窄带调制射频信号，并进行接收射频处理，得到LTE接收单元的窄带调制射频信号；所述第二锁相环综合器和第二频率变换器，用于对LTE接收单元的窄带调制射频信号频率向下搬移得到窄带调制中频信号；所述第二数字频综器和第三频率变换器，用于对所述窄带调制中频信号进行窄带解调频率向下搬移得到固定载波频率的模拟中频信号；所述中频滤波器，用于对所述模拟中频信号进行中频滤波处理；所述AD转换器，用于对所述模拟中频信号进行模拟到到数字的变换得到数字中频信号；所述信源解析单元，用于对所述数字中频信号进行信源解析后得到输出数据。...

【技术特征摘要】
1.一种基于长期演进的无线收发系统，所述系统包括LTE发射单元和LTE接收单元，所述LTE发射单元包括信源调制器、第一频率变换器、第一数字频综器、第一锁相环综合器、发射射频前端及第一MIMO天线阵列；所述LTE接收单元包括第二MIMO天线阵列、接收射频前端、第二频率变换器、第三频率变换器、第二锁相环综合器、第二数字频综器、中频滤波器、AD转换器及信源解析单元；所述信源调制器，用于对传输数据进行伪随机相移键控扩展后得到数字信源扩展信号；所述第一数字频综器，用于对所述数字信源扩展信号进行窄带载波调制得到模拟窄带调制中频信号；所述第一锁相环综合器和第一频率变换器，用于对所述模拟窄带调制中频信号频率向上搬移得到窄带调制射频信号；所述发射射频前端，用于对所述窄带调制射频信号进行射频处理，并通过所述第一MIMO天线阵列发送射频处理后的窄带调制射频信号；所述接收射频前端，用于通过所述第二MIMO天线阵列接收所述发射射频前端发送的窄带调制射频信号，并进行接收射频处理，得到LTE接收单元的窄带调制射频信号；所述第二锁相环综合器和第二频率变换器，用于对LTE接收单元的窄带调制射频信号频率向下搬移得到窄带调制中频信号；所述第二数字频综器和第三频率变换器，用于对所述窄带调制中频信号进行窄带解调频率向下搬移得到固定载波频率的模拟中频信号；所述中频滤波器，用于对所述模拟中频信号进行中频滤波处理；所述AD转换器，用于对所述模拟中频信号进行模拟到数字的变换得到数字中频信号；所述信源解析单元，用于对所述数字中频信号进行信源解析后得到输出数据。2.一种如权利要求1所述的系统，所述信源调制器包括同相伪随机相移键控扩展序列生成器、正交伪随机相移键控扩展序列生成器、第一多路转换单元、伪随机相移键控扩展单元、波束形成滤波器、窄带调制序列生成器和窄带调制控制指令生成器；所述同相伪随机相移键控扩展序列生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱今兰，
申请(专利权)人：朱今兰，
类型：发明
国别省市：浙江;33