一种数据速率逐比特可变的数模转换装置及配置方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数据速率逐比特可变的数模转换装置及配置方法，属于数模转换技术领域。该装置包括配置单元、数模转换单元、时钟单元、供电单元，以及以软件模块形式实现的查表单元、存储单元、运算单元和参数配置单元。本发明专利技术的配置单元用来配置模数转换单元的数据速率时钟在步进1Hz、范围1MHz

【技术实现步骤摘要】
一种数据速率逐比特可变的数模转换装置及配置方法


[0001]本专利技术涉及数模转换
，特别是指一种数据速率逐比特可变的数模转换装置及配置方法。

技术介绍

[0002]面对移动通信和卫星通信领域功能多样化、功能集成化、设备小型化的状况，调制解调器需要在设备小型化的前提下集成更多的功能，尤其需要覆盖数据速率范围更广的通信体制。AD9361射频捷变收发器将其信号链封装于一个软件可配置的IC中，并以其可配置性、低功耗、体积小的优点在通信领域得到了广泛应用。目前，基于专门数模转换芯片的数据速率逐比特可变的数模转换装置需要额外的时钟管理芯片来提供时钟，成本高且硬件电路复杂。而基于AD9361射频捷变收发器的数模转换装置，一旦切换数据速率需要按其设计限制重新计算时钟配置函数的参数值，无法实现自适应配置。因此采用数据速率逐比特可变的数模转换装置及配置方法来满足功能多样化、设备小型化的调制解调器设计具有重要的应用价值。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提出一种数据速率逐比特可变的数模转换装置及配置方法，其能够实现数模转换装置在步进1Hz、范围1MHz-125MHz内数据速率时钟的实时切换。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种数据速率逐比特可变的数模转换装置，其包括配置单元1、数模转换单元2、时钟单元3、供电单元4，所述配置单元1包括单片机，该单片机以软件模块的形式实现查表单元5、存储单元6、运算单元7和参数配置单元8，所述数模转换单元2包括AD9361射频捷变收发器；其中，配置单元1根据外部输入的数据速率指令，经过内部的查表单元5、存储单元6、运算单元7和参数配置单元8运算得到控制指令，将控制指令输出至数模转换单元2；数模转换单元2根据外部输入的控制指令配置AD9361射频捷变收发器输出所需的数据速率时钟，同时将外部输入的该数据速率下的数字信号转换成模拟信号输出；时钟单元3将内部8MHz贴片晶振的时钟供给配置单元1，并将内部50MHz恒温晶振的时钟供给数模转换单元2；供电单元4用于为配置单元1、数模转换单元2和时钟单元3供电。
[0005]进一步的，所述查表单元5将步进1Hz、范围1MHz～125MHz内可变的数据速率时钟划分为8个地址值，并根据外部输入的所需数据速率将对应的地址值输出至存储单元6；所述存储单元6包括与所述8个地址值一一对应的8个数组，每个数组由6个元素组成，6个元素分别对应6级时钟与需求数据速率的关系系数；存储单元6根据输入的地址值将对应数组输出给运算单元7；所述运算单元7将6个关系系数分别乘上外部输入的所需数据速率，得到一个新的数组
并输出至参数配置单元8；所述参数配置单元8把输入数组作为函数参数，调用AD9361射频捷变收发器自带的时钟配置函数ad9361_set_trx_path_clks，根据时钟配置函数的输出值生成控制指令，并将控制指令传给数模转换单元2。
[0006]进一步的，所述查表单元5根据外部输入的所需数据速率将对应的地址值输出至存储单元6的具体方式为，将1MHz～125MHz的范围划分为8个区间，这8个区间与所述8个地址值一一对应，当外部输入的所需数据速率落入某个区间，则将该区间对应的地址值输出给存储单元6。
[0007]进一步的，所述供电单元4包括LTM4644电源芯片和ADP1755电源芯片， LTM4644电源芯片将外部输入的直流5V分出一路直流3.3V和一路直流2.5V，ADP1755电源芯片将LTM4644电源芯片分出的直流2.5V再分出一路直流1.3V；其中，直流3.3V用于给配置单元1内的单片机以及时钟单元3内的8MHz贴片晶振供电，直流5V用于给时钟单元3内的50MHz恒温晶振供电，直流2.5V和直流1.3V用于给数模转换单元2中的AD9361射频捷变收发器供电。
[0008]此外，本专利技术还提供一种数据速率逐比特可变的数模转换方法，该方法基于上述任一数模转换装置实现，包括以下步骤：（1）将AD9361射频捷变收发器作为数模转换单元，单片机作为配置单元，配置单元根据外部输入的所需数据速率指令，计算得到数模转换单元时钟配置函数需要的参数；（2）将步骤（1）得到的参数经由SPI总线传输给数模转换单元，数模转换单元根据参数实现数模转换装置的数据速率切换；（3）根据AD9361射频捷变收发器的特性，由需要产生的数据速率计算1级FIR滤波器、3级半带滤波器、1级数模转换和基带锁相环的共6个数据时钟，再依据这6级时钟之间的限制条件，预先为步进1Hz、范围1MHz-125MHz内可变的数据速率时钟设计出该6级时钟与需求数据速率之间的关系，量化成数值并以数组的形式存储在存储单元里；（4）每次按照需要AD9361射频捷变收发器产生的数据速率去查表单元中映射出存储单元中相应的数组地址，并通过存储单元把含有6个变量系数的数组输出给运算单元；（5）运算单元按输入数组中的6个变量值与需求数据速率相乘得到6级时钟的值，然后输出给参数配置单元；（6）参数配置单元利用AD9361射频捷变收发器自带的时钟配置函数，以6级时钟的值作为该函数的参数，输出控制指令，从而实现数模装置的数据速率逐比特可变的自适应配置。
[0009]从上面的叙述可以看出，本专利技术技术方案的有益效果在于：1、本专利技术以AD9361射频捷变收发器作为数模转换装置，在单片机上设计查表算法配置其时钟配置函数，从而实现一种数模转换装置的数据速率逐比特可变的自适应配置；同时单片机配置AD9361射频捷变收发器简化了硬件电路实现，优化查表算法设计高效快速的实现数模转换装置数据速率的逐比特可变。
[0010]2、本专利技术利用AD9361射频捷变收发器作为数模转换单元，从而简化了硬件电路设计，利用单片机去配置AD9361射频捷变收发器，从而简化了配置算法的设计；其配置方法利用数组预存6级时钟与需求数据速率的系数实现了该数模转换装置的数据速率逐比特可变的自适应配置，并利用系数数组的寻址简化了时钟配置函数对不同数据速率下参数切换的实现，同时利用查表单元的优化设计，减小了1MHz-125MHz内逐比特可变数据速率时钟的分
类数目，从而缩减了存储单元中数组占用的存储空间。
[0011]3、本专利技术在单片机上优化查表算法，自适应给出时钟配置函数的参数，经SPI口直接控制数模转换芯片，从而实现数模转换装置在步进1Hz、范围1MHz-125MHz内数据速率时钟的实时切换。
[0012]4、本专利技术以AD9361射频捷变收发器作为数模转换芯片，并以单片机与其通信实现控制指令下发和状态回报，简化数模转换装置内部的交互流程，使用简单，体积小，成本低。
[0013]总之，本专利技术相对于现有的数据速率逐比特可变的数模转换装置具有硬件电路简单、成本低，配置算法结构简单、占用资源少、能够自适应切换的特点，特别适用于通信系统中数模转换装置对数据速率可变范围广、快速切换和简单实现要求高的情况。
附图说明
[0014]为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图，这些附图旨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据速率逐比特可变的数模转换装置，其特征在于，包括配置单元（1）、数模转换单元（2）、时钟单元（3）、供电单元（4），所述配置单元（1）包括单片机，该单片机以软件模块的形式实现查表单元（5）、存储单元（6）、运算单元（7）和参数配置单元（8），所述数模转换单元（2）包括AD9361射频捷变收发器；其中，配置单元（1）根据外部输入的数据速率指令，经过内部的查表单元（5）、存储单元（6）、运算单元（7）和参数配置单元（8）运算得到控制指令，将控制指令输出至数模转换单元（2）；数模转换单元（2）根据外部输入的控制指令配置AD9361射频捷变收发器输出所需的数据速率时钟，同时将外部输入的该数据速率下的数字信号转换成模拟信号输出；时钟单元（3）将内部8MHz贴片晶振的时钟供给配置单元（1），并将内部50MHz恒温晶振的时钟供给数模转换单元（2）；供电单元（4）用于为配置单元（1）、数模转换单元（2）和时钟单元（3）供电。2.根据权利要求1所述的一种数据速率逐比特可变的数模转换装置，其特征在于，所述查表单元（5）将步进1Hz、范围1MHz～125MHz内可变的数据速率时钟划分为8个地址值，并根据外部输入的所需数据速率将对应的地址值输出至存储单元（6）；所述存储单元（6）包括与所述8个地址值一一对应的8个数组，每个数组由6个元素组成，6个元素分别对应6级时钟与需求数据速率的关系系数；存储单元（6）根据输入的地址值将对应数组输出给运算单元（7）；所述运算单元（7）将6个关系系数分别乘上外部输入的所需数据速率，得到一个新的数组并输出至参数配置单元（8）；所述参数配置单元（8）把输入数组作为函数参数，调用AD9361射频捷变收发器自带的时钟配置函数ad9361_set_trx_path_clks，根据时钟配置函数的输出值生成控制指令，并将控制指令传给数模转换单元（2）。3.根据权利要求2所述的一种数据速率逐比特可变的数模转换装置，其特征在于，所述查表单元（5）根据外部输入的所需数据速率将对应的地址值输出至存储单元（6）的具体方式为，将1MHz～125MHz的范围划分为8个区间，这8个区间与...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙南南，汪颜，张隽康，尚国武，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：