射频PWM&PPM调制器制造技术

技术编号:3400160 阅读:405 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术一般涉及将极化调制的信号的包络信息传送至变化脉冲宽度信号,同时将相位调制直接传送至该PWM信号的相位调制。因此,所产生的信号是PWM-PPM信号。通过使用开关放大级,能够有效地放大这样的信号。利用本发明专利技术,基本地将4个预失真的基带信号施加到4个线性RF混频器和2个加法器,这4个线性RF混频器和2个加法器是构建根据本发明专利技术的调制器唯一需要的外部RF构造块。也就是,本发明专利技术的基本思想在于对4个基带信号的调制的方式以及对RF调制的信号进行组合的方式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据输入信号产生第一和第二相位调制载波信号的 方法,具体地,涉及根据权利要求l的根据极化调制输入信号产生第一 和第二相位调制载波信号以构造用于功率放大器的驱动信号的方法, 以及根据权利要求7的用于根据极化调制输入信号产生第一和第二相 位调制载波信号的调制器。
技术介绍
现有类型的FM调制方案,例如全球移动通信系统(GSM)中的 高斯最小频移键控(GMSK),正在相对低效率地使用频谱。 一个原因 是,FM调制不在信号包络中承载信息。换言之,理想的FM调制包括 恒定的信号包络,其中传输信号的幅度不承载信息。在下一代数字蜂 窝无线系统中对正交幅度调制(QAM)的使用是标准的,以达到更高 的频谱效率。如前面提到的QAM—样,极化调制具有非恒定的信号包络。因此,这样的信号的放大需要线性功率放大器。然而,线性模式或线性配置 的放大器比例如目前在FM类型的调制器中使用的C类或D类功率放大器效率低。此外,在发射机设备中,尤其在类似移动终端的热限制 (thermally limited)设备中,传统的线性功率放大器引起了发热和/ 或工作时间问题。为了减小这样的影响,引入了基于开关模式功率放大器的新的发 射机结构。理论上开关模式功率放大器能够达到100的功率效率并且不显著改变输入调制信号的相位,然而开关模式功率放大器是极其幅度 非线性的。这样,根据由D.C.Cox在"Linear Amplification with Nonlinear Components" , IEEE Transactions an Communications , COM-22 , pp.l942-1945,Dec.l974中所提出的使用非线性组件的线性放大(LINC)可以得知,可以利用恒定幅度并且仅相位变化的2个脉冲调制信号来表 示幅度和相位均变化的任何带通信号。因此,可以采用适当的方法将 复合调制的信号转换成包括脉冲宽度调制(PWM)和脉冲相位调制(PPM)的脉冲的相应脉冲信号,所述脉冲信号称作相位调制脉冲宽 度调制信号(PWM-PPM)。除了以上论述的一般概念以外,在现有技术中存在控制功率放大 器(PA)的几个方式。 一类极化调制解决方案是通过对RF功率放大 器的电源电压进行调制来添加AM分量的那些极化调制解决方案。例 如,US 6, 794, 931涉及该方式。为了是功率有效的,应该通过有效 的开关DC-DC转换器来进行电源电压调制。然而,很难实现高调制带 宽以及摆脱开关波动(ripple)。第二类极化调制解决方案是利用2-电平PWM信号驱动开关PA 的输入的那些极化调制解决方案,其中通过将AM和PM调制的载波信 号与具有至少是载波频率2倍的基频的三角(或锯齿)信号相比较产生 所述2-电平PWM信号。该解决方案的问题是引起过采样的高PA开关 频率以及针对三角(或锯齿)信号的严格线性要求。此外,在发生PWM 转换之前还应该已经对载波进行了线性AM调制。第三类极化调制解决方案是利用2-电平脉冲-密度信号驱动开关 PA的输入的那些极化调制解决方案,其中例如利用如R.schier在 "Bandpass Sigma-Delta Modulation", Electronic Letters, Vol,25, No.23, Nov.l989中所描述的带通sigma-delta转换器产生所述2-电平脉冲-密度 信号。该解决方案的重要问题是,所需要的高PA开关频率引起显著的 过采样比。
技术实现思路
如以上论述的,因为例如采用比较器和线性斜波基准信号的传统 方法未能达到斜坡基准载波的高线性要求,所以在RF频率处产生相位 调制的PWM信号并不是无价值的。因此,需要有效的转换方法以及设 备以将极化调制的输入信号转换成二或三态信号而不丢失原始信息。 因此,本专利技术的一个目的是提供一种产生相位调制PWM信号的方法以及设备,所述相位调制PWM信号可以用于以功率有效开关模式驱动功 率放大器。作为一般目的,应该避免前面提到的问题或应该至少减小 所述问题的影响。利用根据权利要求l的一种根据极化调制输入信号产生第一和第 二相位调制载波信号以构造用于功率放大器的驱动信号的方法实现了 该目标。从而,该方法包括步骤分别地通过将与输入信号的幅度相 对应的第一相位信息同与输入信号的相位相对应的第二相位信息求 和、以及从所述与输入信号的相位相对应的第二相位信息中减去所述 与输入信号的相位相对应的第一相位信息,获得第一调制器自变量和第二调制器自变量;通过分别采用第一sin函数和cos函数对第一调制 器自变量进行变换产生第一和第二基带信号,并且通过采用第二sin函 数和cos函数对第二调制器自变量进行变换产生第三和第四基带信号; 分别将第一和第三基带信号与正交载波信号的cos分量混频为第一和 第三载波乘积,并且分别将第二和第四基带信号与正交载波信号的sin 分量混频为第二和第四载波乘积;以及分别将第一和第二载波乘积相 加,并且将第三和第四载波乘积相加,以分别输出第一和第二相位调 制载波信号。此外,利用根据权利要求7的用于根据极化调制输入信号产生第 一和第二相位调制载波信号的调制器实现了该目的。从而,该调制器包括预失真装置,被配置为分别以与输入信号的幅度相对应的第 一相位信息和与输入信号的相位相对应的第二相位信息之和以及之差 产生第一调制器自变量和第二调制器自变量;与预失真装置连接的基 带信号发生装置,被配置为通过分别利用第一sin函数和第一cos函数对第一调制器自变量进行变换产生第一基带信号和第二基带信号,以 及被配置为分别利用第二sin函数和第二cos函数对第二调制器自变量 进行变换产生第三基带信号和第四基带信号;第一线性混频装置和第 二线性混频装置,各被配置为将输入信号与正交载波信号的cos分量相 乘以分别输出第一载波乘积和第二载波乘积,以及第三线性混频装置 和第四线性混频装置,各被配置为分别将第二基带信号和第四基带信 号与正交载波信号的sin分量相乘以分别输出第三载波乘积和第四载波乘积,其中,将第一基带信号输入第一线性混频装置,将第二基带 信号输入第三线性混频装置,将第三基带信号输入第二线性混频装置, 将第四基带信号输入第四线性混频装置;以及第一求和装置,被配置 为对第一载波乘积和第三载波乘积求和,并且被配置为输出第一相位 调制载波信号;以及第二求和装置,被配置为对第二载波乘积和第四 载波乘积求和,并且被配置为输出第二相位调制载波信号。本专利技术的第二方面关注对第一相位调制载波信号和第二相位调 制载波信号的使用。因此,在第一实施例中,该方法还包括步骤将 第一和第二相位调制载波信号中的每个限幅为第一2-电平相位调制载 波信号和第二2-电平相位调制载波信号。第一实施例还包括步骤利 用NOR函数将第一和第二2-电平相位调制载波信号与第一相位调制的 脉冲宽度信号组合,以及利用AND函数将第一和第二2-电平相位调制 载波信号与第二相位调制的脉冲宽度信号组合。有利地,第一和第二 相位调制脉冲宽度信号中的每个能够用于驱动不平衡的功率放大器。 值得注意的是,对于本领域技术人员而言很清楚的是可以利用其它逻 辑函数对第一和第二2-电平相位调制载波信号进行组合实现根据本专利技术的信号。在本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种根据极化调制输入信号产生第一和第二相位调制载波信号以构造用于功率放大器的驱动信号的方法,该方法包括步骤: -分别通过将与输入信号的幅度相对应的第一相位信息同与输入信号的相位相对应的第二相位信息求和、以及从所述与输入信号的相位相对应 的第二相位信息中减去所述与输入信号的相位相对应的第一相位信息,获得第一调制器自变量和第二调制器自变量; -通过分别采用第一sin函数和第一cos函数对第一调制器自变量进行变换以产生第一和第二基带信号,并且通过分别采用第二sin函数和第 二cos函数对第二调制器自变量进行变换以产生第三和第四基带信号; -分别将第一和第三基带信号与正交载波信号的cos分量混频为第一和第三载波乘积,并且分别将第二和第四基带信号与正交载波信号的sin分量混频为第二和第四载波乘积;以及   -分别将第一载波乘积与第二载波乘积相加,以及将第三载波乘积与第四载波乘积相加,以分别输出第一和第二相位调制载波信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:简弗罗曼斯赫尔本W德琼米哈伊AT桑杜利努
申请(专利权)人:NXP股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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