无线通信收发机结构.ppt
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无线通信收发信机架构漫谈2015/4/9 enrich_you@十年便是一个轮回。
在无线通信领域,昔日的霸主摩托罗拉、西门子、阿尔卡特等已渐渐远去,爱立信也在积极转型,最近又听说诺基亚要收购阿朗,国内通信大厂在这场盛宴中风流至极。
利润率的降低使得高大上的欧美企业不得不另寻出路。
移动通信作为无线通信最大的市场,总是引领着技术的进步。
广电覆盖、集群通信、卫星通信等细分市场,体量相对较小,竞争也颇为激烈,但技术大都差不多。
本人从一个无线电的爱好者变成一个通信民工,见证了这个行业的高傲、残酷和苦逼。
本文仅从技术角度闲聊收发信机架构的现状。
关键词:无线通信零中频收发信机RFIC SDR发射机的架构主要分为零中频、复中频、实中频、RFDAC实现直接射频输出,架构示意图如Fig1所示。
接收机类似,只不过RFDAC变为射频直接采样。
Fig1 发射机的几种常用架构最古老的发射机架构为实中频架构(c),传统的收音机还有二次变频技术。
该架构需要射频设计者考虑混频杂散、镜像抑制等指标,射频链路较长,对时延、平坦度等要求也较高。
这应该是十多年前的主流架构,那个时代对于射频工程师而言是黄金时代,总有调不完板子。
然而对于接收机而言,在带宽较窄的场景下,实中频架构依然是主流。
带宽窄意味着采样率不高,ADC的价格也可以承受,窄带的射频系统也很容易实现,同时不需要较复杂的射频算法,因为门槛低,射频的高复杂度也就忍了。
零中频和复中频具有相同的硬件架构(Fig1 A、B),可以看到混频器变成了调制器,零中频带通滤波器变成了低通滤波器,单DAC变成了双DAC。
因为集成工艺的先进,双DAC 比较容易实现,且差异性很小;同时低通滤波器较带通滤波器更容易实现;通过QMC算法,可以基本消除调制器的镜像,最后一个带通滤波器也可以去掉。
但是在复中频发射机中,仍然需要带通滤波器,相比于实中频,并没有太大提升,所以复中频发射机一般不用。
从Fig2可以看到,在多载波情况下,QMC算法需要校正调制器带来的镜像。
无线通信收发机结构无线通信收发机是无线通信系统的关键部件之一,它负责将电信号转换成无线电波进行传输,并将接收到的无线电波转换成电信号进行解码。
无线通信收发机的结构主要包括天线、射频收发器、中频放大器、解调器等组成部分。
首先,天线是无线通信收发机的重要组成部分,它负责将电信号转换成电磁波进行传输。
天线根据不同的通信协议和频段进行设计,可以是单极化或双极化天线,也可以是定向天线或全向天线,以适应不同的通信场景和需求。
接下来是射频收发器,它是无线通信收发机的核心部件。
射频收发器主要包括射频放大器、频率合成器、混频器和滤波器等。
射频放大器负责将中频信号放大到合适的电平,以提高无线信号的传输距离和质量。
频率合成器用于产生指定的射频信号,以匹配通信系统所使用的频率。
混频器将接收到的射频信号与本地振荡器产生的频率进行混频,得到中频信号。
滤波器用于去除无用的频率分量,以净化信号质量。
中频放大器是无线通信收发机中的另一个重要组成部分。
中频放大器负责将中频信号放大到足够的电平,以提高信号的强度和质量。
中频放大器通常采用集成电路或管式放大器,以满足不同通信系统的需求。
中频放大器还需要具备良好的线性度和抗干扰能力,以确保信号的准确解读和传输。
解调器是无线通信收发机中的最后一个关键部分。
解调器用于对接收到的中频信号进行解码和解调,以还原出原始的音频或数据信号。
解调器主要包括解调器芯片、鉴频器和解调电路等。
解调器芯片负责对接收到的信号进行解码和解调,以还原出原始的数码信号。
鉴频器用于对接收到的信号进行频率鉴定和同步,以确保解调信号的准确性和完整性。
解调电路则用于对解调信号进行调节和放大,以提高信号的质量和稳定性。
除了以上主要组成部分,无线通信收发机还包括功率放大器、信号处理芯片、控制电路等。
功率放大器用于对发射信号进行放大,以提高无线信号的传输距离和质量。
信号处理芯片负责对接收到的信号进行数字处理和编码等,以提高信号的质量和可靠性。