[发明专利]数字中频光纤直放站及所采用的多信道数字选频数字信号处理方法

说明书

技术领域

本发明属移动通信技术领域，更具体地说，涉及一种应用于移动通信系统中的数字中频光纤直放站及所采用的多信道数字选频数字信号处理方法。 

背景技术

从在通信网络中所起的作用来看，直放站的主要功能就是放大从基站(下行)和移动台(上行)接收过来的有用信号，并将放大后的信号经天线(或其它耦合方式)发送出去。通过这一方式提高系统基站的覆盖能力。在这一放大过程中，要尽可能抑制随有用信号一起接收进来的干扰信号，同时也要避免产生新的干扰。 

虽然光纤技术应用于直放站带来很大的技术改善，但以硬件为主的模拟选频系统体积庞大，且模拟信号受环境影响较大，容易受干扰。随着信道数的增多元器件成本及占用的机箱体积、功耗都随信道数的增加成倍增加，而且生产复杂度、维护难度也增大。 

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种可以有效节约系统传输资源和提高系统应用环境适应性，成本优势明显，可靠性高，基站接收灵敏度高，传输误码率低的数字中频光纤直放站。 

本发明还提供一种上述数字中频光纤直放站所采用的多信道数字选频数字信号处理方法。 

为达到上述目的，本发明是这样实现的： 

数字中频光纤直放站，它包括模拟混频模块、模数转换模块、数字选频模块、数模转换模块及控制单元；所述模拟混频模块的传输端口分别接模数转换模块及数模转换模块的端口；所述模数转换模块的端口接数字选频模块的端口；所述数字选频模块的端口接数模转换模块的端口；所述控制单元的端口接数字选频模块的端口； 

射频输入信号经模拟混频模块混频后，形成模拟中频信号；所述模拟中频信号经模数转换模块处理后，转换为数字中频信号； 

所述数字中频信号进入数字选频模块进行变频、滤波处理；处理后的数字中频信号由数模转换模块转换为模拟中频信号； 

所述模拟中频信号经模拟混频混频后射频输出。 

作为一种优选方案，本发明所述数模转换模块可采用AD9779芯片。 

作为另一种优选方案，本发明所述模数转换模块可采用AD80141芯片。 

另外，本发明所述控制单元可采用ATMEGAL128芯片。 

其次，本发明所述数字选频模块可采用EP3C55F484芯片。 

再次，本发明所述模拟混频模块锁相环采用ADF4118芯片。 

一种数字中频光纤直放站所采用的多信道数字选频数字信号处理方法，它包括下变频处理部分及上变频处理部分； 

所述下变频处理部分包括： 

(1)数字中频输入信号分别与数控振荡器产生的同频余弦信号及正弦信号 混频后得到零频信号； 

(2)所述零频信号经过积分梳状滤波器进行抽取； 

(3)抽取后的零频信号再进行FIR低通滤波处理； 

所述上变频处理部分包括： 

(1)经过光传输接口传输的零频信号经FIR低通滤波器进行处理； 

(2)所述零频信号经过积分梳状滤波器进行插值； 

(3)插值后的零频信号再进行数控振荡器混频后，得到数字中频输出信号。 

进一步地，本发明所述数控振荡器可采用基于DSP算法ROM结构的数字直接频率合成器。 

更进一步地，本发明所述积分梳状滤波器可包括积分器和微分器。 

本发明可以有效节约系统传输资源和提高系统应用环境适应性，成本优势明显，可靠性高，基站接收灵敏度高，传输误码率低。 

本发明通过保留原模拟光纤直放站的优点，克服原模拟选频技术中的不足，提出了一种基于FPGA的多信道数字选频器，来构成基于数字中频技术的光纤直放站。它充分发挥大容量的现场可编程门阵列(FPGA)器件在数字信号处理方面的技术优势，应用FPGA实现多信道数字选频器。基于数字化的多信道选频器信道数的增加不会带来器件成本的成倍增加，信道数越多，成本优势越明显，同时，功耗，产品的一致性、可靠性绝对得到保证，为整机带来了多方面的好处。数字选频器，上下行隔离度很高，不会产生自激。针对不同制式(CDMA、GSM、DCS、PCS、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000)和网络需求能够灵活的通过软件进行设备功能添加，市场响应迅速，设备升级成本较低。 

与现有技术相比，本发明具有如下特点：