[发明专利]一种软件无线电收发机射频前端电路

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种软件无线电收发机射频前端电路。

背景技术

在当今信息时代，人们已将信息的传递和交互作为社会生活的必要组成部分。其中，无线通信是通信领域中最为活跃的一部分，在各个方面都得到了广泛的应用。为了满足消费者的不同需求，国际通信组织相继推出了不同的通信标准。面对种类繁多的标准，消费者更希望仅通过一个电子设备就能够支持不同的通信服务。

软件无线电(SDR)技术是近几年提出的无线通信系统架构，最早由军事通信技术发展而来，其基本思想是通过软件来配置硬件，实现灵活的可重构特性，其中的关键技术难点之一就是收发机射频前端电路。

软件无线电收发机的作用是将射频收发机配置为任何模式的工作状态来满足现有和即将出现的不同通信标准要求。这些通信标准主要包括蜂窝式通信系统(2G-2.5G-3G等)，无线局域网通信系统(802.11a/b/g/n等)，无线个人局域网通信系统(Bluetooth，Zigbee等)，广播通信系统(DAB，DVB，DMB等)和导航通信系统(GPS，Galileo，GLONASS，北斗)等等。显然，每一种通信标准具有各自不同的中心频率、信道带宽、噪声指标、线性度指标、发射功率等。因此软件无线电收发机射频前端电路必须同时具有大动态范围的可配置性，又要满足不同通信标准的性能指标要求。

此外，软件无线电收发机不但具有灵活的可重构特点，其在低功耗应用领域也有很大潜力。传统的无线通信收发机在设计时需要满足通信系统的最苛刻要求，因此必然会付出功耗的代价。例如收发机射频前端电路的线性度、滤波性能、噪声性能、带宽和增益等指标都与功耗存在着折衷关系。而软件无线电收发机可以根据其不同的应用环境，灵活地配置其性能指标，在满足实际通信指标的要求下，降低整体收发机的平均功耗。

目前国内只有少数专利成果出现，软件无线电OFDM收发机(如中国公开号CN1964339A)包括了射频前端电路和基带控制系统，但仅能支持OFDM的通信标准，虽然具备了软件无线电的可重构特点，但不具备兼容不同通信标准的能力；多载波软件无线电收发机(如中国公开号CN1175609C)提出了多标准收发机射频前端及基带电路和智能天线的校准方法，能够支持GSM，CDMA和WCDMA几种手机通信标准，不支持其他通信服务类型，缺少收发机I/Q信号、直流失调和IIP2的校准功能；多标准软件无线电基带算法(如中国公开号CN1275480C)提出一种多标准软件无线电的基带处理方法，采用软件数据库的结构控制基带硬件平台，可以满足软件无线收发机基带处理。

总结国内软件无线电收发机的研究现状可以发现，虽然基带算法目前已经取得了一些突破，但是射频前端电路依然是收发机的设计瓶颈。目前出现了一些多标准可配置的收发机射频前端电路，但仅仅能够实现部分可配置，支持部分通信标准，同时缺少必要的校准功能。

发明内容

本发明针对上述缺陷公开了一种软件无线电收发机射频前端电路。它的连接关系如下：带隙基准源电路分别与可重构接收机射频前端电路和可重构发射机射频前端电路连接，4线串行同步接口电路分别与可重构接收机射频前端电路、可重构发射机射频前端电路和带隙基准源电路连接。

所述可重构接收机射频前端电路由可配置低噪声放大器、可配置下变频器、第一可配置低通滤波器、第一可变增益放大电路和输出驱动电路串联构成；可重构接收机射频前端电路包含具有相同结构的I、Q两通道；

可配置低噪声放大器将射频信号接收后进行放大，接着送入可配置下变频器将射频信号进行下变频，然后将I/Q信号依次送入第一可配置低通滤波器和第一可变增益放大电路进行滤波和放大处理，最后输出驱动电路将I/Q信号送入外接的基带信号处理器。

所述可重构发射机射频前端电路由发射机主支路和发射机次支路组成；

可配置功率预放大器连接第一上变频器和第二上变频器的公共节点，第二可配置低通滤波器连接第三可配置低通滤波器；

所述发射机主支路由第二可配置低通滤波器、第二可变增益放大电路、增益缓冲器、第一上变频器和可配置功率预放大器串联构成；基带信号通过第二可配置低通滤波器进行滤波处理后送入第二可变增益放大电路进行放大处理，增益缓冲器在驱动第一上变频器的输入负载的同时，将处理后的信号送入第一上变频器进行上变频，最后可配置功率预放大器将射频信号放大后送入天线发射；