[发明专利]一种超宽带射频收发机

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种超宽带射频收发机。

背景技术

随着新一代无线宽带通信技术的发展和产业化进程的展开，以PDA、多媒体手机、平板电脑等为中心的手持多媒体终端得到了广泛的应用，将成为信息技术普及应用的统一平台，它可以支持丰富多彩的各种信息应用，在各个行业如工业、农业、医疗、教育、家庭和个人通信等中得到快速发展。高速的数据传输是其中的关键技术之一，当信息终端交换数据时，为了能够有效传输高质量的图像甚至视频数据，势必需要足够高的数据率作为保证。但是，数据率的提高不仅对整个接收机的性能提出了挑战，如接收灵敏度或噪声，而且也考验着模拟基带的放大器、滤波器的功耗。此外，数据率的提高还影响到系统频谱规划。

目前国际上实现新一代无线宽带通信技术的主流收发机系统之一是超宽带短脉冲系统。对于超宽带（Ultra-wide BaQd，UWB）系统，美国联邦通讯委员会（Federal CoPPuQicatioQs CoPPissioQ，FCC）早在2002年4月就给出了明确的规定。超宽带系统的频率范围在3.1～10.6GHz，其频谱在-10dB处，应该满足信号的相对带宽（即信号绝对带宽与中心频率之比）大于20%，或者信号的绝对带宽大于500PHz。可见，超宽带的带宽明显大于目前所有通信技术的带宽。研究人员在UWB通信系统协议的框架范围内，提出了另一种实现超宽带的方式——超宽带短脉冲系统。超宽带短脉冲概念的核心是利用了信号在时域持续时间极短对应频域频谱范围展宽的特点，也就是说在时域上通信系统传输的是极短的脉冲，即在一个周期内，通信系统发射了一个具有极小的占空比的信号，通过傅立叶变换，在频域范围内也即传输了一个具有较大频宽的信号，当该信号的频谱宽度大于500PHz的时候，那么该信号就成为了一个标准的UWB信号，其传输协议也就受到了UWB协议的规范了。

目前，应用于超宽带短脉冲系统的最常见的调制方式为OOK调制方式，即在单位时间周期内只能够传输一个数据码，其时间利用率较低。因此，如何有效提高数据传输速率成为了目前超宽带短脉冲系统的重要课题之一。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种数据传输速度较快的超宽带射频收发机。

为达成上述目的，本发明提供一种超宽带射频收发机，包括发射机和接收机，所述发射机包括：数据选择器，在每单位时间周期T秒内接收P位二进制数据流，在所述P位二进制数据流中选择Q位二进制数据作为Q位频率二进制数据，在所述P位二进制数据流中选择R位二进制数据作为R位幅度二进制数据，其中，P为大于等于2的正整数，Q、R为大于等于1的正整数，且P大于Q，P大于R，Q+R大于等于P；频率控制器，与所述数据选择器相连，在每单位时间周期T秒内根据接收到的所述Q位频率二进制数据产生频率控制信号；幅度控制器，与所述数据选择器相连，在每单位时间周期T秒内根据接收到的所述R位幅度二进制数据产生幅度控制信号；频率生成模块，与所述频率控制器相连，根据所述频率控制信号生成一个具有特定频率fi的超宽带短脉冲；其中，所述特定频率fi取值于f1到fj的本征信号集，i和j为正整数，且j为2^Q；幅度生成模块，与所述幅度控制器及所述频率生成模块相连，根据所述幅度控制信号生成所述具有特定频率fi的超宽带短脉冲的幅值Ax；其中，x的取值范围为1到y的正整数，y为2^R；以及发射模块，与所述幅度生成模块相连，在每单位时间周期T秒内，将所述具有幅值Ax的特定频率fi的超宽带短脉冲发射出去；

所述接收机包括：

接收模块，其在每单位时间周期T秒内，接收一个所述具有幅值Ax的特定频率fi的超宽带短脉冲；频率解码模块，与所述接收模块相连，其在每单位时间周期T秒内根据所述超宽带短脉冲的特定频率fi还原生成所述Q位频率二进制数据；幅值解码模块，与所述频率解码模块相连，其在每单位时间周期T秒内根据所述超宽带短脉冲的特定幅值Ax还原生成所述R位幅度二进制数据；以及电平转换器，与所述频率解码模块及所述幅值解码模块相连，将所述Q位频率二进制数据及所述R位幅度二进制数据生成所述P位二进制数据流，并进行电平转换及输出。