[发明专利]射频信号模数转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术领域，具体地，涉及一种射频信号模数转换方法。

背景技术

射频数字化是各种无线电设备的发展趋势，将可编程和重新配置功能扩展到射频前端，是实现无线电设备智能化的重要方面。高速模拟-数字(A/D)变换器是射频数字化的核心部件。

近两年来，随着现代深亚微米技术的应用，出现了多种模拟-数字(A/D)变换器结构，例如，Σ△结构和管状结构。Σ△结构A/D变换器的优势在于能提供较大的动态范围和高线性度，但变换速度有限；管状A/D变换器能实现最高的变换速率，但分辨率只能限于13～14位。A/D变换器的发展需要通过优化结构、采用先进的校准电路和纠错算法，以及采用光采样实现更高的分辨率和变换速率。

在无线通信领域，大多数通信信号是带宽有限的，因此，通过带通采样技术进行射频数字化是一种可行方法，而A/D变换器的动态范围成为限制射频数字化的主要因素。

鉴于上述情况，如何实现无线通信接收射频信号直接数字化，提高分辨率成为目前亟待解决的问题之一。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种射频信号模数转换方法，其采用多片ADC芯片，显著扩大了模拟-数字(A/D)变换器的动态范围，实现无线通信接收射频信号直接数字化，同时还提高了分辨率，采用多片ADC芯片组成模拟-数字(A/D)变换器，操作简单易实现。

根据本发明的一个方面，提供一种射频信号模数转换方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，将被采样信号的电平范围划分为若干个电平区域，若干个采样电路的电平范围与所述电平区域匹配；

步骤二，某个采样电路基于预定限幅和预定参考电平确定被采样信号的电平的特定电平区域；

步骤三，所述若干个采样电路基于采样时钟同步对所述若干个电平区域和所述预定参考电平进行采样。

优选地，所述电平范围均分为四个电平区域，所述采样电路为四个，每个采样电路包括两个采样芯片，一个采样芯片对被采样信号对应电平区域采样，另一个采样芯片对参考电平采样，对参考电平的采样用于误差的校正处理。

优选地，所述采样芯片基于输入信号同步对所述芯片电平范围和所述预定参考电平进行采样时，瞬时电平的值为所述参考电平的值与所述采样芯片的输出值的和。

优选地，所述采样芯片采用时为并行工作。

优选地，所述采样芯片为模数转换芯片，所述采样芯片组成模拟-数字变换器。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明采用多片ADC芯片，显著扩大了模拟-数字(A/D)变换器的动态范围，实现无线通信接收射频信号直接数字化，同时还提高了分辨率。采用多片ADC芯片组成模拟-数字(A/D)变换器，操作简单易实现。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的射频信号模数转换的方法的流程图。

图2为本发明实施例提供的扩展动态范围多芯片AD采样电平区域划分的示意图。

图3为本发明实施例提供的扩展动态范围多芯片AD采样原理的示意图。

图4为本发明实施例提供的改进的采样电路的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

射频数字化是各种无线电设备的发展趋势，高速模拟-数字(A/D)变换器是射频数字化的核心部件。

就软件无线电系统而言，在天线或预放大之后对宽带RF信号进行数字化，通过软件来完成所有的滤波、解调和其他操作。去除了传统模拟体制的所有中频处理的本振、混频和滤波电路，不仅使元件数量显著减少，而且数字信号处理可以实现无线电系统的中心频率和处理带宽重构，同一无线电设备可工作在宽频段并可处理不同的业务。

向真正的软件无线电系统演进，实现全数字化接收机具有很大的优势，主要包括：去掉了模拟本振、混频和滤波电路，降低系统成本；增强温度稳定性；保证良好的I、Q正交性；数字滤波器具有出色的频率选择特性；可利用丰富的软硬件信号处理算法；具备数据存储和事后分析处理能力等。这些优势推动数字化不断靠近射频前端。