[发明专利]一种射频发射机及其信号产生方法

说明书

本发明公开一种基于总线分离架构多比特Delta Sigma调制器的射频发射机。其特征在于所述发射机由基带处理部分、多比特量化Delta Sigma调制器、数字上混频器、功率合成器以及射频带通滤波器构成。所述多比特量化Delta Sigma调制器采用总线分离结构，得到高低比特两部分序列，分别进行高阶和低阶调制。所述数字上混频器完成Delta Sigma调制器输出的频率变换，是多比特数字上混频器。所述功率放大器的电源电压按照一定的比例配制，对上混频后的数字信号进行放大，然后通过功率合成器合成得到含有对噪声整形的数字射频信号。所述射频带通滤波器完成对所得数字射频信号的带外噪声滤波，得到所需的射频信号。

技术领域

本发明属于无线通信领域,具体涉及一种射频发射机。

背景技术

传统的射频发射机架构中，高动态范围的IQ(同相I和正交Q)数字基带信号首先经过两路高位宽的数模转换器(DAC)转化成模拟信号，然后经过上变频器混频，最后通过线形功率放大器增强功率后由天线发送。大动态范围的信号会导致线性功率放大器进行大的回退以保证射频信号的不失真。这样会导致线性功率放大器的效率极低，对于电池供电的发射机会极大的浪费有限的能量，减小设备的工作时间。

基于Delta Sigma调制器(DSM)的发射机可将高位宽的基带信号变成一位数字信号，这样就可将高效的开关功率放大器用于原本大动态范围的信号功率增强,增加了能源的使用效率，延长电池供电设备的工作时间。基于Delta Sigma调制器的发射机为了达到所需要的信噪比，通常利用增加调制器的阶数或者过采样率的方法。然而对于带宽本身较宽的基带信号，高的过采样率会导致所需的实际采样率高到无法实现。单比特量化DeltaSigma调制器在增加调制阶数后往往又会面临稳定性问题。多比特量化Delta Sigma调制器不仅可以解决Delta Sigma调制器的稳定性问题，而且量化器每增加1比特，输出信噪比就可以增加6dB。常用的基于误差反馈结构的Delta Sigma调制器的输出通常是多比特的，并且其结构简单，相对其他结构电路工作的速度较高。然而多比特输出的Delta Sigma调制器发射机目前未见公开报道。

本发明公开一种基于总线分离架构多比特Delta Sigma调制器的射频发射机。

发明内容

本发明针对基于Delta Sigma调制器的射频发射机对其核心模块Delta Sigma调制器运行速度要求较高的特点,公开一种基于总线分离架构多比特Delta Sigma调制器的射频发射机及其信号产生方法。

本发明的技术方案是：一种射频发射机，包括基带处理部分、多比特量化DeltaSigma调制器、数字上混频器、功率放大器、功率合成器以及射频带通滤波器；所述基带处理部分包括两个信号输出端，每个信号输出端利用一个总线分离结构连接2个多比特量化Delta Sigma调制器的输入端，总共4个多比特量化Delta Sigma调制器的输出端连接数字上混频器的输入端，数字上混频器的输出端顺序连接功率放大器、功率合成器和射频带通滤波器，射频带通滤波器输出射频信号。

进一步的，每个信号输出端利用一个总线分离结构连接2个多比特量化DeltaSigma调制器的输入端，所述2个多比特量化Delta Sigma调制器1个为2阶Delta Sigma调制器，另一个为1阶Delta Sigma调制器。

本发明还提供利用所述的射频发射机实现的射频信号产生方法，具体步骤如下：

步骤一、在基带处理部分产生数字基带信号，所述数字基带信号是同相I和正交Q两路经过高倍内插的数字序列，同相I和正交Q两路数字序列均是有符号的N比特整型序列；