[发明专利]一种适用于软件无线电场景的通用上下变频器

说明书

本发明公开了一种适用于软件无线电场景的通用上下变频器，包括通用下变频器和通用上变频器，通用下变频器包括处理器、抽取滤波器组、数字混频模块、flash控制器和AD转换器，通用上变频器包括处理器、抽取滤波器组、数字混频模块、flash控制模块和DA转换器。本发明通用性强，兼容LTE、5G‑NR及其他专用无线通信场景中的上下变频器要求；设计灵活，采用FPGA内置软核处理器或协议处理模块实时接收控制信令，实时控制滤波器组的选择；节省资源，第一个维度采用灵活配置滤波器实现上下变频的控制，第二个维度采用Flash芯片存储多种FPGA下载文件；性能可靠，提供实时定制化可配置滤波器参数加载，而非固定滤波带宽，用户定制化简单。

技术领域

本发明属于变频器领域，尤其涉及一种适用于软件无线电场景的通用上下变频器。

背景技术

现有无线通信设备中都包含将射频信号与基带零频信号频谱互相搬移的功能，包含发射端基带信号的射频信号的载波调制以及接收端射频信号载波数据的接调。

无线通信的场景中，无论是专用网络或者是LTE、5G_NR等公网中，随着技术和需求的不断更新，各种运营商除了对产品的功能和性能要求以外，还要求设备可以快速的推向市场，并且可以快速的迭代升级，这样就要求数字上下变频器等设备能灵活支持可实时重配置、尽量通用模块化，即减少推出市场的时间成本，又能减少设备的成本，实现绿色和平滑升级。而FPGA作为一种现场可编程器件，其灵活的可配置性和动态重构能力可支持实现多种制式的通用数字上下变频器设计。而现有传统无线设备中上下变频器的设计如图1图2，其灵活性和通用性较差。

“LTE射频远端单元数字上下变频器及带宽灵活配置方法”一文中针对LTE的4种基带速率提出灵活配置方法，其在各种内插/抽取滤波器之间插入了数据选择器，由控制单元进行控制其抽取/内插的滤波器,从而实现4种基带速率的配置。

但此发明1.不能灵活配置下变频器的末级抽取低通滤波器的参数和上变频器初级内插低通滤波器的参数，从而只能实现抽取/内插速率的变化，而不能满足设备对带外杂散的消除2.通用型较差，只适用于LTE四种采样速率的场景，不能支持5G-NR或者其他专用设备的要求。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提出一种适用于软件无线电场景的通用上下变频器，保证可兼容大部分的无线通信场景需求，从而实现上下变频设备拿来即用、及时部署，节省资源和降低功耗等优点。

一种适用于软件无线电场景的通用上下变频器，包括通用下变频器和通用上变频器；

所述通用下变频器包括处理器、抽取滤波器组、数字混频模块、flash控制器和AD转换器；flash控制器和处理器连接，处理器和抽取滤波器组通讯连接，抽取滤波器组和数字混频模块连接，数字混频模块和AD转换器连接；

所述通用上变频器包括处理器、抽取滤波器组、数字混频模块、flash控制模块和DA转换器；flash控制器和处理器连接，处理器和抽取滤波器组通讯连接，抽取滤波器组和数字混频模块连接，数字混频模块和DA转换器连接。

进一步的，处理器采用协议解析控制模块或软核控制器。

进一步的，抽取滤波器组包括FIR滤波器、HB滤波器、CIC滤波器和数字选择器，处理器通过每个数字选通开关控制数字选通开关对应连接的数字滤波器的选通和连接，实现滤波器的组合。

进一步的，FIR低通滤波器有M个，M≥2，CIC抽取滤波器有K个，K≥2，HB滤波器有N个，N≥2；CIC滤波器1至CIC滤波器K逐一连接，CIC滤波器K和HB滤波器1连接，HB滤波器1至HB滤波器N逐一连接，HB滤波器N和FIR低通滤波器1连接，FIR低通滤波器1至FIR低通滤波器M逐一连接。

进一步的， CIC滤波器的抽取倍数配置为大于4且小于20的任何数。