[发明专利]一种可配置低功耗全数字发射机

摘要

本发明属于无线通信技术领域，具体为一种可配置低功耗全数字发射机。本发明的可配置低功耗发射机主要包括可配置基带信号处理电路、坐标转换电路、相位预失真校准、相位调制模块、过采样及噪声整形模块、幅度控制逻辑模块、全数字双电源差分功率放大器、无源匹配网络、低压差线性稳压器、全数字频率综合器、串行外设接口以及输出负载等电路模块。该发射机电路灵活可重构（主要为可重构基带信号带宽、可重构射频频点、可重构发射功率等），能够满足不同无线通信标准协议（如蓝牙低能耗技术BLE、无线体域网WBAN、基于蜂窝的窄带物联网NB‑IoT、802.11ah等）的应用要求。另外，该发射机结构简单且全为数字电路，具有低功耗、高集成度和低成本等优点，易于在实际无线通信系统中应用。

主权项

1.一种可配置低功耗全数字发射机，其特征在于，包括：可配置基带信号处理电路模块、坐标转换电路模块（130）、相位预失真校准电路模块（140）、相位调制模块（150）、过采样及噪声整形电路模块（160）、幅度控制逻辑模块（170）、全数字双电源差分功率放大器模块（180）、无源匹配网络（190）、低压差线性稳压器模块（210）、全数字频率综合器模块（310）、串行外设接口模块（410）以及输出负载（200）；其中：所述可配置基带信号处理电路模块由可重构基带处理（110）和可重构上采样滤波电路（120）组成；所述无源匹配网络（190）采用变压器功率合成的方式或者采用分立元件合成的方式实现阻抗变换和差分转单端的功能；基带I/Q正交信号经过可配置基带信号处理电路模块的裁剪、限幅、上采样、滤波处理后，送入坐标转换电路模块（130），得到幅度调制信号（AM）与相位调制信号（PM）；幅度调制信号灌入过采样及噪声整形电路模块（160）和幅度控制逻辑模块（170），用以进一步降低发射机系统的带外噪声基底和产生全数字双电源差分功率放大器模块（180）的幅度控制逻辑；相位调制信号接入相位预失真校准电路模块（140）和相位调制模块（150），用以校准全数字双电源差分功率放大器的幅度对相位的失真来提高发射机系统的线性度和添加发射的载波信号；然后，再将幅度控制逻辑和带有载波的相位调制信号同时灌入到全数字双电源差分功率放大器模块（180），接着在无源匹配网络（190）处实现功率合成和差分到单端的转换，经输出负载（200）辐射出去；所述低压差线性稳压器模块（210）用以产生参考电压和参考电流，为可配置低功耗全数字发射机电路提供基准参考电压源和基准参考电流源；全数字频率综合器模块（310）具有两种可配置的工作模式：发射机系统产生本振信号输出或者片外灌入本振信号输出，为可配置低功耗全数字发射机提供载波信号；串行外设接口模块（410）用以产生可配置低功耗全数字发射机的配置位，实现发射机系统的可配置的功能；所述的全数字双电源差分功率放大器模块（180）通过改变幅度控制逻辑模块（170）的有效位数，对全数字双电源差分功率放大器的最大输出功率进行配置，以满足不同通信协议对输出功率的要求；所述的相位预失真校准电路模块（140）用于校准功率放大器的幅度对相位失真；该相位预失真校准电路模块（140）采用一维查找表或二维查找表方式；所述的过采样及噪声整形电路模块（160），在幅度支路上对幅度信息进一步过采样以及噪声整形，以降低带外噪声基底，满足通信协议标准对发射机系统噪声基底的要求；所述的坐标转换电路模块（130），将IQ正交信号转换为幅度信号和相位信号；其中，幅度信号采用无符号编码或有符号编码：当幅度信号为无符号编码时，相位信号在0到360度范围内旋转；当幅度信号为有符号编码时，相位信号在0到180度范围内旋转，符号位控制相位信号的正负选择。