無線通信多模終端的通用接收機結(jié)構(gòu)與算法研究
發(fā)布時間:2021-03-30 23:16
從早期的模擬1G無線移動通信,發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字2G、3G、4G和正在研發(fā)的5G,無線移動通信走過了 30多年的發(fā)展歷程。伴隨著無線通信技術(shù)的升級換代,無線通信為人類的生活帶來了方便,并正影響和改變著人們的生活習慣。由于歷史和技術(shù)的原因,目前2G/3G/4G標準同時在運行。這些不同代的標準存在很大差別,標準的差異導致基站、手機終端及運營商的不同,這些因素為人們購買和使用手機、變換運營商等都帶來極大的不便。因此,能滿足多運營商、多通信標準的手機,即通常所稱的多模終端,應運而生。早期的多模終端大多采用獨立多模塊方式,每一模塊僅支持一種標準,導致此類多模終端具有面積大、功耗大和成本高等缺點。采用SiP(System In Packet)或SoC(System On a Chip)技術(shù)研發(fā)出的單芯片式多模終端,采取芯片集成或IP(Intellectual Property)核集成的方式,雖然可以部分緩解上述這些缺點,但是仍在芯片面積與功耗方面不理想。為了從根本上解決這些問題,需要在芯片設(shè)計之初,在算法層面解決各模式之間不同算法的融合問題。為此各研究機構(gòu)和企業(yè)在射頻芯片及其前端電路做了大量研究,以...
【文章來源】:華中師范大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2終端接收機結(jié)構(gòu)??1)天線:負責射頻信號和電磁信號間的相互轉(zhuǎn)換
圖1.3多模終端發(fā)展趨勢??1.2.2多模射頻前端研究和發(fā)展現(xiàn)狀??射頻前端RFFE?(RF?Front-End)主要包括如下模塊:開關(guān)、濾波器、雙工器、SAW濾波??器和功率放大器。多模射頻前端模塊電路設(shè)計以往均著重功率放大器PA?(Power?Amplifier)的??設(shè)計,追求低電壓操作、高功率輸出、高功率增加效率,以符合使用低電壓電池,藉以縮小體??積,同時達到省電的要求。功率放大器將收發(fā)器輸出的射頻信號放大。PA領(lǐng)域是一個有門檻的??獨立的領(lǐng)域,也是手機里無法集成化的元件,同時這也是手機中最重要的元件。手機性能、通??話質(zhì)量、電池續(xù)航能力等都由PA決定。高通以多頻多模優(yōu)勢宣布進軍PA產(chǎn)業(yè),未來PA可能??會成為手機平臺的一部分,并會出現(xiàn)手機芯片平臺企業(yè)收購、兼并PA企業(yè)的現(xiàn)象。??多模功率放大器集成目前有兩種方案:一種是融合架構(gòu);另一種架構(gòu)則是沿信號鏈路的集??成。融合架構(gòu),將不同頻率的射頻功率放大器集成。該方案PA的集成度高,對于三個以上頻??帶具有明顯的尺寸優(yōu)勢,五至七個頻帶時還具有明顯的成本優(yōu)勢。缺點是雖然PA集成了,但??雙工器仍相當復雜,并且PA集成時有開關(guān)損耗,性能會受影響。而對于后一種架構(gòu),性能更??好,功放與雙功器集成可以提升電流特性,大約可以節(jié)省幾十毫安電流,相當于延長15%的通??話時間。所以,業(yè)內(nèi)人士的建議是:大于六個頻段時(不算2G,指3G和4G)采用融合架構(gòu),而??
圖1.4無線電模型??以現(xiàn)有的技術(shù)方案看,實現(xiàn)寬帶多模無線收發(fā)系統(tǒng)的終極解決方案是^^〇^_于1992年提??出的SDR技術(shù),其系統(tǒng)框架如圖1.4所示。理想的SDR通過具有超高速、超高動態(tài)范圍的ADC??和DAC完成對所有無線信號的收發(fā),信號的處理部分基本上都可以通過功能強大的數(shù)字方法??解決PQ]。但是僅實現(xiàn)直接射頻接收的DAC功耗就要達到500W以上⑴],而對于發(fā)射鏈路來說,??8??
本文編號:3110320
【文章來源】:華中師范大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2終端接收機結(jié)構(gòu)??1)天線:負責射頻信號和電磁信號間的相互轉(zhuǎn)換
圖1.3多模終端發(fā)展趨勢??1.2.2多模射頻前端研究和發(fā)展現(xiàn)狀??射頻前端RFFE?(RF?Front-End)主要包括如下模塊:開關(guān)、濾波器、雙工器、SAW濾波??器和功率放大器。多模射頻前端模塊電路設(shè)計以往均著重功率放大器PA?(Power?Amplifier)的??設(shè)計,追求低電壓操作、高功率輸出、高功率增加效率,以符合使用低電壓電池,藉以縮小體??積,同時達到省電的要求。功率放大器將收發(fā)器輸出的射頻信號放大。PA領(lǐng)域是一個有門檻的??獨立的領(lǐng)域,也是手機里無法集成化的元件,同時這也是手機中最重要的元件。手機性能、通??話質(zhì)量、電池續(xù)航能力等都由PA決定。高通以多頻多模優(yōu)勢宣布進軍PA產(chǎn)業(yè),未來PA可能??會成為手機平臺的一部分,并會出現(xiàn)手機芯片平臺企業(yè)收購、兼并PA企業(yè)的現(xiàn)象。??多模功率放大器集成目前有兩種方案:一種是融合架構(gòu);另一種架構(gòu)則是沿信號鏈路的集??成。融合架構(gòu),將不同頻率的射頻功率放大器集成。該方案PA的集成度高,對于三個以上頻??帶具有明顯的尺寸優(yōu)勢,五至七個頻帶時還具有明顯的成本優(yōu)勢。缺點是雖然PA集成了,但??雙工器仍相當復雜,并且PA集成時有開關(guān)損耗,性能會受影響。而對于后一種架構(gòu),性能更??好,功放與雙功器集成可以提升電流特性,大約可以節(jié)省幾十毫安電流,相當于延長15%的通??話時間。所以,業(yè)內(nèi)人士的建議是:大于六個頻段時(不算2G,指3G和4G)采用融合架構(gòu),而??
圖1.4無線電模型??以現(xiàn)有的技術(shù)方案看,實現(xiàn)寬帶多模無線收發(fā)系統(tǒng)的終極解決方案是^^〇^_于1992年提??出的SDR技術(shù),其系統(tǒng)框架如圖1.4所示。理想的SDR通過具有超高速、超高動態(tài)范圍的ADC??和DAC完成對所有無線信號的收發(fā),信號的處理部分基本上都可以通過功能強大的數(shù)字方法??解決PQ]。但是僅實現(xiàn)直接射頻接收的DAC功耗就要達到500W以上⑴],而對于發(fā)射鏈路來說,??8??
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