基于数字中频的wcdma发信机设计研究-design and research of wcdma transmitter based on digital intermediate frequency.docx

lít-f酌(巾顿的 WCDMA 呢(，;帆口 it摘要发信机是 j愚信系统中不可缺少的一部分，而随着移动通信的不断发展，发倍 机的发展也经历了数次变化，出现了许多经典的结构，如二次变频、…次变频结 构，以及各通信公司近年来积极进行研究的零中颇结构。但是随着技术的发展， 特别是阿通信技术的提出，使得早前使用的发信机系统结构以及传统的设计方法 无法满足现代通信的需求，在设计中需要有相应的革新和变化。本文基于软件无线巾的设计理念，提出了…种新型的 WCDMA 数字中频发信机 结构，将射频信号转为数字化的中频信号来处理，并且以 FPGA 为平台实现数字中 频的设计，这一设计理念随着 FPGA 的性价比越来越高，在降低系统成本上以及增 加系统设计灵活度上是有法义的。而针对 WCDMA 系统中因为使用频率利用率高的 调制方式而导致信号峰均比商的现象，本文采用了中频削崎技术，并且对传统的 一次削峰进行了适当改进成为二次削峙，这对改善信号的质量是有必要的。另外， 本文还引入了数字预失真结构，结合削崎技术，很大程度上缓解了由于非线性器 件，尤其是高功率射频功率放大器导致的信号频率再生、带内失真等问题，同时 也提高了系统的效率。本文设计的 WCDMA 发信机系统，主要包括数字和模拟射频两个主要部分的设 计。在内容安排上，文中首先对第二代移动通信的背景和特征进行了简要介绍， 并且通过 WCDMA 系统结构引出发信机结构的发展以及面临的问题，提出了本课 题的选题意义。接着对数亨中颇部分和模拟射频部分的设计进行了详细讨论分析: 在数字中频部分，对数字中频基本理论、削峰以及数字预失真的基础知识作了介 绍，给出数字中频部分的结构并且使用 Matlab 对每一部分进行了仿真;在模拟射频部分，通过对系统设计参数的讨论，确定了发射链路的基本结构，并使用 ADS对重要参数进行了仿真分析。 最后是硬件实现和测试结果:包括在设计过程中应该考虑的阻抗匹配问题以及 PCB 板电磁兼容问题，实测分析了 ACLR 、EVM 、SEM和杂散这四个重要的参 数，其中 ACLR 的指标在 5MHz处达到 -60dBc左右，而 EVM 指标达到 11.5 ，结果表 明设计参数指标克全满足 3GPP 要求， 测数据证明本文设计的 WCDMA 发射机性能 良好，工作稳定。关键词:发射机 WCDMA 数牢中频模拟射频削峰数字预失真 3GPPlyk队比，a10，一-，41{AbstractTransmitter is the indispensable part of the communication system. With ever-accelerated development of the mobile communication ，there have been severalchanges about the transmitter structure coming forth with many classical structures such as Dual Conversion ，Single Conversion and Zero-IF which each communication company have been doing research on in recent years. However，following with the development of communication technology ，especially the 3G technology ，theprevious transmitter system structures and design methods don t satisfy the requirements of the modern communication ，innovations and changes in design are necessary.The paper proposes a new WCDMA digital IF structure based on software radios concept，Which process the signal with the conversion from radio frequency to digital IF and implement DIF design using FPGA. The design idea is significant toreduce system cost and raise design flexibility with the increas