CN104617963A - 一种零中频信号的修正方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种零中频信号的修正方法及装置，其中，所述零中频信号的修正方法包括：在将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号发送至数模转换器（DAC）之前，利用数字控制振荡器（NCO）对所述待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号进行变频；其中，变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号的载波频率远小于DAC的基带采样频率。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种零中频信号的修正方法及装置。
背景技术
图1为现有技术中经典数字零中频发射机架构示意图。一般情况下，经典数字零中频发射机架构会使模拟电路的输出信号混入部分直流，而产生直流的主要原因是模拟混频过程中存在本振泄露。通常，数模转换器（DAC，Digital toAnalog Converter）自身具有去直流的功能，且DAC是使用一种类似于盲估计的方法来进行去直流补偿的。图2为经典数字零中频发射机架构中DAC入口信号功率谱示意图，由图2中可以看出：频谱的中心位置在零频处。但是，高阶调制传输系统在零频处对直流残留量要求高，一般要求在零频处的误差峰值达到-40db以下；而如果仅仅采用DAC进行直流补偿，在零频处通常会有较大的残留误差，其中，误差峰值一般为-25db～-30db，而这种误差量对128数字调制器（QAM，Quadrature Amplitude Modulation）、及128以上的QAM等高阶调制传输系统会产生较大的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种零中频信号的修正方法及装置，能改善高阶调制传输系统的性能，提高零中频发射机的随机性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种零中频信号的修正方法，所述方法包括：
接收到待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号时，数字控制振荡器NCO对所述待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号进行变频，并输出变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号；
其中，变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号的载波频率远小于基带采样频率。
优选地，所述输出变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号之后，所述方法还包括：
将变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号转换成I路模拟信号和Q路模拟信号；
对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行IQ调制并输出模拟中频信号。
优选地，所述对所述I路模拟信号和Q路模拟信号进行IQ调制，包括：
对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行上变频。
优选地，所述对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行上变频，包括：
当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第一阈值Y时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X-Y；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率，Y小于X。
优选地，所述对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行上变频，还包括：
当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第二阈值-N时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X+N；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率,N小于X。
本发明实施例还提供了一种零中频信号的修正装置，所述装置包括数字控制振荡器NCO，用于接收到待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号时，对所述待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号进行变频，并输出变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号；
其中，变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号的载波频率远小于基带采样频率。
优选地，所述装置还包括数模转换器DAC和模拟上变频模块；其中，
所述DAC，用于将变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号转换成I路模拟信号和Q路模拟信号；
所述模拟上变频模块，用于对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行IQ调制并输出模拟中频信号。
优选地，所述模拟上变频模块，还用于对所述I路模拟信号和Q路模拟信号进行上变频。
优选地，所述模拟上变频模块，还用于当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第一阈值Y时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X-Y；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率，Y小于X。
优选地，所述模拟上变频模块，还用于当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第二阈值-N时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X+N；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率,N小于X。
本发明实施例所提供的零中频信号的修正方法及装置，解决了由于高阶调制传输系统在零频处对直流残留量要求高而DAC去直流后直流残留仍然较大的问题。本发明实施例通过采用数字控制振荡器（NCO，Number ControlledOscillator）对零中频信号进行修正，即在数字基带信号进入DAC之前对其进行一次较小的频谱搬移，DAC仍然采用基带采样模式进行采样，可以使得零频处的峰值误差降低到-55db以下，避免了峰值误差过大对高阶调制系统造成的影响，提高了零中频发射机的随机性，大大地改善了高阶调制传输系统的性能。
附图说明
图1为现有技术中经典数字零中频发射机架构示意图；
图2为经典数字零中频发射机架构中DAC入口信号功率谱示意图；
图3为本发明实施例零中频信号的修正方法的实现流程示意图；
图4为本发明实施例零中频信号的修正装置的组成结构示意图；
图5为本发明实施例零中频发射机架构示意图；
图6为本发明实施例零中频发射机架构中的DAC入口信号功率谱示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
图3为本发明实施例零中频信号的修正方法的实现流程示意图，如图3所示，该流程包括以下步骤：
步骤301：接收到待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号时，数字控制振荡器NCO对所述待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号进行变频；
具体地，在将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号发送至DAC之前，NCO对所述待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号进行变频。
具体地，变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号的载波频率远小于DAC的基带采样频率。
步骤302：输出变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号。
这里，利用NCO变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号的载波频率远小于DAC的基带采样频率，以便于DAC采用基带采样模式进行采样。
优选地，所述输出变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号之后，所述方法还包括：
将变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号转换成I路模拟信号和Q路模拟信号；
对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行IQ调制并输出模拟中频信号。
具体地，所述对所述I路模拟信号和Q路模拟信号进行IQ调制，包括：
对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行上变频。
具体地，所述对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行上变频，包括：
当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第一阈值Y时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X-Y；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率。
这里，所述Y为变频后的I路模拟信号和所述Q路模拟信号的载波频率，其中，Y为正值，Y小于X。
具体地，所述对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行上变频，还包括：
当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第二阈值-N时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X+N；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率。
这里，所述N为变频后的I路模拟信号和所述Q路模拟信号的载波频率，其中，N为正值，N小于X。
图4为本发明实施例零中频信号的修正装置的组成结构示意图，如图4所示，所述装置包括：
NCO41，用于接收到待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号时，对所述待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号进行变频，并输出变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号；
其中，变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号的载波频率远小于DAC的基带采样频率。
如图4所示，所述装置还包括DAC42和模拟上变频模块43；其中，
所述DAC42，用于将变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号转换成I路模拟信号和Q路模拟信号；
所述模拟上变频模块43，用于对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行IQ调制并输出模拟中频信号。
优选地，所述模拟上变频模块43，还用于对所述I路模拟信号和Q路模拟信号进行上变频。
具体地，所述模拟上变频模块43，还用于当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第一阈值Y时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X-Y；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率。
这里，所述Y为变频后的I路模拟信号和所述Q路模拟信号的载波频率，其中，Y为正值，Y小于X。
具体地，所述模拟上变频模块43，还用于当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第二阈值-N时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X+N；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率。
这里，所述N为变频后的I路模拟信号和所述Q路模拟信号的载波频率，其中，N为正值，N小于X。
本领域技术人员应当理解，图4中所示的零中频信号的修正装置中的各处理模块的实现功能可参照前述零中频信号的修正方法的相关描述而理解。本领域技术人员应当理解，图4所示的零中频信号的修正装置中各处理模块的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体地逻辑电路而实现。
这里，NCO41、DAC42、和模拟上变频模块43均可由零中频信号的修正装置中的应用处理器（AP，Application Processor）、中央处理器（CPU，CentralProcessing Unit）、数字信号处理器（DSP，Digital Signal Processor）或可编程门阵列（FPGA，Field Programmable Gate Array）实现。
图5为本发明实施例零中频发射机架构示意图，如图5所示，所述零中频发射机架构包括基带调制器51、零中频信号的修正装置52和中频放大器53；其中，
所述基带调制器51，用于将基带信号进行调制，产生I路数字基带信号和Q路数字基带信号；
这里，所述基带调制器51产生I路数字基带信号和Q路数字基带信号的方法与现有技术中产生I路数字基带信号和Q路数字基带信号的方法相同，在此不再赘述。
所述零中频信号的修正装置52，用于对所述I路数字基带信号和Q路数字基带信号进行变频，并将变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号转换成I路模拟信号和Q路模拟信号发送至中频放大器53；
所述中频放大器53，用于对模拟中频信号进行放大，并输出放大后的模拟中频信号。
这里，所述零中频信号的修正装置52具体地组成结构可以如图4所示。
具体地，所述零中频信号的修正装置包括NCO41、DAC42和模拟上变频模块43；其中，
所述NCO41，用于接收到基带调制器51发送的待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号时，对所述待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号进行变频，并向DAC42输出变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号；
所述DAC42，用于将变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号转换成I路模拟信号和Q路模拟信号，并向模拟上变频模块43发送I路模拟信号和Q路模拟信号；
所述模拟上变频模块43，用于对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行IQ调制并向中频放大器53输出模拟中频信号。
图6为本发明实施例零中频发射机架构中的DAC入口信号功率谱示意图，由图6可以看出：图5所示的零中频发射机架构的基带信号的中心频率在2.5M，而不是如图2所示的经典零中频发射机架构中的基带信号的中心频率在零频，由此可见，采用本发明实施例的技术方案，在数字基带信号进入DAC之前，对其进行一次较小的频谱搬移。由于频谱搬移后的基带信号的频率远远小于DAC的基带采样频率，DAC仍然可以采用基带采样模式进行采样，如此，可以使得零频处的峰值误差降低到-55db以下，避免了峰值误差过大对高阶调制系统造成的影响，提高了零中频发射机的随机性，大大地改善了高阶调制传输系统的性能。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。因此，凡按照本发明原理所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种零中频信号的修正方法，其特征在于，所述方法包括：
接收到待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号时，数字控制振荡器NCO对所述待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号进行变频，并输出变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号；
其中，变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号的载波频率远小于基带采样频率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号之后，所述方法还包括：
将变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号转换成I路模拟信号和Q路模拟信号；
对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行IQ调制并输出模拟中频信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述I路模拟信号和Q路模拟信号进行IQ调制，包括：
对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行上变频。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行上变频，包括：
当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第一阈值Y时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X-Y；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率,Y小于X。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行上变频，还包括：
当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第二阈值-N时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X+N；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率,N小于X。
6.一种零中频信号的修正装置，其特征在于，所述装置包括数字控制振荡器NCO，用于接收到待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号时，对所述待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号进行变频，并输出变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号；
其中，变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号的载波频率远小于基带采样频率。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括数模转换器DAC和模拟上变频模块；其中，
所述DAC，用于将变频后的I路数字基带信号和Q路数字基带信号转换成I路模拟信号和Q路模拟信号；
所述模拟上变频模块，用于对所述I路模拟信号和所述Q路模拟信号进行IQ调制并输出模拟中频信号。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述模拟上变频模块，还用于对所述I路模拟信号和Q路模拟信号进行上变频。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述模拟上变频模块，还用于当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第一阈值Y时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X-Y；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率，Y小于X。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述模拟上变频模块，还用于当NCO将待传输的I路数字基带信号和Q路数字基带信号变频至第二阈值-N时，将DAC转换后的I路模拟信号和Q路模拟信号的载波频率上变频为X+N；
其中，X为待输出的模拟中频信号的载波频率，N小于X。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |