CN1085928C - 使用码分多址的移动通信系统基站中的基带信号发送装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种移动通信系统基站中的基带信号发送装置，包括一CDMA调制解调器单元，其中每个CDMA调制解调器将数字话音信号分段转换为直带展宽信号以产生数字基带信号；一数字信号加法单元，将直带展宽信号以数字方式分段相加和并行发送；一信号处理单元，包括一将所接收的数字信号转换为并行信号并去除其中高频成份的FIR低通数字滤波器，一数字/模拟转换器，和一将基带模拟信号上变频为中/高频带模拟信号的基频带/中频带上变频电路。

Description

使用码分多址的移动通信系统基站中的基带信号发送装置
本发明涉及一种码分多址(CDMA)移动通信系统，更具体地说，是涉及一种在移动通信系统基站中的基带信号发送装置。
图1是一个常规的移动通信系统的基站中的发送装置的方框图。参考图1，该发送装置包括：一基带信号发送电路1，用于将从多条话音信道接收的数字信号相加，并将相加后的数字信号转换为一模拟信号；一基频带/中频带上变频电路21，与基带信号发送电路1相连接，用来将基带模拟信号转换为一个4.95MHZ的中频带模拟信号；一蜂窝/PCS带上变频电路31，与基频带/中频带上变频电路21相连接，用于将从基频带/中频带上变频电路21接收的中频模拟信号转换为800MHz或1.8GHz的高频带信号；一功率放大器41，与蜂窝/PCS带上变频电路31连接，用于放大高频信号的功率；以及一发送天线42，与功率放大器41相连，用于发射高频信号。
图2是一个常规的移动通信系统的基站中基带信号发送装置的方框图。参考图2，该基带信号发送装置包括：4个CDMA调制解调器52，用于将从一声码器接收的数字话音信号分段调制为直带展宽信号(directband spread signals)，以符合CDMA标准IS-95，从而产生数字基带信号，并将它们并行发送；一数字加法装置53，与CDMA调制解调器52共接，用于将来自CDMA调制解调器52的直带展宽数字信号分段相加，以产生同相的I-信号和正交的Q-信号，并将它们并行发送；-数字/模拟转换器(DAC)54，与数字加法装置53相连，用于将I-和Q-数字信号转换为模拟信号；一基带低通滤波器55，与DAC54相连，用于滤除DAC54来的模拟信号中的高频成份，以符合CDMA信号标准；一放大器56，与基带低通滤波器55相连，用于放大低通滤波后的CDMA模拟信号；和一缓冲放大器57，与放大器56相连，用于调整放大后的CDMA模拟信号，并实现与基频带/中频带上变频电路21的加法放大器间的阻抗匹配
CDMA调制解调器52，数字加法装置53，DAC54，基带低通滤波器55以及放大器56都装在一块板(第一块板)上，缓冲放大器57则装在另一块板(第二块板)上，包括加法放大器的基频带/中频带上变频电路装在另一块分立的板(第三块板)子上。缓冲放大器57用分立的电缆与基频带/中频带上变频电路加法放大器连接，而基带低通滤波器55则由一个电感和电容组成。
下面说明上述常规移动通信系统的基站中基带信号发送装置的信号发送过程。首先，由声码器产生的话音数字信号被分段转换为直带展宽数字信号，以变为与CDMA调制解调器52相符合的基带信号，然后并行发送给数字加法装置53，该装置将数字基带信号分段相加。被数字加法装置53相加后的数字基带信号通过数字/模拟转换步骤、去除不需要的频率成份的步骤和放大步骤，到达基频带/中频带上变频电路。
上述常规移动通信系统的基站的基带信号发送装置中，放大器与缓冲放大器之间的信号是通过一条总线发送的，而缓冲放大器与基频带/中频带上变频电路之间的信号是用分立的电缆以模拟方式分段发送的。因此，在发送过程中就引入了噪声成份，导致通话质量的降低。而且不可能得到截止特性和线性特性，由于基带低通滤波器是由无源元件构成的，所以移动通信系统就对这些特性有要求。还有，常规的基带信号发送装置需要大的面积。而且CDMA调制解调器是装在数字加法装置、DAC、放大器和低通滤波器同一块板上，这样就限制了在一块板上能够安装CDMA调制解调器的数目。
因此，本发明是针对上述问题而提出的，本发明的一个目的就是在移动通信系统基站中提供一种基带信号发送装置，其可不受噪声的影响，以得到令人满意的滤波特性，并能调整CDMA调制解调器的数目。
为实现本发明的上述目的，提供了一种在移动通信系统基站中的基带信号发送装置，包括一CDMA调制解调器单元，其构成方式为多个CDMA调制解调器以可拆卸方式装在一第一块板上，每个CDMA调制解调器将一个数字话音信号分段转换为直带展宽信号，以产生一数字基带信号；一数字信号加法单元，其构成方式为一数字加法装置装在一第二块板上，该数字加法装置用于将来自CDMA调制解调器单元的直带展宽信号以数字方式分段相加并将它们以并行方式发送；一信号处理单元，包括一用于将从数字信号加法单元接收的数字信号转换为并行信号并去除其中的高频成份的有限脉冲响应(FIR)低通数字滤波器，一将FIR低通数字滤波器的输出信号转换为模拟信号的数字/模拟转换器，和一用于将该转换器所转换成的基带模拟信号上变频为中频带和高频带模拟信号的基频带/中频带上变频电路，FIR低通滤波器、数字/模拟转换器和基频带/中频带上变频电路装在一第三块板上。
通过下面结合附图的说明，本发明的其它目的、特征和优点将更为显明。其中：
图1是常规移动通信系统基站中的发送装置的方框图；
图2是常规移动通信系统基站中的基带信号发送装置的方框图；
图3是根据本发明的移动通信系统基站中基带信号发送装置的方框图。
图3是根据本发明的移动通信系统基站中的基带信号发送装置的方框图。参考图3，该基带信号发送装置包括：一CDMA调制解调器单元610，其构成方式为多个CDMA调制解调器装在一第一块板上，该CDMA调制解调器将从声码器接收的数字话音信号分段转换为直带展宽信号，以产生数字基带信号；一数字信号加法单元620，其构成方式为一数字加法装置63装在一第二块板上，该数字加法装置用于将直带展宽信号以数字方式分段相加并将这些信号通过I+和I-信道以及Q+和Q-信道以串行方式发送；一信号处理单元630，具有一用于将从数字信号加法装置63接收的数字信号转换为并行信号并去除其中的高频成份的有限脉冲响应(FIR)低通数字滤波器64，一将FIR低通数字滤波器64的输出信号转换为模拟信号的D/A65，和一基频带/中频带上变频电路66，FIR低通滤波器64、D/A65和基频带/中频带上变频电路66装在一第三块板上。
装在第一块板上的多个CDMA调制解调器62将从声码器接收的数字话音信号分段转换为直带展宽信号，以符合CDMA标准IS-95，从而产生数字基带信号，并将它们串行发送；装在第二块板上并与CDMA调制解调器62共接的数字加法装置63将直带展宽信号以数字方式分段相加并将这些信号通过I+和I-信道以及Q+和Q-信道以串行方式发送。FIR低通数字滤波器64将通过I+和I-信道以及Q+和Q-信道接收的串行数字信号转换为并行信号，并去除其中的高频成份，以符合CDMA信号标准。与FIR低通数字滤波器64相连接的D/A65将FIR低通数字滤波器64的输出信号转换为模拟信号，并将它们发送到基频带/中频带上变频电路66的加法放大器上。
下面将说明根据本发明的基带信号发送装置的信号发送。由声码器产生的该话音数字信号被CDMA调制解调器单元610分段地直带展宽，以变成数字基带信号并串行发送到数字信号加法单元620。该信号以串行方式发送的目的是为了防止由于CDMA调制解调器单元610和数字信号加法单元620装在不同的板上导致的内部和外部噪声而产生发送误差。
在数字信号加法装置620中，数字加法装置63将直带展宽数字基带信号以数字方式分段相加，并将它们发送到信号处理单元630的FIR低通数字滤波器64中。以串行方式发送信号的原因是为了防止由于数字信号加法单元620和信号处理单元630装在两块不同的板上导致的内部和外部噪声而产生发送误差。
发送到FIR低通数字滤波器64的数字基带信号通过去除不需要频率的步骤和数字/模拟转换步骤，到达基带/中频带上变频电路。FIR低通数字滤波器64可设计为在用于FIR滤波器h(n)＝0.42-0.5cos(2πn/M-1)+0.08cos(4πn/M-1)的勃莱克曼窗口函数(Blankman window function)中使n＝28和数据位数＝14，见John G.Proakis所著由Maxwell Macmillan出版的“数字信号处理介绍”，第549页，表8-1。
如上所述，根据本发明，CDMA调制解调器单元装在一块分立的板上以便可以扩展CDMA调制解调器，而基频带/中频带上变频电路则装在另一块板上以允许模拟信号在同一块板上发送。而且由于FIR低通滤波器用于正确控制滤波特性，就可以去除在信号发送期间由外部或内部引入的噪声成份。因此移动通信系统所要求的滤波器的截止特性和线性相位特性都可以得到，且可以减少在模拟信号处理期间产生的信号误差。
由于说明的目的而介绍了本发明的某些实施例和细节，显然，对本领域熟练的技术人员来说可以在不脱离本发明精神或范围的前提下对其进行各种改变或修正。

Claims (1)

1.一种移动通信系统基站中的基带信号发送装置，其特征在于包括：
一CDMA调制解调器单元，其构成方式为多个CDMA调制解调器以可拆卸方式装在一第一块板上，每个CDMA调制解调器将一数字话音信号分段转换为直带展宽信号，以产生一数字基带信号；
一数字信号加法单元，其构成方式为一数字加法装置装在一第二块板上，该数字加法装置用于将来自CDMA调制解调器单元的直带展宽信号以数字方式分段相加并将它们以并行方式发送；和
一信号处理单元，包括一用于将从数字信号加法单元接收的数字信号转换为并行信号并去除其中的高频成份的有限脉冲响应(FIR)低通数字滤波器；一将FIR低通数字滤波器的输出信号转换为模拟信号的数字/模拟转换器；和一用于将该转换器所转换成的基带模拟信号上变频为中频带和高频带模拟信号的基频带/中频带上变频电路；所述FIR低通滤波器、数字/模拟转换器和基频带/中频带上变频电路装在一第三块板。
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