CN114189256A - 一种全数字波形直接调制的超宽带发射机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于高频集成电路技术领域的一种全数字波形直接调制的超宽带发射机。超宽带发射机的全数字脉冲波形数据通过高速并串转换接口传输到数字功率放大器，具体传输过程如下：将全数字脉冲波形的调制信息输入寄存器，寄存器选取预先存储的全数字脉冲波形信息，通过高速并串转换接口输出对应每一时刻的幅度信息和相位信息，其中幅度信息通过译码电路传输到数字功率放大器，相位信息直接传输到数字功率放大器，与通过译码电路的幅度信息综合作用后产生所需波形；相位信息还依次通过锁相环和分频器传输到寄存器。本发明避免了电路层面的复杂逻辑运算，使得发射机输出在满足频谱掩模版的要求下，效率提高，灵活性增强。
Description
技术领域
本发明涉及高频集成电路技术领域，尤其涉及一种全数字波形直接调制的超宽带发射机。
背景技术
超宽带发射机具有低功耗，集成度高，灵活性强的优点，可支持不同通信标准下的各种应用。UWB就是本发明的应用场景之一。UWB是英文Ultra-wideband的缩写，中文译名为超宽带。超宽带的出现弥补了高数据率，短距离，低功耗的应用空缺。根据美国联邦通信委员会(FCC)的规定，UWB可用频带为3.1GHz-10.6GHz。由于在该频率范围内，已经存在多套通信系统，因此FCC对于UWB系统的发射功率具有严格的规定。为满足这一要求，UWB发射机产生的波形需要具有特定的包络形状。
对于发射脉冲波形的控制有利于抑制带外杂波，使得发射机输出功率满足频谱掩模版的要求。本发明中的全数字超宽带发射机可用于产生持续时间极短的脉冲信号，由于脉冲持续时间短，大大增加了劫持的难度，因此安全性得以提升，可用于物联网安全通信，室内高精度定位；也可以产生调频连续波，用于车载雷达，以及雷达成像等等。
本发明通过新型的发射机结构，产生任意所需波形，从而满足频谱掩模版的要求，提高发射机效率。
发明内容
本发明的目的是提出一种全数字波形直接调制的超宽带发射机，其特征在于，所述超宽带发射机包括全数字脉冲波形存储、高速并串转换接口和数字功率放大器；全数字脉冲波形数据通过高速并串转换接口传输到数字功率放大器，具体传输过程如下：
将全数字脉冲波形的调制信息输入给寄存器，寄存器选取预先存储的全数字脉冲波形信息，通过高速并串转换接口输出对应每一时刻的幅度信息和相位信息，其中幅度信息通过译码电路传输到数字功率放大器，相位信息直接传输到数字功率放大器，与通过译码电路的幅度信息综合作用后产生所需波形；所述相位信息还依次通过锁相环和分频器传输到寄存器。
所述幅度信息控制数字功率放大器打开的个数。
所述相位信息为当前时刻本振信号的相位。
所述高速并串转换接口由多个转换单元串联组成。
所述转换单元由一个多路选择器和一个D触发器串联组成，且多路选择器的输出端与D触发器的输入端相连。
本发明的有益效果在于：
本发明可实现任意所需波形，同时避免了电路层面的复杂逻辑运算，使得发射机输出在满足频谱掩模版的要求下，效率提高，灵活性增强。
附图说明
图1为本发明全数字波形直接调制的超宽带发射机的总体结构图；
图2为本发明全数字波形直接调制的超宽带发射机的工作原理图；
图3为本发明全数字波形直接调制的超宽带发射机的寄存器存储过程示意图；
图4为本发明全数字波形直接调制的超宽带发射机的幅度为4bit数据位的工作原理图。
具体实施方式
本发明提出一种全数字波形直接调制的超宽带发射机，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
图1为本发明全数字波形直接调制的超宽带发射机的总体结构图。超宽带发射机包括全数字脉冲波形存储、高速并串转换接口和数字功率放大器；全数字脉冲波形数据通过高速并串转换接口传输到数字功率放大器。
图2为本发明全数字波形直接调制的超宽带发射机的工作原理图。根据输入的调制信息，在寄存器中选取预先存储的波形信息，通过并串转换接口，输出对应每一时刻的幅度和相位信息，幅度位通过译码电路控制数字功率放大器打开的个数，相位信息选取当前时刻本振信号的相位，最终产生所需波形。
图3为本发明全数字波形直接调制的超宽带发射机的寄存器存储过程示意图。首先确定待发射波形的包络，再按照L0频率采样和量化，最后将数据存储至寄存器。
图4为本发明全数字波形直接调制的超宽带发射机的幅度为4bit数据位的工作原理图。寄存器选取预先存储的波形数字信息，通过5路数据并串转换接口，其中1路输出为符号位，另外4路并联输出4bit数据位，4bit数据位再经过二进制码转温度计码译码器得到15bit数据位的幅度，最后与1路符号位通过数字功率放大器，综合作用得到所需波形。
此实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种全数字波形直接调制的超宽带发射机，其特征在于，所述超宽带发射机包括全数字脉冲波形存储、高速并串转换接口和数字功率放大器；全数字脉冲波形数据通过高速并串转换接口传输到数字功率放大器，具体传输过程如下：
将全数字脉冲波形的调制信息输入给寄存器，寄存器选取预先存储的全数字脉冲波形信息，通过高速并串转换接口输出对应每一时刻的幅度信息和相位信息，其中幅度信息通过译码电路传输到数字功率放大器，相位信息直接传输到数字功率放大器，与通过译码电路的幅度信息综合作用后产生所需波形；所述相位信息还依次通过锁相环和分频器传输到寄存器。
2.根据权利要求1所述的全数字波形直接调制的超宽带发射机，其特征在于，所述幅度信息控制数字功率放大器打开的个数。
3.根据权利要求1所述的全数字波形直接调制的超宽带发射机，其特征在于，所述相位信息为当前时刻本振信号的相位。
4.根据权利要求1所述的全数字波形直接调制的超宽带发射机，其特征在于，所述高速并串转换接口由多个转换单元串联组成。
5.根据权利要求4所述的全数字波形直接调制的超宽带发射机，其特征在于，所述转换单元由一个多路选择器和一个D触发器串联组成，且多路选择器的输出端与D触发器的输入端相连。
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2021
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