CN201533411U - 一种数字移频选频直放站 - Google Patents
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Abstract
一种数字选频移频直放站，包括近端机与远端机，所述近端机包括依次连接的介质双工器、变频衰减器、第一数字中频滤波器、第一滤波器、第一功放、第一双工器，所述第一双工器与第一数字中频滤波器之间连接有第一低噪放；所述远端机包括依次连接的第二双工器、第二低噪放、第二数字中频滤波器、变频器、第二功放、第三双工器，所述第三双工器与所述变频器之间还连接有第三低噪放；所述第二数字中频滤波器还连接第二滤波器，第二滤波器还连接到第三功放，最后连接到第二双工器。本实用新型成本低廉，处理能力强，功能升级方便。
Description
【技术领域】
本实用新型属于无线通信设备技术领域，具体是指一种数字移频选频直放站。
【背景技术】
随着城市建设的高层化，高层建筑正不断涌现，由于无线传播的阴影效应，在这些高层建筑的背后或中间常形成通信信号的盲区；另一方面边远乡镇对移动通信的需求日益提高，是移动运营商的重要业务增长点。这些地方地域广、地型复杂、话务量低，运营商建网初期面临高投入、低回报的压力。同时一些乡村陆续开发风景旅游区，节假日话务量较高。使用普通的直放站无法很好的满足需求，而且投资非常大。同时现有GSM系统由于处于高频频段，空间传播损耗及遮挡损耗较大，绕射能力弱，难以实现丘陵、山区等超远距离覆盖存在不足。而解决超远距离覆盖的方式一方面可以采用大功率基站，这种方式相对投资较大，且实际效果仍受建设环境约束。而边远地区传输资源严重匮乏，新建基站建设成本极高且投资回报率极低；另一方面使用模拟低频传输的直放站，这种方式，虽然可以有效的满足远距离覆盖，仍存在不少缺点：由于低频器件造成模块体积、整机体积较大，成本较高，同时对于不同运营商的功能容量需求，硬件开发周期长、成本高。
【实用新型内容】
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种成本低廉，处理能力强，功能升级方便的数字选频移频直放站。
本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种数字选频移频直放站，包括近端机与远端机，所述近端机包括依次连接的介质双工器、变频衰减器、第一数字中频滤波器、第一滤波器、第一功放、第一双工器，所述第一双工器与第一数字中频滤波器之间连接有第一低噪放；所述远端机包括依次连接的第二双工器、第二低噪放、第二数字中频滤波器、变频器、第二功放、第三双工器，所述第三双工器与所述变频器之间还连接有第三低噪放；所述第二数字中频滤波器还连接第二滤波器，第二滤波器还连接到第三功放，最后连接到第二双工器。
所述第一数字中频滤波器与第二数字中频滤波器包括MCU、数字滤波处理单元、时钟产生模块、以及数模/模数转换模块；其中所述MCU、时钟产生模块、数模/模数转换模块分别连接到所述数字滤波处理单元；所述MCU还连接到时钟产生模块。
本实用新型的优点在于：系统采用FPGA直接低频带通滤波来设计，难度较高，但是成本较低，灵活性更好，功能升级方便，在不改变硬件环境的情况下，根据运营商的需求增加功能，是比较好的实现方案。数字中频滤波器的主要特点就是利用FPGA器件性能强大、灵活的优势，处理数字化的模拟信号，减少模拟环节，数字中频还起到了采样频率变换及载波设置、关断的作用，带外抑制、带内波动指标更好。通过监控单元对FPGA的配置，可以对不使用载波进行关断信道设置，满足不同环境的需求。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
图1是本实用新型的结构及原理总框图。
图2是本实用新型中数字中频滤波器模块原理示意图。
图3是本实用新型中近端机变频器模块原理示意图。
图4是本实用新型中远端机变频器模块原理示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1，一种数字选频移频直放站，包括近端机与远端机，所述近端机包括依次连接的介质双工器1、变频衰减器2、数字中频滤波器3、滤波器4、功放5、双工器6，双工器6与数字中频滤波器3之间连接有低噪放7；所述远端机包括依次连接的双工器8、低噪放9、数字中频滤波器10、变频器11、功放12、双工器13，双工器13与变频器11之间还连接有低噪放14；数字中频滤波器10还连接滤波器15，滤波器15还连接到功放16，最后连接到双工器8。
其工作过程为：基站的下行信号通过耦合直接输入到变频衰减器2中的介质双工器1里，与上行信号分离为所需要的信号，经变频衰减器2衰减下变频为中频信号IF，通过数字中频滤波器3进行模数/数模转换和滤波、后经滤波器4滤波、将中频IF信号移频为200M移频信号后，在功放5中进行高功率放大。经双工器6输出的移频信号最终通过中继天线来发射。
近端机的上行信号是由远端机的中继天线发射过来的移频信号，通过近端机的接受天线输入在双工器6里分离为输入所需信号。双工器6输出的信号经过低噪放7放大后，通过数字中频滤波器3进行模数/数模转换、滤波、将200M移频信号移频为中频IF信号后，经变频衰减器2上变频，调整为系统所需要的电平，最终通过耦合输出给基站解调。
近端机的下行移频信号通过中继天线输入，在双工器8里与上行信号分离后将所需信号输入到系统。双工器8输出信号通过低噪放9放大后，通过数字中频滤波器10进行模数/数模转换、滤波、将200M移频信号移频为中频IF信号后，经变频器11上变频，变为相应的工作信道后在功放12中进行高功率放大。功放12输出的工作信号最终通过重发业务天线来覆盖。
远端机的上行信号是由手机发射过来的信号，通过远端机的重发天线输入在双工器13里分离为上下行信号及输入所需信号。双工器13输出信号通过低噪放14放大后，经变频器11下变为中频IF信号，通过数字中频滤波器10进行模数/数模转换、滤波、再经滤波器15滤波，将中频IF信号移频为200M移频信道后，再通过功放16进行高功率放大。功放16输出移频信号最终通过中继天线输出。
请参阅图2，上述数字中频滤波器3与数字中频滤波器10包括MCU、数字滤波处理单元、时钟产生模块、以及数模/模数转换模块；其中所述MCU、时钟产生模块、数模/模数转换模块分别连接到所述数字滤波处理单元；所述MCU还连接到时钟产生模块。
其工作原理为：采用GSM信号作为输入信号，其码片速率为7.68M(为了降低时延)，单信道带宽为200K。中频选频变频模块采用两路A/D、D/A设计，由外部威克创恒温本振提供10MHz的参考本振。
以近端数字中频选频模块为例，下行：IF1中频76.8M，带宽为200K，四个载波占用带宽为24M。A/D采样率为61.44M，中频信号经过A/D的带通采样后信号进入FPGA，FPGA主要对A/D采样后的14位低中频信号进行多级的滤波处理，滤波后的低中频信号为21.26M，然后后级D/A将其上搬至245.76M。输出为中心频率为224.5，带宽为3M。中间时延为9us左右。上行：IF2中频233.5M，带宽为200K，四个载波占用带宽为3M。A/D采样率为61.44M，经A/D带通采样后信号进入FPGA，FPGA主要对A/D采样后的14位低中频信号进行多级滤波处理，滤波后的低中频信号为15.36M，然后后级D/A将其上搬至61.44M。输出为中心频率为76.8，带宽为24M。中间时延为9us左右。远端数字中频选频模块反之。
请参阅图3，近端机变频器模块原理示意图。下行链路：RF信号进来后先通过介质滤波器后滤出下行信号，经混频器下变频到中频IF 76.8MHz，带宽24MHz，中频信号IF经由中频放大后经过声表滤波器滤波处理，再放大后输出中频信号IF。
上行链路：中心76.8MHz的中频信号IF先经中频声表滤波器滤除带外无用信号，经中频放大后再经混频器LT5521上变频到RF信号，经介质滤波器，放大后输出RF信号。
锁相环部分采用LMX2531芯片，该芯片是一种集成VCO+PLL的芯片，体积更小，其参考时钟采用威克创10M恒温本振提供的时钟，CPU负责对其进行锁相控制。
远端上下行变频链路请参阅图4，其经过与上述相类似的步骤。
本实用新型中系统采用FPGA直接低频带通滤波来设计，难度较高，但是成本较低，灵活性更好，功能升级方便，在不改变硬件环境的情况下，根据运营商的需求增加功能，是比较好的实现方案。数字中频滤波器的主要特点就是利用FPGA器件性能强大、灵活的优势，处理数字化的模拟信号，减少模拟环节，数字中频还起到了采样频率变换及载波设置、关断的作用，带外抑制、带内波动指标更好。通过监控单元对FPGA的配置，可以对不使用载波进行关断信道设置，满足不同环境的需求。
Claims (2)
1.一种数字选频移频直放站，其特征在于：包括近端机与远端机，所述近端机包括依次连接的介质双工器、变频衰减器、第一数字中频滤波器、第一滤波器、第一功放、第一双工器，所述第一双工器与第一数字中频滤波器之间连接有第一低噪放；所述远端机包括依次连接的第二双工器、第二低噪放、第二数字中频滤波器、变频器、第二功放、第三双工器，所述第三双工器与所述变频器之间还连接有第三低噪放；所述第二数字中频滤波器还连接第二滤波器，第二滤波器还连接到第三功放，最后连接到第二双工器。
2.如权利要求1所述的一种数字选频移频直放站，其特征在于：所述第一数字中频滤波器与第二数字中频滤波器包括MCU、数字滤波处理单元、时钟产生模块、以及数模/模数转换模块；其中所述MCU、时钟产生模块、数模/模数转换模块分别连接到所述数字滤波处理单元；所述MCU还连接到时钟产生模块。
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| CN2009201814054U CN201533411U (zh) | 2009-11-23 | 2009-11-23 | 一种数字移频选频直放站 |
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| CN2009201814054U CN201533411U (zh) | 2009-11-23 | 2009-11-23 | 一种数字移频选频直放站 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102036257A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-04-27 | 芯通科技（成都）有限公司 | 一种数字移频压扩系统 |
| CN103220687A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-07-24 | 四川邮科通信技术有限公司 | 一种多制式五类线入户覆盖系统 |
| CN104009764A (zh) * | 2013-02-27 | 2014-08-27 | 联想(北京)有限公司 | 一种信号处理的方法及电子设备 |
| CN108833017A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-16 | 京信通信系统（中国）有限公司 | 单制式直放站系统及其信号兼容方法、装置 |
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2009
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