CN204886987U - 一种基于ask调制方式实现td-lte时隙信号同步的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，通过运用简单的ASK调制方式实现TD-LTE通信系统近端与远端的时隙同步。频率合成器产生一定频率的余弦信号作为载波，并将载波信号传送给近端射频开关电路，近端FPGA电路产生时序方波信号控制近端射频开关电路的通断以产生调制信号，模拟光纤将产生的调制信号传送给远端的检波器，检波器对接收到的调制信号进行检波产生电压，并将产生的电压输入到比较器，然后比较器将其与某一固定的电压进行比较后输出方波信号，经取反后，与原方波信号进行与非处理，产生控制远端射频开关电路的控制信号，进而控制远端接收链路RX与发射链路TX的通断，从而实现TD-LTE通信系统近端与远端的时隙同步。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动通信系统技术领域，尤其涉及模拟光纤传输直放站设备技术领域，特别涉及一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路。
背景技术
早在2004年11月份3GPP魁北克的会议上，3GPP决定开始3G系统的长期演进LTE（LongTermEvolution）的研究项目。世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式，开始形成对LTE系统的初步需求。作为LTE的需求，TDD系统的演进与FDD系统的演进是同步进行的，TD-LTE是一种新一代宽带移动通信技术，是我国拥有自主知识产权的TD-SCDMA的后续演进技术，在继承其TDD优点的同时又与时俱进的引入了MIMO（Multiple-InputMultiple-Output，多入多出技术）与OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用技术）。相比于TD-SCDMA，在性能方面，TD-LTE在系统带宽、网络时延、移动性方面都有了跨越式提高；在应用方面，TD-LTE是移动互联网的重要解决方案，能够满足用户移动无线宽带的需求，可以为用户提供高清视频下载、在线互动游戏、高清视频会议等丰富多彩的业务。TD-LTE具有以下优缺点，优点：1、频谱利用率高；2、对功控要求低；3、采用了智能天线和联合测试，引入了所谓的空中分级，但效果如何，还待验证；4、避免了呼吸效应，TD-LTE不同业务对覆盖区域的大小影响较小,易于网络规划。缺点：同步要求高，TD-LTE需要GPS同步，同步的准确程度影响整个系统是否正常工作。所以实现TD-LTE的时隙同步对整个通信系统相当重要。
“幅移键控”又称为“振幅键控”，记为ASK。也有称为“开关键控”或通断键控，所以又记作OOK信号。ASK是一种相对简单的调制方式。幅移键控ASK相当于模拟信号中的调幅，只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。幅移就是把频率、相位作为常量，而把振幅作为变量，信息比特是通过载波的幅度来传递的。二进制振幅键控2ASK，由于调制信号只有0或1两个电平，相乘的结果相当于将载频或者关断，或者接通，它的实际意义是当调制的数字信号为“1”时，传输载波；当调制的数字信号为“0”时，不传输载波。其中调制信号s（t）为基带矩形脉冲。一般载波信号用余弦信号，而调制信号是把数字序列转换成单极性的基带矩形脉冲序列，而这个通断键控的作用就是把这个输出与载波相乘，就可以把频谱搬移到载波频率附近。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型目的在于提出一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，通过采用ASK调制方式实现对远端射频开关的控制，从而在TD-LTE通信系统中实现近端与远端的时隙同步。
为了解决以上的技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，从近端到远端依次包括：用于产生余弦载波信号的载波发生器，用于对输入的两路信号进行选择输出的调制电路，用于产生时序方波控制信号以控制调制电路通断的控制电路，用于将调制信号由近端传输到远端的传输电路，用于对接收到的调制信号进行检测产生输出电压的检波电路，用于将检波电路输出的电压与设定的固定电压进行比较后输出时序方波信号的比较电路，用于将比较电路输出的时序方波信号取反的取反电路，用于将取反电路输出的信号与比较电路输出的时序方波信号进行与非处理的与非门电路，以及通过与非门电路输出的信号控制远端接收链路RX与发射链路TX的通断以实现系统近端与远端时隙信号同步的远端射频开关电路；
所述载波发生器的输出端口out连接调制电路的信号输入端口RFin2，外界负载连接调制电路的信号输入端口RFin1，所述控制电路的输出端口IC1连接调制电路的控制端口VCTL1，所述调制电路的输出端口RFout连接传输电路的输入端口b，所述传输电路的输出端口c连接检波电路的输入端口d，所述检波电路的输出端口e连接比较电路的输入端口in，所述比较电路的输出端口out连接分别连接取反电路的输入端口f及与非门电路的输入端口Y1，所述取反电路的输出端口g连接与非门电路的输入端口Y2，所述与非门电路的输出端口Y连接远端射频开关电路的控制端口VCTL2，所述远端射频开关电路的信号端口分别连接远端接收链路RX与发射链路TX。
其中，所述载波发生器为用于产生730MHz余弦信号的频率合成器，所述频率合成器的型号为ADF4351BCPZ。
其中，所述控制电路为型号为EP4CGX110DF27I7N的近端FPGA电路。
其中，所述调制电路为型号为SKY13472-460LF的近端射频开关电路。
其中，所述传输电路为多模光纤。
其中，所述检波电路为型号为AD8362ARUZ的检波器。
其中，所述比较电路为型号为AD8468的比较器。
其中，所述取反电路为型号为74AHC1G04GV的取反器。
其中，所述远端射频开关电路为型号为SKY13472-460LF的远端射频开关电路。
其中，所述与非门电路为采用型号为SN74ACT10PWR的与非门。
有益效果：
和现有技术相比，本实用新型所述的一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，包括用于产生余弦载波信号的载波发生器，用于对输入的两路信号进行选择输出的调制电路，用于产生时序方波控制信号以控制调制电路通断的控制电路，用于将调制信号由近端传输到远端的传输电路，用于对接收到的调制信号进行检测产生输出电压的检波电路，用于将检波电路输出的电压与设定的固定电压进行比较后输出时序方波信号的比较电路，用于将比较电路输出的时序方波信号取反的取反电路，用于将取反电路输出的信号与比较电路输出的时序方波信号进行与非处理的与非门电路，以及通过与非门电路输出的信号控制远端接收链路RX与发射链路TX的通断以实现系统近端与远端时隙信号同步的远端射频开关电路；可见，通过采用ASK调制方式实现，从而在TD-LTE通信系统中实现近端与远端的时隙同步。
附图说明
图1为一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路的原理框图。
具体实施方式
请参阅附图所示，对本实用新型作进一步的描述。
图1为一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路的原理框图。如图1所示，本实用新型所述的一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，从近端到远端依次包括：用于产生余弦载波信号的载波发生器，用于对输入的两路信号进行选择输出的调制电路，用于产生时序方波控制信号以控制调制电路通断的控制电路，用于将调制信号由近端传输到远端的传输电路，用于对接收到的调制信号进行检测产生输出电压的检波电路，用于将检波电路输出的电压与设定的固定电压进行比较后输出时序方波信号的比较电路，用于将比较电路输出的时序方波信号取反的取反电路，用于将取反电路输出的信号与比较电路输出的时序方波信号进行与非处理的与非门电路，以及通过与非门电路输出的信号控制远端接收链路RX与发射链路TX的通断以实现系统近端与远端时隙信号同步的远端射频开关电路；
所述载波发生器的输出端口out连接调制电路的信号输入端口RFin2，外界负载连接调制电路的信号输入端口RFin1，所述控制电路的输出端口IC1连接调制电路的控制端口VCTL1，所述调制电路的输出端口RFout连接传输电路的输入端口b，所述传输电路的输出端口c连接检波电路的输入端口d，所述检波电路的输出端口e连接比较电路的输入端口in，所述比较电路的输出端口out连接分别连接取反电路的输入端口f及与非门电路的输入端口Y1，所述取反电路的输出端口g连接与非门电路的输入端口Y2，所述与非门电路的输出端口Y连接远端射频开关电路的控制端口VCTL2，所述远端射频开关电路的信号端口分别连接远端接收链路RX与发射链路TX。
在本方案中，所述载波发生器为用于产生730MHz余弦信号的频率合成器，所述频率合成器的型号为ADF4351BCPZ。
所述控制电路为型号为EP4CGX110DF27I7N的近端FPGA电路。
所述调制电路为型号为SKY13472-460LF的近端射频开关电路。
所述传输电路为多模光纤。
所述检波电路为型号为AD8362ARUZ的检波器。
所述比较电路为型号为AD8468的比较器。
所述取反电路为型号为74AHC1G04GV的取反器。
所述远端射频开关电路为型号为SKY13472-460LF的远端射频开关电路。
所述与非门电路为采用型号为SN74ACT10PWR的与非门。
需要说明的是，在本方案中，所述负载的阻值为50Ω，通过负载避免RFin1端口有杂散信号输入。
如图1所示，对包含的各电路的功能作说明如下：
频率合成器，产生频率为730MHz的余弦载波信号。
近端射频开关电路，对端口RFin2与端口RFin1两路输入信号进行选择。
近端FPGA电路，输出时序方波信号，控制近端射频开关电路对输入的两路信号进行选择。由于RFin1端口接的负载，所以RFin1端口是没有信号输入的，只有RFin2端口有信号输入，近端FPGA电路输出控制时序信号，当为高电平时，近端射频开关电路输出RFin2端口输入的信号，当为低电平时，无信号输出。
模拟光纤，将产生的调制信号传输给远端。
检波器，检测波形，输出电压信号。
比较器，将检波器输出的电压与某一固定的电压进行比较，输出时序方波。
取反器，将比较器产生的方波信号进行取反。
与非门电路，将两路输入方波信号进行与非处理并输出。
远端射频开关电路，控制远端接收链路RX与发射链路TX的通断。
本实用新型硬件电路之间的详细链接关系如下所述：
频率合成器产生频率为730MHz的信号；将730MHz的信号发送给近端的近端射频开关电路；近端FPGA路发出时序方波信号，控制近端射频开关电路的输出信号；近端射频开关电路的输出调制信号通过模拟光纤，将调制信号输送给远端的检波器；检波器通过检测接收到的调制信号产生电压，并将产生电压输送给比较器；比较器将检波器输出的电压与某一固定的电压进行比较，输出时序方波；将时序方波取反后，与比较器产生的时序方波通过与非门电路进行与非处理，并将与非处理后的信号作为远端射频开关电路的控制信号以控制远端射频开关，从而控制远端接收链路RX与发射链路TX的通断。
下面简要说明本实用新型所述电路的工作原理：
频率合成器产生一定频率的余弦波信号作为载波，并将载波信号传送给近端射频开关电路，近端FPGA电路产生时序方波控制信号以控制近端射频开关电路的通断，使近端射频开关电路对输入的两路信号进行选择输出产生调制信号。模拟光纤将产生的调制信号传送给远端的检波器，检波器对接收到的调制信号进行检波产生电压，比较器将检波器输出的电压与某一固定的电压进行比较输出时序方波，其中一路时序方波通过取反器取反后，与比较器产生的另一路时序方波一同输入到与非门进行与非处理后，作为远端射频开关电路的控制信号以控制远端射频开关，从而控制远端接收链路RX与发射链路TX的通断，实现通信系统近端与远端的时隙同步。
需要说明的是，近端射频开关电路选择RFin1、RFin2中的一路进行输出，由于RFin1端口接负载，无信号输入，所以近端射频开关电路选择RFin1、RFin2中的一路进行输出的过程，就是对RFin2端口输入信号进行调制的过程。
以下介绍本实用新型详细处理步骤：
步骤1：频率合成器产生频率为730MHz的余弦载波信号。
步骤2：近端FPGA电路产生时序方波控制信号，控制近端射频开关电路的通断以产生ASK调制信号。
步骤3：通过模拟光纤将调制信号传输到远端。
步骤4：远端的检波器对接收到的调制信号进行检波，输出电压。
步骤5：比较器将检波器输出的电压与某一固定的电压进行比较，输出时序方波信号。
步骤6：比较电路将输出的时序方波信号传输给远端的CPU。
步骤7：取反器将比较器产生的方波信号进行取反。
步骤8：将两路输入方波信号输入到与非门电路进行与非处理并输出。
步骤9：将与非门的输出信号控制远端射频开关电路，以控制接收链路RX与发射链路TX的通断，实现通信系统近端与远端的时隙同步。
可见，采用ASK调制技术可以有效的实现TD-LTE通信系统近端与远端的时隙同步。
本文中所描述的具体实施例仅是对本实用新型作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，其特征在于，从近端到远端依次包括：用于产生余弦载波信号的载波发生器，用于对输入的两路信号进行选择输出的调制电路，用于产生时序方波控制信号以控制调制电路通断的控制电路，用于将调制信号由近端传输到远端的传输电路，用于对接收到的调制信号进行检测产生输出电压的检波电路，用于将检波电路输出的电压与设定的固定电压进行比较后输出时序方波信号的比较电路，用于将比较电路输出的时序方波信号取反的取反电路，用于将取反电路输出的信号与比较电路输出的时序方波信号进行与非处理的与非门电路，以及通过与非门电路输出的信号控制远端接收链路RX与发射链路TX的通断以实现系统近端与远端时隙信号同步的远端射频开关电路；所述载波发生器的输出端口out连接调制电路的信号输入端口RFin2，外界负载连接调制电路的信号输入端口RFin1，所述控制电路的输出端口IC1连接调制电路的控制端口VCTL1，所述调制电路的输出端口RFout连接传输电路的输入端口b，所述传输电路的输出端口c连接检波电路的输入端口d，所述检波电路的输出端口e连接比较电路的输入端口in，所述比较电路的输出端口out连接分别连接取反电路的输入端口f及与非门电路的输入端口Y1，所述取反电路的输出端口g连接与非门电路的输入端口Y2，所述与非门电路的输出端口Y连接远端射频开关电路的控制端口VCTL2，所述远端射频开关电路的信号端口分别连接远端接收链路RX与发射链路TX。
2.根据权利要求1所述的一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，其特征在于，所述载波发生器为用于产生730MHz余弦信号的频率合成器，所述频率合成器的型号为ADF4351BCPZ。
3.根据权利要求2所述的一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，其特征在于，所述控制电路为型号为EP4CGX110DF27I7N的近端FPGA电路。
4.根据权利要求3所述的一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，其特征在于，所述调制电路为型号为SKY13472-460LF的近端射频开关电路。
5.根据权利要求1所述的一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，其特征在于，所述传输电路为多模光纤。
6.根据权利要求1所述的一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，其特征在于，所述检波电路为型号为AD8362ARUZ的检波器。
7.根据权利要求1所述的一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，其特征在于，所述比较电路为型号为AD8468的比较器。
8.根据权利要求1所述的一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，其特征在于，所述取反电路为型号为74AHC1G04GV的取反器。
9.根据权利要求1所述的一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，其特征在于，所述远端射频开关电路为型号为SKY13472-460LF的远端射频开关电路。
10.根据权利要求1所述的一种基于ASK调制方式实现TD-LTE时隙信号同步的电路，其特征在于，所述与非门电路为采用型号为SN74ACT10PWR的与非门。
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