CN204906384U - 一种gsm系统数字多载频选择与自动跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通信电源，提供GSM系统数字多载频选择与自动跟踪装置，包括第一带通滤波器、第一放大器、自动增益控制电路、自动衰减控制电路、第二放大器、第一混频器、低通滤波器、第一增益补偿器、模数转换器、数字中频模块、数模转换器、第二带通滤波器、第二增益补偿器、第二混频器、第三增益补偿器、第三带通滤波器、本振电路、微控制单元、电源模块和时钟模块，使得本实用新型解决了现有GSM系统多载频选择存在一致性差，可靠性低、系统的稳定性低、相位噪声大、对基站干扰的问题。

Description

一种GSM系统数字多载频选择与自动跟踪装置

技术领域

本实用新型涉及通信系统，特别涉及一种GSM系统数字多载频选择与自动跟踪装置。

背景技术

无线载频选择直放站具有对其所在地基站与移动用户的射频信号进行接收和转发；并对工作频段内的基站信号进行载频的筛选放大，可以对GSM移动通信200KHz带内载频分别放大；传统的无线载频选择直放站一般可放大2或4载频，对于载频较多的小区，也可使用多个直放站并联放大8或12个以上的载频，但此模拟方式成本高、体积大，其对其它无关的信号则滤除抑制，增强上下行信号场强，从而有效扩展和填补移动通信覆盖盲区，提高通信质量，对于主导小区功率不明显的地区覆盖效果较好。

无线直放站是分为载频选频（选择）宽带直放站，载频选频就是一般所说的是窄带无线直放站，现在使用较为广泛是载频选择直放站。载频选频（选择）器也称选频模块，在直放站中完成对通信载频的筛选，使移动通信系统可以选择扇区﹑载频，起到调配业务的作用。

GSM移动通信系统传统的无线载频选择直放站内的多载频选择模块是采用模拟电路实现，每一个载频必需独立采用一路由射频到中频转射频电路，使用中频声表面滤波器作载频带外抑制的方式来实现。假设如要做成十个载频选择装置，必需有十路这样的电路，输入输出合路成一路到通信设备内，占用体积大，成本高，一般只采用四路以内的合路方式；四路以上实现相对困难，体积大（需要多合路器，多路选频放大电路、多线缆），从而使得现有的GSM系统多载频选择装置的一致性差，可靠性低、系统的稳定性大大降低。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种有高线性、高可靠性、高稳定性、相位噪声小、频率选择性好、带外抑制度高、杂散电平低、减少了对基站干扰的GSM系统数字多载频选择与自动跟踪装置。

为解决此技术问题，本实用新型采取以下方案：一种GSM系统数字多载频选择与自动跟踪装置，包括第一带通滤波器、第一放大器、自动增益控制电路、自动衰减控制电路、第二放大器、第一混频器、低通滤波器、第一增益补偿器、模数转换器、数字中频模块、数模转换器、第二带通滤波器、第二增益补偿器、第二混频器、第三增益补偿器、第三带通滤波器、本振电路、微控制单元、电源模块和时钟模块，所述数字中频模块为FPGA数字中频模块，所述微控制单元与数字中频模块相连接为数字中频模块提供所需的选频选择系数并存放到数字中频模块中，所述本振电路分别为第一混频器和第二混频器提供本振信号，所述时钟模块为装置各模块提供所需的稳定时钟，所述电源模块为各模块提供稳压直流电源；

所述第一带通滤波器接收来自基站或手机用户的射频信号进行滤波后输出至第一放大器进行放大，再依次通过自动增益控制电路、自动衰减控制电路、第二放大器进行放大输出，第二放大器输出信号结合本振电路输出的本振信号送至第一混频器进行混频，第一混频器混频后的信号经低通滤波器和第一增益补偿器补偿放大，再送至模数转换器将射频信号转换成数字信号，再将该数字信号送入数字中频模块进行处理得到选频所需数字信号，再通过数模转换器将该数字信号转换为模拟信号后送入第二带通滤波器和第二增益补偿器进行带通滤波和调整中频信号幅度，再将该中频信号结合本振电路输出的本振信号送至第二混频器混频，混频后的信号再依次经第三增益补偿器进行增益补偿放大和第三带通滤波器滤波后输出两个或多个载频信号。

进一步的改进，所述微控制单元还与各个模块相连接并控制和监测各个模块的功能和实时运行状态。

进一步的改进，所述本振电路由PLL锁相环电路和VCO振荡电路构成。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：由于采用射频输入、射频输出的设计，可以很好的实现对原模拟方式选频装置替换；由于采用了FPGA数字中频模块实现数字滤波完成选频操作，该部分的成本会随着半导体工艺技术的发展一直下降；多载波的选频通道在FPGA数字中频模块内部完成，整个装置电路相对原有方案，精简、灵活；对于不同的移动通信系统，不同的载波需求，只需要对FPGA数字中频模块内部的软件进行修改，或者是简单替换ASICs，而不需要重新设计PCB板，可以快速对市场需求做出反应，推出对应产品抢占市场；由于采用FPGA数字中频模块、数字化电路和界面软件调测相结合的方式，一致性好，便于大批量生产。

附图说明

图1是本实用新型实施例的原理框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参考图1，本实用新型的GSM系统数字多载频选择与自动跟踪装置，包括第一带通滤波器1、第一放大器2、自动增益控制电路3、自动衰减控制电路4、第二放大器5、第一混频器6、低通滤波器7、第一增益补偿器8、模数转换器9、数字中频模块10、数模转换器11、第二带通滤波器12、第二增益补偿器13、第二混频器14、第三增益补偿器15、第三带通滤波器16、本振电路17、微控制单元、电源模块和时钟模块18，所述数字中频模块10为FPGA数字中频模块，所述微控制单元与数字中频模块10相连接为数字中频模块10提供所需的选频选择系数并存放到数字中频模块10中，所述微控制单元还与各个模块相连接并控制和监测各个模块的功能和实时运行状态，所述本振电路17由PLL锁相环电路和VCO振荡电路构成，所述本振电路17分别为第一混频器6和第二混频器14提供本振信号，所述时钟模块18分别为模数转换器9、数字中频模块10、数模转换器11和微控制单元提供所需的稳定时钟，所述电源模块为各模块提供稳压直流电源；

所述第一带通滤波器1接收来自基站或手机用户的射频信号进行滤波后输出至第一放大器2进行放大，再依次通过自动增益控制电路3、自动衰减控制电路4、第二放大器5进行放大输出，第二放大器5输出信号结合本振电路17输出的本振信号送至第一混频器6进行混频，第一混频器6混频后的信号经低通滤波器7和第一增益补偿器8补偿放大，再送至模数转换器9将射频信号转换成数字信号，再将该数字信号送入数字中频模块10进行处理得到选频所需数字信号，再通过数模转换器11将该数字信号转换为模拟信号后送入第二带通滤波器12和第二增益补偿器13进行带通滤波和调整中频信号幅度，再将该中频信号结合本振电路17输出的本振信号送至第二混频器14混频，混频后的信号再依次经第三增益补偿器15进行增益补偿放大和第三带通滤波器16滤波后输出两个或多个载频信号。

本实用新型由于采用射频输入、射频输出的设计，可以很好的实现对原模拟方式选频装置替换；由于采用了FPGA数字中频模块实现数字滤波完成选频操作，该部分的成本会随着半导体工艺技术的发展一直下降；多载波的选频通道在FPGA数字中频模块内部完成，整个装置电路相对原有方案，精简、灵活；对于不同的移动通信系统，不同的载波需求，只需要对FPGA数字中频模块内部的软件进行修改，或者是简单替换ASICs，而不需要重新设计PCB板，可以快速对市场需求做出反应，推出对应产品抢占市场；由于采用FPGA数字中频模块、数字化电路和界面软件调测相结合的方式，一致性好，便于大批量生产。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种GSM系统数字多载频选择与自动跟踪装置，其特征在于：包括第一带通滤波器、第一放大器、自动增益控制电路、自动衰减控制电路、第二放大器、第一混频器、低通滤波器、第一增益补偿器、模数转换器、数字中频模块、数模转换器、第二带通滤波器、第二增益补偿器、第二混频器、第三增益补偿器、第三带通滤波器、本振电路、微控制单元、电源模块和时钟模块，所述数字中频模块为FPGA数字中频模块，所述微控制单元与数字中频模块相连接为数字中频模块提供所需的选频选择系数并存放到数字中频模块中，所述本振电路分别为第一混频器和第二混频器提供本振信号，所述时钟模块为装置各模块提供所需的稳定时钟，所述电源模块为各模块提供稳压直流电源；

所述第一带通滤波器接收来自基站或手机用户的射频信号进行滤波后输出至第一放大器进行放大，再依次通过自动增益控制电路、自动衰减控制电路、第二放大器进行放大输出，第二放大器输出信号结合本振电路输出的本振信号送至第一混频器进行混频，第一混频器混频后的信号经低通滤波器和第一增益补偿器补偿放大，再送至模数转换器将射频信号转换成数字信号，再将该数字信号送入数字中频模块进行处理得到选频所需数字信号，再通过数模转换器将该数字信号转换为模拟信号后送入第二带通滤波器和第二增益补偿器进行带通滤波和调整中频信号幅度，再将该中频信号结合本振电路输出的本振信号送至第二混频器混频，混频后的信号再依次经第三增益补偿器进行增益补偿放大和第三带通滤波器滤波后输出两个或多个载频信号。

2.根据权利要求1所述的GSM系统数字多载频选择与自动跟踪装置，其特征在于：所述微控制单元还与各个模块相连接并控制和监测各个模块的功能和实时运行状态。

3.根据权利要求1所述的GSM系统数字多载频选择与自动跟踪装置，其特征在于：所述本振电路由PLL锁相环电路和VCO振荡电路构成。