自适应前馈功放中基于软件无线电的数字接收

2014-2-22 22:37| 发布者: 闪电| 查看: 25| 评论: 0|来自: 网络

摘要: 1 引言所有的无线电发射机都含有某种程度上非线性的射频功率放大器。如果被放大信号的包络是非恒定的，那么功率放大器非线性最主要的后果是产生交调失真(IMD)。目前有多种功率放大器线性化方法，前馈就是其中一种。 ...

如图4所示，NCO产生的正弦波样本与信号样本相乘，即可实现数字下变频功能，将数字中频信号下变频到零中频。

AD6634的NCO结构中的频率变换部分包含两个乘法器和一个32 bit复数数字控制振荡器(NCO)。NCO作为正交本振，可产生fs／2至fs／232的振荡信号，分辨率达fs／232。

控制字NCO_FREQ是一个32 bit无符号整数，为了将中心频率为fo的信号数字下变频到DC，该控制字NCO_RFEQ=232×mod(fo／fs)，在本系统设计中，由带通采样的结论可知，选择fo=19.2MHzfs=76.8 MHz，所以得出NCO_FREQ=0x40000000。

2.2.2 积分梳状滤波器(CIC)及系数可编程滤波器(RCF)的设置

数字混频后的信号具有较高的数据速率。需要进行降速抽取处理，若要实现无失真的抽取。必须设计高效的抽取滤波器以防止频率混叠。由各滤波器特性及本系统设计所需的抽取率D=76.8 MS／s／7.68 MS／s=10，采用rCIC2、CIC5和RCF三级级联抽取，实现总抽取因子D=10的降速处理。

第一级rCIC2是一个二阶CIC抽取滤波器，作为重采样滤波器，rCIC2允许主时钟和输出速率有非整数倍关系。速率变化为分数形式：RrCIC2=L／M，对rCIC2，L／M应小于或等于1，即RrCIC2≤1。可选取抽取因子M=5，插入因子L=2，因此，第一级总的抽取因子D1=5／2。

第二级CIC5是一个比rCIC2滤波特性更为陡峭的抽取滤波器，选取抽取因子D2=2。

RCF滤波器是乘积求和可编程系数抽取滤波器，数据存储器I-RAM、Q-RAM存储256个最新的分辨率为20 bit的复采样值。系数存储器C-RAM最多可以存储256个分辨率为20 bit的系数。每一个时钟用同样的系数分别对I和Q的一个抽头进行计算。最大的抽头数NTAPS可按下式计算：

NTAPS≤min[(fCLK×D3／fSAMPS)，160] (4)

式中fSAMPS为输入RCF的数据速率，抽取因子D3为8 bit，可选1～256之间的任意整数，本系统设计选择D3=2。

上述级联滤波器的幅度响应如图5所示，总的阻带衰减为60 dB左右，能够满足系统要求。

3 结束语

本文讨论了自适应前馈功率放大器中基于软件无线电的数字接收技术，构建了一个ADC+DDC+DSP硬件平台(实际应用中，可用ARM代替DSP)，以WCDMA系统中单载波的前馈功率放大器的设计为例，根据要求对数字下变频及多级抽取滤波器进行优化设计，并通过仿真验证高速A／D采样和抽取滤波器的各项指标，已完成两路数字接收通道的调试。设计中采用ADC+DDC的结构，既兼顾了数据处理速度和精度，又提高了系统的适用性和扩展性。基本达到了自适应前馈功率放大器的自适应控制算法所需信号接收的要求。

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