[发明专利]用于发射器的信号处理构架

说明书

描述了一种用于发射器(200)的信号处理构架(100)。所述信号处理构架(100)包括：同相调制器(102)，用于接收同相信号(I)并且用于调制所述同相信号(I)；正交调制器(104)，用于接收正交信号(Q)并且用于调制所述正交信号(Q)；同相解调器(140)，用于解调所述调制同相信号(I)并输出解调同相信号(I)；正交解调器(142)，用于解调所述调制正交信号(Q)并输出解调正交信号(Q)；同相谐波滤波器(106)，用于对所述解调同相信号(I)中的谐波进行滤波并输出同相数字信号(I)；正交谐波滤波器(108)，用于对所述解调正交信号(Q)中的谐波进行滤波并输出正交数字信号(Q)。

技术领域

本发明涉及一种用于发射器的信号处理构架。更具体地，本发明涉及一种用于对数字RF发射器中的调制谐波进行滤波的信号处理构架。

背景技术

在用于接收数字信号的传统模拟射频(radio frequency，RF)发射器中，数字信号在进行任何其它信号处理之前在数模转换器(digital-to-analog converter，DAC)中转换为模拟信号。然后，模拟信号进行滤波、上变频并在线性功率放大器中放大。在线性功率放大器中，对来自数模转换器(digital-to-analog converter，DAC)的小模拟/RF线性信号进行功率放大以达到所需的输出功率电平。然后对放大后的信号进行滤波以去除由功率放大中的非线性引起的带宽扩展。最后，将放大后的模拟/RF信号输出到天线。在这样的传统模拟/RF发射器中，信号的数字内容经过DAC转换后不复存在。

近年来，数字发射器(digital transmitter，DTX)和数字功率放大器(digitalpower amplifier，DPA)在互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)技术的支持下经历了广泛发展。由于CMOS工艺调整，现今数字分量能够在保持低工作功率的同时以甚至超过射频的高频率进行切换。

这一趋势推动以纯数字方式实现DTX/DPA。在根据传统技术的DTX/DPA架构中，尽可能地使用数字信号处理的需求免除了使用数模转换器(digital-to-analog converter，DAC)。采用数字上采样模块来替代DAC，以将数据流比特率与DTX/DPA后续使用的数字载波信号(DF_lo)对齐。出于相同的原因，还去除了模拟信道带宽滤波器。为了补偿数字化信号量化噪声问题，主要使用噪声整形算法/模块来增强信噪性能，在该阶段中，出现不同的DPA调制算法和不同类型的DPA。例如，一些DTX/DPA可以使用ADC采样算法，其它的可使用sigma-delta调制(sigma-delta modulation，SDM)算法或脉宽调制(pulse width modulation，PWM)算法，因此这些算法将DTX/DPA归类为RF-DAC/RF-SDM/RF-PWM类DTX/DPA。

DTX/DPA是一种发射器架构，其主要实施数字交换块/模块用于信号处理/调制，以及将交换PA实施为输出阶段以放大输出RF功率。DTX/DPA与传统模拟/RF发射器不同，因为内部信号流主要是开/关切换数字特性，而不是连续的模拟/RF信号。

在噪声整形处理后，具有多级表示的数字信号需要进一步处理并映射到完全切换开/关(“0”或“1”)信号中，这里将使用数字解调模块。在该阶段中，数字信号最终将同步到数字载波信号的比特率并转变为完全1/0比特序列。解调方法可以匹配先前的调制算法，但是也可能使用调制技术的组合。例如，SDM调制可使用ADC或PWM式解调方法。

利用根据传统技术的数字化高速基带数据，还可以以数字方式实现数字上变频和混合。例如，当“1010…10”表示0度相位载波信号时，其补充信号“0101…01”表示180度负相信号。并且通过更多比特的组合，I信道和Q信道载频信号可以以数字比特表示。这极大地促进了RF数字上变频过程，因为一个简单的“与(AND)”逻辑运算就足够了。因为数字RF I/Q载波信号对于每个基带调制周期有一个固定的模式，所以批量过程可以帮助降低处理块频率，并且在该过程中产生并行数据比特。