基于AD6655的数字直放站系统的设计.doc

基于AD6655的数字直放站系统的设计
1 引言
随着移动通信业务的迅猛发展,直放站作为改善移动网信号弱区盲区的重要设备,以其具有投资较少、结构简单、安装方便灵活等优点广泛应用于2G移动网。而目前2G网络仍使用模拟设备的直放站。对于第三代移动通信系统,各国提出了多种不同标准,但要统一标准非常困难。未来的移动通信系统存在着多频、多模、多体制和多标准等问题,这就限制了各种设备的互通和兼容,因此对软件无线电技术在直放站中的应用提出了切实需求。为了提高3G直放站的性价比,采用数字技术统一3G直放站的硬件平台是一种较好的解决方案。这里提出了一种以AD6655为数字中频信号采集系统核心的通用、可扩展的硬件平台设计。
2 AD6655简介
性能特性
AD6655是ADI公司的一款高度集成的分集接收机,内置有低延迟的峰值检测器、RMS信号功率监测器、两个14bit的A/D转换器以及一个数字下变频转换器(DDC)。 V供电电源;~70 MHz带宽内,采样速率为150 MS/s时, dBc;而在70MHz带宽内,SFDR为84 dBc。因此,该器件适用于TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、WIMAX、GSM等多种制式接收机系统。
内部结构
AD6655内部结构框图如图1所示。AD6655内部包含丰富的信号监测系统,每个通道都有4-bit的信号检测位,允许监控数据以串行方式输出。
AD6655的主要功能模块是14-bit的A/D转换器和DDC。信号经采样保持器进入A/D转换器,再通过DDC下变频,最后通过输出缓存输出数据。其中DDC包括32-bit数控振荡器(NCO)、低通/高通半带滤波器、FIR滤波器和fDAC/8 NCO等模块。这4个模块除半带滤波器外,其余均为可选单元。因此,通过配置寄存器,DDC具有5种工作模式:半带滤波器工作模式,输出实信号数据;半带滤波器+FIR滤波器,输出实信号数据;32-bit NCO+半带滤波器模式,输出复信号数据;32-bit NCO+半带滤波器+FIR滤波器;输出复信号数据;32-bitNCO+半带滤波器+FIR滤波器+fDAC/8 NCO模式,输出实信号数据。用户可根据输人信号的频率、频谱宽度以及输出信号的要求来选择恰当的工作模式。
3 数字直放站系统设计
数字直放站是提供一种带有数字预失真、可实现多载波、数字化的3G基站延伸系统,实现3G基站射频信号大容量、大动态范围的远距离数字传输,并提供灵活多样的快速组网方式,支持多频段和开放式架构,实现远程升级以及分布式建网,能够有效提高网络性能并降低网络建设的运营成本。
数字直放站简介
数字直放站主要由射频、数字中频两部分组成。其中射频部分包括:低噪声放大器、模拟射频接收机、模拟射频发射机、多载波功率放大器;而数字中频包括:A/D转换器、D/A转换器、数字上/下变频、数字滤波与分集接收、数字预失真、峰均比抑制(CFR)模块。
数字上/下变频实现信号频谱搬移、采样率变换、通道滤波等功能。CFR模块用于降低3G信号的峰均比。在3G通信系统(如WCDMA通信系统)中,信号的峰均比较高,一般可达10~14 dB。由于大多数功率类放大器都是非线性的,其动态范同有限,这就要求