ＴＤ－ＳＣＤＭＡ终端测试仪中ＡＤＣ／ＤＡＣ和射频模块的设计及控制.doc

ＴＤ－ＳＣＤＭＡ终端测试仪中ＡＤＣ／ＤＡＣ和射频模块的设计及控制.docTD-SCDMA终端测试仪中ADC/DAC和射频模块的设计及控制引言 TD-SCDMA产业链规模发展迅速。随着3G牌照发放日益临近,摆在终端制造商面前的难题是如何尽快提供好的手机,所以,对终端的性能测试迫在眉睫。 TD-SCDMA终端测试仪提供了解决方案。它的主要功能是测试生产线上每台终端能否支持特定的业务。TD-SCDMA终端测试仪的实现十分复杂,它必须实现3GPP空中接口中物理层、部分MAC、RLC和RRC层功能,以及模拟部分CS域或PS域核心网功能。~,包括传输信道向物理信道映射、编码与复用、调制和扩频,以及物理层过程。不同于一般NodeB的物理层,终端综合测试仪的物理层还要完成射频数据采集任务,它是测量算法测试终端射频指标的依据。而测试仪对ADC/DAC和射频模块进行控制,保证测试仪稳定可靠地进行射频数据采集,是设计中非常关键的环节。终端测试仪简介基于软件无线电技术的数字化TD-SCDMA终端测试仪,是由RF器件、ADC/DAC、大容量FPGA和高速DSP构成的具有高度灵活性、开放性的通信系统,各种相关的通信任务都能够用软件完成。其中,主处理器由ARM核+DSP+FPGA构成。为了和已有系统兼容,ARM+DSP拟采用一个OMAP1612。开放式多媒体应用平台(OMAP)处理器内含一个增强型ARM处理器(ARM925)和低功耗定点DSP(TMS320C55x)。设计这一双核心组件的目的就是为了有效地处理多媒体和MMI应用。由图1所示,在终端测试仪中,RF模块外接天线以完成模拟信号的接收和发送;ADC/DAC完成模拟信号和数字信号之间的相互转换;ARM作为主控制器,完成与微机接口,处理通信协议和其它相关的应用协议,协调并控制各个处理器之间,外设接口之间的工作等;FPGA芯片完成并行处理、数据量大、重复性强、速度要求高的数字信号处理运算。而DSP芯片处理系统控制和配置功能,充分发挥其寻址方式灵活、通信机制强大的优点。从DSP的角度来看,FPGA相当于它的协处理器;DSP通过本地总线对FPGA进行配置、参数设置及数据交互,实现软硬件之间的协同处理。芯片介绍与接口连接本方案采用MAX2392和MAX2507RF芯片。射频接收单元MAX2392接收器内部包括:RFLNA、直接转换混频器、用于TD-SCDMA信道滤波的基带滤波器和AGC放大器。该芯片还集成了VCO及合成器,这一单芯片方案可大大降低成本,减小系统尺寸,元件数量比超外差方案减少50%。从天线接收的信号经过双工器后,先通过频带选择滤波器选择有用的频带信号,微弱的信号经过LNA放大后,通过I,Q解调器变成模拟基带1/Q信号,模拟基带I/Q信号经过信道滤波的低通滤波器和ACG放大器后,送至模拟前端,完成对基带I/Q信号的数字化处理。而该芯片具有90dB以上的增益控制,接收下限灵敏度能达到-112dBm,满足终端测试仪的要求。射频发射单元MAX2507是一款集成了功率放大器,并能满足TD-SCDMA指标要求的直接转换发送器。它集成了I/Q调制器、PLL、VCO,AGC放大器和功率放大器。模拟基带I/Q信号经过正交调制后,完成基带信号到频带信号的直接转换,并通过AGC放大器进行放大,放大后的频带信号经过片外带通滤波器滤除带外的无用信号分