(软件)
功放
放大
放大
滤波
D/A
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
5
1、数字中频通信电子系统结构

数字通信系统框图
信源编码
信道编码 CRC,交织,纠错 编码,加扰
数字中频 内插,成型滤波,星 座映射,数字上变频
信源
DAC
射频子系统 上变频,滤波选 频,功率放大
信宿
信源解码

单音调幅信号产生 设调制信号为： A *sin(t ) 1 载波为： A2 *sin(c t ) 1 则调幅信号为： vo ( A2 A *sin(t )) *sin(c t )
=A2 (1 A1 *sin(t )) *sin(c t ) A2 = A2 (1 a *sin(t ) *sin(c t )
通信电子系统设计综合实验
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
1
通信电子系统设计综合实验
1、数字中频通信电子系统结构 2、射频子系统通信系统指标 3、频谱仪基础 4、设计题目和任务 5、基于单片机和FPGA的电子系统设计 6 、注意事项

2013-9-22 通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系 2
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
29
3、频谱仪基础

时域波形图
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
30
3、频谱仪基础

时域和频域－信号的二维表示
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
31
3、频谱仪基础
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
23
2、通信系统主要指标与射频子系统

村田制作所的LDB182G5010G-120

Nokia5300 发射Balun
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
24
2、通信系统主要指标与射频子系统


射频功放－RF5602是Micro Devices, Inc.(RFMD)公司 生成的高功率、高效率和高线性2 GHz射频功率放大器， 专为 WiFi 和 WiMAX 用户端设备 (CPE) 和接入点 (AP) 等中等功率应用而设计。RF5602 利用 RFMD 的 PA 领 先地位和设计专长，可提供高输出功率，同时满足客户对 线性和低电流消耗的要求，从而使客户可轻松解决传统电 源、传输效率和热性能问题。 RF5602 采用 RFMD 先进的磷化镓铟 (InGaP) 异质结双极 晶体管 (HBT) 半导体加工技术制造，并已经优化，可用作 802.16 e/d 和 802.11 b/g/n 应用中的最终 RF 放大器。
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
13
2、通信系统主要指标与射频子系统

邻道抑制比（ACLR）－邻道泄漏指标是用来衡量发射机 的带外辐射特性。其定义为邻道功率与主信道功率之比， 通常用dBc表示。

发射机的领道泄漏必然回对其他小区造成干扰，为了减小这 种干扰，领道泄漏必须尽可能的小，例如WCDMA标准要求， 第一邻道（偏离载频±5MHz）的ACLR≤45dBC ；第二邻道 （偏离载频±10MHz）的ACLR ≤50dBC 。
串并转换 差分编码
cos(ωct)
模拟I ADC 中频输出 模拟Q
射频
正交载波
sin(ωct)
星座映射 内插,成型滤波
数字Q
2013-9-22
Hale Waihona Puke 通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
7
1、数字中频通信电子系统结构

接收机数字中频部分
数字I
匹配滤波,抽取
cos(ωct)
抽样判决
并串转换 解差分
fs / fsm
DSP (软件)
功放
窄带电调滤波器
“0”内插 上变频
D/A
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
4
1、数字中频通信电子系统结构

软件无线体系结构－数字中频通信机
f0= (2n+1)fs /4
分波段 滤波器
高放
一中放
二中放
rB0
A/D
一本振
双工器
二本振
fs >(r+1)B0 DSP
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
25
2、通信系统主要指标与射频子系统

RF5602
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
26
2、通信系统主要指标与射频子系统


天线双工器/射频开关 －在单工系统中，射频电路交 替工作于发射与接收状态，天线是收发共用的。这时， 收发的切换要通过射频开关来完成，成为射频双工器。 射频开关一般采用晶体管器件实现。分为有源和 无源两种，PIN二极管是一种常用的无源射频开关。 PIN二极管是一种三明治结构，在P型和N型半导体中 夹杂了一层低掺杂本征层（I层）。对于射频信号， PIN二极管正向偏置时表现为一个受所加电流控制的可 变电阻，而反向偏置时成为一个具有高插入损耗和高 衰减的电容器。
基带数据
模拟I 射频 中频输入 模拟Q ADC
载波恢复
sin(ωct)
符号同步 抽样判决
帧同步
数字Q
匹配滤波,抽取
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
8
1、数字中频通信电子系统结构

数字中频仿真波形
原始数据
成型滤波后
匹配滤波后 位同步脉冲
2013-9-22
判决恢复数据
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
18
2、通信系统主要指标与射频子系统

MAX2837 框图
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
19
2、通信系统主要指标与射频子系统

MAX2837 配置界面
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
3
1、数字中频通信电子系统结构
超宽带 滤波器 超宽带 放大器 超高速 宽带A/D

软件无 线体系 结构
fs > 2fmax
双工器
超宽带 滤波器
窄带电调滤波器
FPGA 或 超高速 DSP (软件)
超宽带 放大器
超高速 宽带D/A
放大器
A/D
双工器
f0 = (2n+1) fs / 4 f0m = (2m+1) fsm / 4
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
27
2、通信系统主要指标与射频子系统

PIN二极管组成的天线双工器
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
28
2、通信系统主要指标与射频子系统

HWS466是一个GaAs SPTD射频开关，可以工 作于DC-6GHz，使用简单的数字逻辑就可以进 行切换，使用非常方便。
2013-9-22 通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系 14
2、通信系统主要指标与射频子系统

EVM（Error Vector Magnitude）－EVM（Error Vector
Magnitude）是指测量波形与理想调制波形之间的矢量差。 调制信号可以表示为一个同相（I）分量与一个正交（Q） 分量的矢量和，映射到星座图上如下图1所示。在星座图上 EVM直接表现为星座点的发散程度，

其中，调制度定义为：
Ma A1 Vmax Vmin A *(2a) *100% 2 a *100% A2 Vmax Vmin A2 * 2
37
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
5.4 FPGA在信号处理中的应用

具体实现调幅信号的方法 使用两个DDS信号发生器，分别为调制信号 和载波信号。 幅度可变的调制信号加上其自身的振幅偏置 再乘以载波信号即为调幅信号的雏形。 v 'o ( A1 A1 * a *sin(t ))* A2 sin(ct )

频谱仪原理
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
32
3、频谱仪基础

多次混频结构频谱仪
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
33
3、频谱仪基础

典型频谱测试图
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
34
3、频谱仪基础
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
15
2、通信系统主要指标与射频子系统

框图
I 阻抗匹配 功放 Balun 缓冲器
RF 开关
Q
RF 收发器 I Balun 驱动器 Q
2013-9-22
通信电子系统综合实验 厦门理工学院电子与电气工程系
16
2、通信系统主要指标与射频子系统
20
2、通信系统主要指标与射频子系统

射频连接器
BNC (Bayonet Navy Connector)连接器