論述全數(shù)字調(diào)制解調(diào)器STEL-2176在非對稱傳輸系統(tǒng)中的應用

1、論述全數(shù)字調(diào)制解調(diào)器STEL-2176在非對稱傳輸系統(tǒng)中的應用            摘要：介紹了全數(shù)字調(diào)制解調(diào)器STEL-2176的結構、功能及技術特點，給出了它在點對多點寬帶無線接入系統(tǒng)中的應用實例。在該系統(tǒng)中，使用STEL-2176作為用戶站的調(diào)制解調(diào)器，采用非對稱傳輸模式，實現(xiàn)了16QAM信號的數(shù)字解調(diào)和QPSK信號的數(shù)字調(diào)制。 關鍵詞：寬帶無線接入 全數(shù)字調(diào)制解調(diào) 非對稱傳輸 非對稱傳輸寬帶無線接入系統(tǒng)中通常采用點對多點的基站用戶站模式。在大多數(shù)情況下，基站到用戶站

2、的下行數(shù)據(jù)量遠大于用戶站到基站的上行數(shù)據(jù)量，如果上下行占用同樣的資源，勢必造成浪費。在方式中，一種可行的傳輸模式是：上行數(shù)據(jù)采用突發(fā)數(shù)據(jù)包的方式，采用調(diào)制效率相對低的調(diào)制方式（如）；下行數(shù)據(jù)采用廣播的方式，采用調(diào)制效率相對高的調(diào)制方式（如）。這種非對稱傳輸?shù)膬?yōu)點是：一方面，可以根據(jù)用戶的實際需求實現(xiàn)動態(tài)分配帶寬以提高頻譜利用效率；另一方面，減少了上行信號每符號傳輸?shù)谋忍財?shù)，從而降低了基站突發(fā)解調(diào)算法的難度。能滿足以上要求的用于用戶站的調(diào)制解調(diào)器必須具備這樣的性能：既能解調(diào)高調(diào)制效率（如）的寬帶連續(xù)信號，同時又能調(diào)制相對低調(diào)制效率（如）的寬帶突發(fā)信號。開發(fā)是一個很好的選擇。 簡介是一款全數(shù)字調(diào)制

3、解調(diào)芯片，兼容、和等標準。解調(diào)部分可直接輸入高達的中頻模擬信號，信號帶寬可達，可解調(diào) 的連續(xù)信號；調(diào)制部分可輸出的連續(xù)突發(fā)信號，調(diào)制方式可以是，速率最高可達（）。 內(nèi)部結構解調(diào)部分圖為解調(diào)部分的內(nèi)部結構，主要由（模數(shù)轉換）模塊、（數(shù)字下變頻）（自動頻率控制）（自動增益控制）模塊、濾波與時鐘恢復模塊、自適應均衡、（前向糾錯編碼）模塊和時鐘模塊等組成。·模塊模數(shù)轉換模塊接收輸入的中心頻率為最高可達的中頻模擬信號，經(jīng)過帶通抽樣后得到中心頻率為的亞中頻數(shù)字信號。·模塊對信號載波進行粗估，再由后端的自適應均衡器反饋回來的載波誤差信號細調(diào)載波本振頻率，以得到相關的載波。接收亞中頻數(shù)字信

4、號，通過相關的載波解調(diào)出、兩路基帶信號。同時輸出控制信號，用來控制片外的中頻、射頻模擬信號的信號強度。·濾波與時鐘恢復模塊、兩路基帶信號經(jīng)的（均方根升余弦）濾波器消除碼間干擾，再從信號中恢復符號速率，誤差小于。·自適應均衡自適應均衡除了能消除信道的各種干擾（多徑效應、調(diào)幅性干擾、調(diào)頻性干擾、相位噪聲等），還反饋載波誤差信號，以細調(diào)載波的相差和小的頻差。·模塊前向糾錯編碼模塊接收解調(diào)出的、兩路信號，進行星座點映射，恢復數(shù)據(jù)，再對應于調(diào)制端解出幀結構，依次進行解交織、信道解碼（碼）、解擾，以串行或并行方式輸出原始信號，可以輸出結構的信號。1 2 3

5、 下一頁         ·時鐘模塊時鐘模塊由采樣鐘和恢復出的符號鐘產(chǎn)生解調(diào)部分所需的各種時鐘信號。 調(diào)制部分圖為調(diào)制部分的內(nèi)部結構，主要由數(shù)據(jù)接收及信道編碼模塊、星座點映射模塊、濾波器及內(nèi)插濾波器、調(diào)制模塊、（數(shù)模轉換）模塊、時鐘模塊等組成。·數(shù)據(jù)接收及信道編碼模塊接收串行輸入的原始數(shù)據(jù)，進行信道編碼（碼），包括交織和加擾，這些處理都是可選的。·星座點映射模塊將串行比特流映射到指定星座圖的星座點上，分、兩路輸出。·濾波器及內(nèi)插濾波器、兩路信號分別通過成形濾波器（級

6、的濾波器）濾波后，輸出到內(nèi)插濾波器。內(nèi)插濾波器大大提高了信號的采樣頻率，以滿足大于倍的載波信號的要求，與正交調(diào)制所需的速率相匹配。·調(diào)制模塊調(diào)制模塊由（直接數(shù)字合成器）和乘法器構成的正交調(diào)制器。、兩路信號分別與產(chǎn)生的和載波信號相乘，合成后輸出。·數(shù)模轉換模塊最后將數(shù)字信號轉換為中頻模擬調(diào)制信號輸出，這時的信號帶有相對于主鐘頻率的鏡像信號，即輸出的模擬信號需要片外濾波。·時鐘模塊時鐘模塊與外部時鐘同步并產(chǎn)生調(diào)制部分所需的各種時鐘信號。 監(jiān)控部分通過的監(jiān)控模塊串行或并行地接收外部的配置命令，發(fā)送狀態(tài)信息。對的監(jiān)控通過訪問其內(nèi)部寄存器實現(xiàn)。 技術特點運用了全數(shù)字調(diào)制解調(diào)

7、技術，與傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器相比，在系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性以及傳輸速率、載波速率和調(diào)制模式的靈活性上占有優(yōu)勢。 高集成度、低功耗的芯片技術使用線寬的芯片技術，集成度高，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；工作電壓為較低的，大大降低了芯片功耗，而在接口處靈活地提供了可選的電壓（）。 寬帶這是全數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術的標志性技術，盡可能在信號通道的前端將模擬信號轉換為數(shù)字信號，以充分發(fā)揮數(shù)字信號處理技術的作用。采用了的和，能處理近 帶寬的模擬信號。因為采用帶通采樣技術，模擬信號中心頻率可達幾十兆赫。 使用了技術和多速率信號處理算法全數(shù)字調(diào)制解調(diào)器一般使用技術和多速率信號處理算法，使系統(tǒng)在單一的參考時鐘下，可以得到幾乎連

8、續(xù)的各種頻率的時鐘信號。因為參考源相同，這些時鐘都是頻率相關的。利用這些時鐘信號，可以得到不同的載波頻率、比特速率和控制信號。另外，傳輸信號在數(shù)字基帶處理時，運用抽取和內(nèi)插等多速率信號處理算法實現(xiàn)了信號速率在不同數(shù)字處理器間的匹配。這樣可以實現(xiàn)傳輸信號的多速率和調(diào)制信號的多模式。在的應用中充分體現(xiàn)出這種靈活性的優(yōu)勢。 數(shù)字解調(diào)算法對一個通信系統(tǒng)的接收部分而言，最重要的就是同步，因此載波和定時的恢復是必要的。數(shù)字解調(diào)算法的核心就是載波上一頁  1 2 3 下一頁        

9、 和定時的恢復，這也是全數(shù)字調(diào)制解調(diào)器設計的關鍵問題。先恢復定時，在定時的基礎上，用完全的反饋結構進行載波恢復：先利用（非數(shù)據(jù)輔助）算法對較大的頻差做粗略估計，估計的誤差饋入（自動頻率控制）使本振跟蹤較大的頻差，然后利用（數(shù)據(jù)導向）算法估計相差及小頻差，饋入（鎖相環(huán)）控制本振，跟蹤已調(diào)信號載波殘留相差。數(shù)字解調(diào)算法的特點是不需要一段已知的信息碼元前導碼，但運算量大，恢復同步的時間較長，只能用于連續(xù)解調(diào)器。 在寬帶無線接入系統(tǒng)中的應用舉例圖示出了點對多點寬帶無線接入系統(tǒng)中用戶站調(diào)制解調(diào)器的原理框圖。微處理器完成對系統(tǒng)的監(jiān)控以及配置工作，包括對的工作參數(shù)的配置和初始參數(shù)的裝載。完成與層的交互。接收端設置為輸入的中頻模擬信號，信息速率為，解調(diào)方式為。中頻信號經(jīng)過帶通濾波器、之后輸入，輸出的數(shù)據(jù)、解調(diào)時鐘輸入進行基帶處理。發(fā)射端設置為輸出的中頻模擬信號，信息速率為，調(diào)制方式為突發(fā)的。進行基帶處理，產(chǎn)生突發(fā)數(shù)據(jù)包，輸出到，并控制輸出信號，中頻模擬信號再經(jīng)濾波放大后輸出到（室外單元）設備。系統(tǒng)另外采用作為基站下行調(diào)制器，完成的連續(xù)調(diào)制；采用作為基站上行解調(diào)器，完成的突發(fā)解調(diào)，形成一套完整的非對稱傳輸?shù)狞c對多點寬帶無線接入系統(tǒng)，已證明系統(tǒng)方案可行。系統(tǒng)應用以及等一