《電子技術(shù)應(yīng)用》
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無線設(shè)計(jì)受益于快速DAC
摘要: 全球的先進(jìn)多載波無線和寬帶通信設(shè)備都需要較高的數(shù)據(jù)速率和復(fù)雜的調(diào)制方案,。對(duì)于耗費(fèi)數(shù)百億英鎊的無線基礎(chǔ)設(shè)施,信號(hào)鏈中的每一個(gè)器件都需要盡可能地優(yōu)化,,以提高性能、降低成本并減小功耗,。
關(guān)鍵詞: 無線網(wǎng)絡(luò) DAC WIFR ADI
Abstract:
Key words :

  全球的先進(jìn)多載波無線和寬帶通信設(shè)備都需要較高的數(shù)據(jù)速率和復(fù)雜的調(diào)制方案,。

  對(duì)于耗費(fèi)數(shù)百億英鎊的無線基礎(chǔ)設(shè)施,信號(hào)鏈中的每一個(gè)器件都需要盡可能地優(yōu)化,,以提高性能,、降低成本并減小功耗。

  在發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)中,,插值濾波器可通過將DAC鏡像移出帶外,,來降低數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)與上變頻級(jí)之間的模擬濾波要求。

  同時(shí),,在高速DAC中集成使用數(shù)控振蕩器(NCO)的精密復(fù)雜調(diào)制功能,,可進(jìn)行更高中頻(IF)信號(hào)合成,這樣就無需在RF鏈中配置鏡像抑制濾波器,,或者可降低對(duì)該濾波器的要求,。

  IF頻率進(jìn)行微調(diào)同樣可降低生成發(fā)射本振(LO)的要求。 利用NCO可滿足通信系統(tǒng)對(duì)于信道柵或頻率步進(jìn)大小的要求,,不必通過發(fā)射(TX)本振鎖相環(huán)(PLL)的分頻比吸收該步進(jìn)大小,,否則會(huì)導(dǎo)致更多的小數(shù)雜散。

  線性度和效率

  為了幫助實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)效率,,可利用數(shù)字基帶處理糾正通信系統(tǒng)中RF/微波放大器、電纜和其他器件的線性缺陷,。

  數(shù)字預(yù)失真(DPD)和波峰因素降低(CFR)等先進(jìn)數(shù)字算法,,也將成為最受歡迎的功率放大器(PA)線性化技術(shù),并將發(fā)射機(jī)效率從低于10%提高到超過40%,。

  數(shù)字預(yù)失真算法需要一個(gè)觀測(cè)接收機(jī),,通過其中的高帶寬ADC對(duì)PA輸出的耦合版本進(jìn)行下變頻處理。

  發(fā)射波形的數(shù)字版本與接收波形相比較,由自適應(yīng)算法計(jì)算或更新一系列參數(shù),,以便預(yù)加載下一個(gè)發(fā)射波形,。

  由于融合了自適應(yīng)算法,PA得到線性化處理,,從而使輸出失真顯著降低,。與其他模擬線性化方法(例如前饋線性化)相比,速度提高以及向精細(xì)線工藝過渡,,都會(huì)使多天線發(fā)射系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真更具可伸縮性,。

  用于產(chǎn)生信號(hào)的DAC

  超高速DAC已經(jīng)成為現(xiàn)代基站和各類無線基礎(chǔ)設(shè)施(WIFR)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要信號(hào)發(fā)生器。現(xiàn)在,,這些DAC也能實(shí)現(xiàn)以前由各種附加電路元件(包括基帶處理器)完成的很多功能,。

  這賦予設(shè)計(jì)師更大的靈活性,使設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單,、成本和功耗更低,,而且還提高了信號(hào)質(zhì)量。 隨著數(shù)字接口更多地采用低電壓差分信號(hào)(LVDS),,數(shù)據(jù)速率可達(dá)到1200兆采樣/秒甚至更高,,同時(shí)功耗和電源電壓保持較低水平。DAC采用高輸入數(shù)據(jù)速率有助于增加發(fā)射路徑輸入帶寬,,從而支持更高階數(shù)字預(yù)失真(DPD)算法或更寬的校正帶寬,。

  LVDS輻射更小,能提供更好的抗擾度和時(shí)序,。

  現(xiàn)在,,信號(hào)處理DAC可以在復(fù)雜的中頻(IF)直接變頻架構(gòu)中工作, 并提供經(jīng)過完全調(diào)制的IF I和Q信號(hào),,可直接通過模擬正交調(diào)制器和功率放大器(PA)送入天線,,無需進(jìn)行額外的信號(hào)調(diào)制。 DAC內(nèi)置LVDS接口能提供更大的靈活性,,支持標(biāo)準(zhǔn)32位總線的二分之一或四分之一寬度配置,,從而盡量減少小系統(tǒng)中的互連。

  全球的先進(jìn)多載波無線和寬帶通信設(shè)備都需要較高的數(shù)據(jù)速率和復(fù)雜的調(diào)制方案,。

  對(duì)于耗費(fèi)數(shù)百億英鎊的無線基礎(chǔ)設(shè)施,,信號(hào)鏈中的每一個(gè)器件都需要盡可能地優(yōu)化,,以提高性能,、降低成本并減小功耗。

  在發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)中,,插值濾波器可通過將DAC鏡像移出帶外,,來降低數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)與上變頻級(jí)之間的模擬濾波要求,。

  同時(shí),在高速DAC中集成使用數(shù)控振蕩器(NCO)的精密復(fù)雜調(diào)制功能,,可進(jìn)行更高中頻(IF)信號(hào)合成,,這樣就無需在RF鏈中配置鏡像抑制濾波器,或者可降低對(duì)該濾波器的要求,。

  IF頻率進(jìn)行微調(diào)同樣可降低生成發(fā)射本振(LO)的要求,。 利用NCO可滿足通信系統(tǒng)對(duì)于信道柵或頻率步進(jìn)大小的要求,不必通過發(fā)射(TX)本振鎖相環(huán)(PLL)的分頻比吸收該步進(jìn)大小,,否則會(huì)導(dǎo)致更多的小數(shù)雜散,。

  線性度和效率

  為了幫助實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)效率,可利用數(shù)字基帶處理糾正通信系統(tǒng)中RF/微波放大器,、電纜和其它器件的線性缺陷,。

  數(shù)字預(yù)失真(DPD)和波峰因素降低(CFR)等先進(jìn)數(shù)字算法,也將成為最受歡迎的功率放大器(PA)線性化技術(shù),,并將發(fā)射機(jī)效率從低于10%提高到超過40%,。

  數(shù)字預(yù)失真算法需要一個(gè)觀測(cè)接收機(jī),通過其中的高帶寬ADC對(duì)PA輸出的耦合版本進(jìn)行下變頻處理,。 發(fā)射波形的數(shù)字版本與接收波形相比較,,由自適應(yīng)算法計(jì)算或更新一系列參數(shù),以便預(yù)加載下一個(gè)發(fā)射波形,。

  由于融合了自適應(yīng)算法,,PA得到線性化處理,從而使輸出失真顯著降低,。與其它模擬線性化方法(例如前饋線性化)相比,,速度提高以及向精細(xì)線工藝過渡,都會(huì)使多天線發(fā)射系統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真更具可伸縮性,。

  用于產(chǎn)生信號(hào)的DAC

  超高速DAC已經(jīng)成為現(xiàn)代基站和各類無線基礎(chǔ)設(shè)施(WIFR)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要信號(hào)發(fā)生器?,F(xiàn)在,這些DAC也能實(shí)現(xiàn)以前由各種附加電路元件(包括基帶處理器)完成的很多功能,。

  這賦予設(shè)計(jì)師更大的靈活性,,使設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單、成本和功耗更低,,而且還提高了信號(hào)質(zhì)量,。

   隨著數(shù)字接口更多地采用低電壓差分信號(hào)(LVDS),數(shù)據(jù)速率可達(dá)到1200兆采樣/秒甚至更高,,同時(shí)功耗和電源電壓保持較低水平,。DAC采用高輸入數(shù)據(jù)速率有助于增加發(fā)射路徑輸入帶寬,從而支持更高階數(shù)字預(yù)失真(DPD)算法或更寬的校正帶寬,。

   LVDS輻射更小,,能提供更好的抗擾度和時(shí)序。

  現(xiàn)在,,信號(hào)處理DAC可以在復(fù)雜的中頻(IF)直接變頻架構(gòu)中工作,, 并提供經(jīng)過完全調(diào)制的IF I和Q信號(hào),可直接通過模擬正交調(diào)制器和功率放大器(PA)送入天線,,無需進(jìn)行額外的信號(hào)調(diào)制,。 DAC內(nèi)置LVDS接口能提供更大的靈活性,支持標(biāo)準(zhǔn)32位總線的二分之一或四分之一寬度配置,,從而盡量減少小系統(tǒng)中的互連,。

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