【摘要】：警用數(shù)字集群(Police Digital Trunking,PDT)是我國用于公共安全或者專業(yè)集群通信領(lǐng)域中的一種專用無線通信標(biāo)準(zhǔn)。該通信標(biāo)準(zhǔn)是由國家公安部牽頭,海能達(dá)主導(dǎo),聯(lián)合國內(nèi)主要無線專網(wǎng)通信廠家,針對(duì)中國國情和應(yīng)用特點(diǎn)而制定的一種覆蓋廣、效率高、靈活性強(qiáng)的無線集群標(biāo)準(zhǔn)。本文研究了基于軟件無線電技術(shù)的數(shù)字多載波射頻拉遠(yuǎn)單元(Radio Remote Unit,RRU),完成了其接收和發(fā)射方案的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。和傳統(tǒng)專網(wǎng)基站系統(tǒng)相比,該方案能有效降低基站設(shè)備的體積、功耗和成本,具備更加靈活的形態(tài),易于擴(kuò)展和維護(hù)。在接收端提升了系統(tǒng)的接收靈敏度,提高了上行覆蓋能力,解決了上下行覆蓋不平衡的問題。通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)上行信號(hào)強(qiáng)度的分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)當(dāng)前無線環(huán)境進(jìn)行建模,使當(dāng)前射頻電路的鏈路方案更加適合當(dāng)前無線環(huán)境。在這種情況下可以有效改善多載波接收鏈路接收動(dòng)態(tài)范圍不夠大的問題,采用比較經(jīng)濟(jì)的辦法達(dá)到了更好的效果。在發(fā)射端采用預(yù)失真和Doherty功放的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)多載波發(fā)射,在保證線性度的情況下實(shí)現(xiàn)了在同一發(fā)射鏈路產(chǎn)生多載波信號(hào),并且綜合效率達(dá)到35%以上。采用該實(shí)現(xiàn)方式,載頻間隔可以設(shè)置更近,這樣也間接提升了頻譜利用率。同時(shí)該方案解決了在載頻合路上受限于窄帶腔體合路器的約束,能夠有效降低功率放大器到天線的插損,在同等發(fā)射功率的情況下,顯著提升系統(tǒng)的射頻發(fā)射效率�；谲浖䶮o線電技術(shù)的多載波數(shù)字集群RRU,符合無線通信系統(tǒng)朝著小型化、靈活化、高速化、光纖化的發(fā)展方向,這也是未來數(shù)字集群通信技術(shù)發(fā)展的方向。通過本文的研究更加清晰的驗(yàn)證了多載波數(shù)字集群收發(fā)射鏈路架構(gòu)的可實(shí)現(xiàn)性和優(yōu)越性,隨著技術(shù)更進(jìn)一步的發(fā)展、研究突破更多技術(shù)難題,多載波數(shù)字集群系統(tǒng)具備著非常廣闊的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.5
【圖文】：

以及上行信號(hào)的放大功能。如下圖1-4 所示。圖 1-4 傳統(tǒng) PDT 信道機(jī)整個(gè)接收鏈路采用超外差的架構(gòu)，前面兩級(jí)的帶通濾波器是帶變?nèi)荻?jí)管的電調(diào)諧濾波電路，主控芯片（STM32）給一個(gè)電壓反向加載到變?nèi)荻䴓O管的兩端，通過改變電壓改變?yōu)V波器的諧振頻率點(diǎn)。鎖相環(huán)提供本振與射頻信號(hào)經(jīng)過混頻器下變頻至第一中頻 73.35MHz，第一中頻信號(hào)經(jīng)過聲石英晶體濾波器進(jìn)入放大器，放大后的信號(hào)經(jīng)過一個(gè)帶阻濾波器，主要是濾除中頻信號(hào)的二次諧波，最后進(jìn)入到混頻器進(jìn)行第二次下變頻最后中頻輸出。如下圖 1-5 所示。RF_InIF_Out1_LO2_LOSPF-5122Z SYM-25DHWPBR-941SA616D圖 1-5 傳統(tǒng) PDT 接收鏈路

圖 2-3 鏈路 OIP3 仿真PDT 要求互調(diào)抑制大于 70 dB, 單板輸出 0 dBm，可算出單板 OIP3 要求達(dá)到 32 dBm 以上。由 DAC37J84 器件資料，其滿量程輸出電流 20 mA，負(fù)載 50ohm 時(shí)，可計(jì)算得出滿量程輸出功率如下式（2-1）2102 230logRIPR （2-1）式中：P DA 滿量程輸出功率（dBm）；R 負(fù)載阻抗（ohm）；I 滿量程輸出電流（A）；實(shí)際應(yīng)用中，DAC 和調(diào)制器之間有重建濾波器，負(fù)載會(huì)分為兩個(gè) 100 ohm并聯(lián)在濾波器的輸入和輸出端。于是 DAC 傳輸給后級(jí)的最大功率為 1 dBm。DAC 在 80 MHz 輸出時(shí) OIP3 為 31.5 dBm，HMC11797 OIP3 為 27.9 dBm,WJA1510 OIP3 為 45 dBm。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2.3.2 噪聲系數(shù)設(shè)計(jì)TX 鏈路底噪的要求，主要基于三點(diǎn)：不影響 ACLR，滿足雜散輻射要求，不影響 RX 靈敏度。通過仿真和實(shí)測(cè)，前兩點(diǎn)一般容易滿足，而對(duì)于第 3 點(diǎn)，尤其是 FDD 系統(tǒng)，涉及到收發(fā)隔離的問題，對(duì)雙工器的抑制度考驗(yàn)極大。對(duì)于本次設(shè)計(jì)，收發(fā)最近僅相隔 5 MHz，挑戰(zhàn)較大。通過級(jí)聯(lián)仿真，去掉 PA 底噪，可得 TX 小信號(hào)部分的 NF<10 dB，如下圖 2-4 所示。

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本文編號(hào)：2761948