《LTE230无线通信系统设计要点.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LTE230无线通信系统设计要点.doc（2页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、LTE230无线通信系统设计要点针对230 MHz频段频点分布离散、带宽窄、无法直接进行高速数据传输的问题，设计出一种新型的低成本、高可靠性、高性能的数字中频接收机。该接收机采用两级数字下变频、下采样、滤波结构，实现了对230 MHz频段40个离散频点的聚合,从而达到宽带传输的效果。经仿真及关键词： LTE230；数字中频接收机；数字下变频；下采样；中图分类号： TN851文献标识码： ADOI：10.16157/j.issn.0258-7998.170880中文引用格式： 周春良，周芝梅，王连成，等. LTE230数字中频接收机的设计J.电子技术应用，2017，43(9)：46-49.英文引
2、用格式： Zhou Chunliang，Zhou Zhimei，Wang Liancheng，et al. Design of a digital IF receiver for LTE230J.Application of Electronic 0 引言1。现有LTE-Advanced系统的载波聚合处理方法是针对大带宽、高速率的公网频段设计的，在频点数、频点带宽、邻频抑制等方面差异较大，无法直接应用到230频段；文献2借鉴LTE-Advanced提出的230频段中频接收机采用3路独立的混频、中频带通滤波和模数转换，本质上是一种模拟实现方式，硬件结构复杂，可靠性有待提高，并不适用于LTE230
3、终端通信模块中。针对230频段载波聚合的中频信号处理，本文以接收机为例，专门设计了一种低成本、高可靠性、高性能的数字中频接收机。1 230频段频谱特点及LTE230帧结构2。2 接收机总体设计2.1 接收机设计原理2.2 接收机总体结构2.3 中频接收链路设计指标2.4 中频接收链路结构3 中频接收链路模块设计3.1 模块设计方法3.2 数控振荡器NCOs)，相位累加字位宽为9 bit(2N=Fs/f)；NCO2的采样率为6.4 MS/s，相位累加字位宽为8 bit。NCO1和NCO2正余弦载波采用查找表的方式实现，查找表只需保存/4角度内的正余弦值，其他的可通过正余弦变换或符号变换查表得到，
4、NCO1和NCO2对应的查找表正余弦值分别为64个和32个，位宽为16 bit。下变频中复数相乘需要4次乘法运算，因NCO1和NCO2工作时钟频率是采样率的4倍和8倍，采用时分复用方式，只各需一个乘法器。3.3 半带滤波器HBF3.4 级联积分梳状滤波器CIC3，实际应用中，常采用级联的方式，但级联一般不超过5级，否则通带内失真将会增大。在LTE230中，采用4级CIC，抽取因子为50（N=4，R=50），具体结构如图5，从图中可以看出，CIC结构非常简单，由积分器和梳状滤波器组成，两者对应的采样率分别为6.4 MS/s和128 KS/s，实现时可用加法器、减法器和延迟4。考虑到230频段频点
5、有效带宽很窄且OFDM系统对通带平坦度不是十分敏感，在LTE230中通过对参考信号的信道估计在频域进行插值补偿。3.5 低通滤波器LPF5要求，带外抑制须达65 dB。4 仿真及FPGA验证4.1 仿真验证4.2 FPGA验证5 结论本文针对230频段特点及LTE230系统需求，设计了一种全数字中频接收机，采用两级数字下变频及高阶数字滤波器，通过时分复用的方式，以较小的电路面积有效地解决了230频段频点多、分布离散、邻频抑制要求高等问题，实现了对230频段40个频点的聚合，可满足高速率电力应用数据传输要求。数字中频接收机经MATLAB算法设计与仿真、RTL仿真和FPGA验证后已成功应用到LTE230无线通信基带芯片1中，目前基于芯片的通信模块已在试点项目中稳定运行两年多，各项功能性能指标良好，完全满足实际应用需求，充分表明数字中频接收机的设计是成功的。