專利名稱：一種實現(xiàn)td-scdma無線幀信號整形的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的裝
置及方法。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access, 時分雙工的同步碼分多址)基于S-CDMA和TDMA技術(shù)，是被ITU (International Telecommunication Union,國際電信聯(lián)盟)接納的第三代移動通信無線接口技術(shù)規(guī)范和空 中接口規(guī)范之一。在TD-SCDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)中，直放站(也稱中繼器)屬于同頻放大設(shè)備，通常是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強(qiáng)的一種無線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設(shè)備。直放站的基本功能就 是一個射頻信號功率增強(qiáng)器。在下行鏈路中，直放站由施主天線接收覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的信 號，通過帶通濾波器對通帶外的信號過濾、隔離，將濾波后的信號經(jīng)功放放大后再次發(fā)射到 待覆蓋區(qū)域中的終端。在上行鏈路中，直放站以同樣的工作方式，將覆蓋區(qū)域內(nèi)的終端的信 號處理后發(fā)射到相應(yīng)的基站，從而達(dá)到基站與終端之間的信號傳遞。在上述信號傳遞過程 中，還要求下行到達(dá)每個終端的信號是同步的，上行到達(dá)基站的信號也是同步的，否則各個 信號就會互相產(chǎn)生干擾。TDD (Time Division Duplexing，時分雙工)直放站，通過獲取基 站到終端的信號和終端發(fā)送的信號，并將獲取的信號處理后發(fā)送到同步控制器，來實現(xiàn)各 信號間同步。TD-SCDMA的信號帶有很高的噪聲，不能直接進(jìn)入同步控制器。傳統(tǒng)的TDD直放站， 在信號進(jìn)入同步控制器之前，一般是通過基帶解調(diào)或GPS同步方式，對信號進(jìn)行處理。通 過對現(xiàn)有直放站的研究，申請人發(fā)現(xiàn)采用基帶解調(diào)同步方式的直放站，一般采用功能強(qiáng)大 的處理器對信號進(jìn)行解調(diào)處理，計算過程復(fù)雜，并且成本較高；而采用GPS同步方式的直放 站，雖然可以簡單地對信號進(jìn)行處理，實現(xiàn)信號同步，但是也存在成本較高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本申請實施例提供一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的 裝置及方法，以實現(xiàn)既能簡單地對信號進(jìn)行處理，實現(xiàn)信號同步，而且成本也比較低，技術(shù) 方案如下一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的裝置，用于將包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信 號整形后，發(fā)送給同步控制器，包括參考電壓生成單元和信號整形單元，其中參考電壓生成單元，用于接收控制信號，根據(jù)所述控制信號生成參考電壓，并將參 考電壓發(fā)送給信號整形單元；信號整形單元，用于接收包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信號和參考電壓生成單元發(fā)送 的參考電壓，根據(jù)所述參考電壓，對所述無線幀信號進(jìn)行整形，然后將整形后的無線幀信號 發(fā)送給同步控制器。
優(yōu)選地，該裝置進(jìn)一步包括運算放大單元，用于接收包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信 號，對所述無線幀信號進(jìn)行放大處理，并將放大后的無線幀信號發(fā)送給所述信號整形單元； 所述信號整形單元接收所述運算放大單元發(fā)送的放大后的無線幀信號。優(yōu)選地，所述運算放大單元包括第一運算放大器、第一反饋電阻和第一接地電阻，其中第一運算放大器與第一反饋電阻構(gòu)成第一負(fù)反饋放大電路，同相輸入端輸入所述 無線幀信號，反相輸入端通過第一接地電阻接地，用于放大將包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信 號放大后發(fā)送給信號整形單元；所述信號整形單元用于接收運放放大單元放大后的無線幀 信號。優(yōu)選地，所述運算放大單元還包括第二運算放大器、第二反饋電阻和第二接地電 阻，其中第二運算放大器與第二反饋電阻構(gòu)成第二負(fù)反饋放大電路，同相輸入端輸入所述 無線幀信號，反相輸入端通過第二接地電阻接地，用于對所述無線幀信號進(jìn)行采樣。優(yōu)選地，所述放大后的無線幀信號的電平在0 3. 3V之間。優(yōu)選地，所述參考電壓生成單元包括數(shù)字電位器和分壓電阻，所述數(shù)字電位器與 分壓電阻構(gòu)成分壓電路，所述參考電壓是數(shù)字電位器的電壓。優(yōu)選地，所述整形后的無線幀信號為數(shù)字電平信號。一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的方法，包括接收包絡(luò)檢波器輸出無線幀信號和微控制器輸出的控制信號；根據(jù)所述控制信號 生成參考電壓；并根據(jù)所述參考電壓對所述無線幀信號進(jìn)行整形，并將整形后的無線幀信 號發(fā)送給同步控制器。優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括對所述無線幀信號進(jìn)行放大處理，根據(jù)所述參考電壓對放大后的無線幀信號進(jìn)行 整形。優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括對所述無線幀信號進(jìn)行采樣。本申請實施例提供的技術(shù)方案，各個單元采用簡單的電路結(jié)構(gòu)，運算放大單元對 無線幀信號進(jìn)行放大處理，信號整形單元根據(jù)參考電壓生成單元生成的參考電壓，對放大 后的無線幀信號進(jìn)行整形處理，整形后不僅將無線幀信號中的噪聲去除了，而且將無線幀 信號由模擬信號轉(zhuǎn)換成了數(shù)字電平信號。將這個平滑的數(shù)字電平信號提供給同步控制器， 進(jìn)而可以實現(xiàn)信號的同步。相比現(xiàn)有的基帶解調(diào)或GPS同步方式，本申請實施例具有電路 結(jié)構(gòu)簡單，處理過程簡單，成本低廉的優(yōu)點。


為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請裝置實施例一提供的一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形裝置的結(jié) 構(gòu)示意圖；圖2為本申請裝置實施例一提供的參考電壓生成單元的電路圖；圖3為本申請裝置實施例一提供的信號整形單元的電路圖4為本申請裝置實施例二提供的一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本申請裝置實施例二提供的運算放大單元的電路圖；圖6為本申請裝置實施例三提供的運算放大單元的電路圖。
具體實施例方式TD-SCDMA信號的波形為帶有噪聲的曲線，是模擬信號，下行時隙為有功功率時隙，電平為高電平；上行時隙為無功功率實現(xiàn)，電平為低電平。由于信號有很強(qiáng)的噪聲，而且同 步控制器無法處理模擬信號，所以TD-SCDMA信號需要經(jīng)過處理，才可以進(jìn)入同步控制器， 現(xiàn)有的基帶解調(diào)同步方式，對信號處理時，計算過程復(fù)雜，而且成本較高；現(xiàn)有的GPS同步 方式，雖然可以簡單地對信號處理，實現(xiàn)信號同步，但是成本也較高。本申請?zhí)釅蛄艘环N實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的裝置可以簡單地對信號進(jìn)行處理，實現(xiàn)信號同步，并且成本較低。以上是本申請的核心思想，為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請方案，下 面結(jié)合附圖對本申請實施例做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。裝置實施例一圖1為本申請實施例一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的裝置，如圖所示該裝置 包括，參考電壓生成單元11和信號整形單元12，用于將包絡(luò)檢波器(圖中未示出)輸出的 無線幀信號整形后，發(fā)送給同步控制器(圖中未示出)，其中參考電壓生成單元11接收微 控制器(圖中未示出)的控制信號產(chǎn)生參考電壓發(fā)送給信號整形單元12，信號整形單元12 接收包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信號和參考電壓生成單元11發(fā)送的參考電壓，根據(jù)參考電 壓對無線幀信號進(jìn)整形，將經(jīng)過整形后的無線幀信號發(fā)送給同步控制器，進(jìn)而完成信號同 步的過程。參考電壓生成單元11，用于接收控制信號，根據(jù)所述控制信號生成參考電壓，并將參考電壓發(fā)送給信號整形單元12。圖2為參考電壓生成單元的電路圖，如圖所示，包括數(shù)字電位器21、和分壓電阻R3。數(shù)字電位器21的恧、SCK和SI接收微控制器的控制信號In2，由微控制器控制，Vss和 PBO接地GND，Vdd接電源Vcc，PAO通過電阻R3與Vdd相連接，PffO作為輸出端。這樣數(shù)字 電位器21和分壓電阻R3構(gòu)成的電路是分壓電路，PWO輸出的電壓信號Outl是數(shù)字電位器 21電壓。設(shè)數(shù)字電位器21的電阻為R0，則PWO輸出的電壓信號Outl也是信號整形單元的輸入的參考電壓In3，其大小為Vcc*(R3/(R0+R3))，輸出的電壓信號Outl發(fā)送給信號整形 單元12。根據(jù)控制信號，可以調(diào)節(jié)數(shù)字電位器21的電阻RO的阻值大小，改變分壓電路的分 壓比，進(jìn)而得到需要的參考電壓In3。實際應(yīng)用時，RO的范圍選擇0 lOKohm，R3選lOKohm， 以使產(chǎn)生的參考電壓In3的電壓滿足需要。信號整形單元12，用于接收包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信號和參考電壓生成單元 11發(fā)送的參考電壓，根據(jù)所述參考電壓，對所述無線幀信號進(jìn)行整形，并將整形后的無線幀 信號發(fā)送給同步控制器。圖3為信號整形單元的電路圖，包括高速比較器31、第一電阻R4、第二電阻R5和第三電阻R6。高速比較器31的同相輸入端通過第一電阻R4連接到包絡(luò)檢波器的輸出端， 輸入信號Inl為無線幀信號。同相輸入端還通過第二電阻R5與輸出端OUT相連，輸出端 OUT的輸出信號為0ut3。反相輸入端與參考電壓生成單元11的輸出端相連接，輸入的參考 電壓In3為參考電壓生成單元的輸出電壓信號Outl。V+和V-分別接電源Vcc和地，GND和 LATCH接地，輸出端OUT通過第三電阻R6接電源Vcc。信號整形單元12工作時，當(dāng)參考電壓In3的電平大于輸入信號Inl的電平，則信 號整形單元的輸出0ut3為兩者中電平較高的參考電壓In3。當(dāng)參考電壓In3的電平小于輸 入信號Inl的電平，則信號整形單元的輸出0ut3的輸出為兩者中電平較低的輸入信號Inl。由于輸入信號Inl是包絡(luò)檢波器輸出的TD-SCDMA波形信號，該信號的高電平和低 電平均帶有較高的噪聲，為了過濾掉噪聲，參考電壓In3的取值應(yīng)該在輸入信號Inl高電平 下部分噪聲與低電平上部分噪聲之間，用以防止將噪聲識別為電平的變化。另外，為了防止在電平變化過程中產(chǎn)生振鈴現(xiàn)象，信號整形單元的電路采用滯回 比較電路，如圖3所示，第一電阻R4和第二電阻R5共同確定輸出信號0ut3的電壓。當(dāng) 參考電壓In3的電平大于輸入信號Inl的電平時，輸出信號0ut3為參考電壓的電平，此 時參考電壓為In3+(0ut3-In3)*R4/(R4+R5)，0ut3約為電源電壓。當(dāng)參考電壓In3的電 平小于輸入信號Inl的電平時，輸出信號0ut3為輸入信號Inl的電平，此時參考電壓為 (In3-0ut3)*R4/(R4+R5)，0ut3約為0V。在上述滯回比較電路中，可以根據(jù)實際情況，通過 調(diào)整R4和R5值的大小，防止出現(xiàn)高低電平震蕩現(xiàn)象。經(jīng)過信號整形單元12的處理后，輸出的信號0ut3已經(jīng)成為平滑的數(shù)字信號，可以 提供給同步控制器使用。裝置實施例二 當(dāng)包絡(luò)檢波器輸出的TD-SCDMA無線幀信號較弱時，需要先對無線幀信號進(jìn)行放 大處理，然后再進(jìn)行整形處理。如圖4所示，本申請實施例另一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信 號整形的裝置，還包括運算放大單元13，用于接收包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信號，對所述 無線幀信號進(jìn)行放大處理，并將放大后的無線幀信號發(fā)送給信號整形單元12。圖5為運算放大單元的電路圖，如圖所示，包括第一運算放大器51、第一反饋電 阻R2和第一接地電阻R1。第一運算放大器21與第一反饋電阻R2構(gòu)成第一負(fù)反饋放大電路，同相輸入端接 包絡(luò)檢波器的輸出端，輸入無線幀信號，反相輸入端通過第一接地電阻R1接地。第一負(fù)反饋放大電路，將包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信號作為輸入信號Inl，經(jīng)過運 算放大單元11放大處理后由0ut4輸出端輸出，0ut4輸出端與信號整形單元12連接，輸出 信號0ut4作為信號整形單元12的輸入信號InO，供給信號整形單元12使用。第一負(fù)反饋 放大電路的放大倍數(shù)為(1+R2/R1)，第一接地電阻R1和第一反饋電阻R2的阻值可以根據(jù)輸 入信號Inl與輸出信號0ut4的電壓比例關(guān)系來確定，輸出信號0ut4即信號整形單元的輸 入信號InO，其電壓范圍控制在0 3. 3V。裝置實施三本申請實施例的運算放大單元，如圖6所示，還包括第二運算放大器61、第二反 饋電阻R8和第二接地電阻R7。第二運算放大器22與第二反饋電阻R8構(gòu)成第二負(fù)反饋放大電路，同相輸入端接包絡(luò)檢波器，輸入Inl為無線幀信號，反相輸入端通過第二接地電阻R7接地。第二負(fù)反饋放大電路，用于對無線幀信號進(jìn)行放大采樣，放大的倍數(shù)是(1+R8/ R7)，在實際應(yīng)用中R7的阻值可以選擇與R1相同，R8的阻值可以選擇與R2相同，這樣采樣 信號的大小與輸入信號整形單元12的輸入信號InO相同。進(jìn)行采樣的目的是為了能夠隨 時調(diào)整數(shù)字電位器的電阻，得到理想的參考電壓，采樣信號由0ut5輸出。方法實施例一本申請實施例還提供一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的方法，應(yīng)用本申請裝 置實施例一所提供的裝置。該方法包括接收包絡(luò)檢波器輸出無線幀信號和微控制器輸出的控制信號，根據(jù)所述控制信號 生成參考電壓，并根據(jù)所述參考電壓對所述無線幀信號進(jìn)行整形，并將整形后的無線幀信 號發(fā)送給同步控制器。方法實施例二 本申請實施例提供的一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的方法，應(yīng)用本申請裝 置實施例二所提供的裝置，該方法還包括對所述無線幀信號進(jìn)行放大處理，根據(jù)所述參考 電壓對放大后的無線幀信號進(jìn)行整形。當(dāng)包絡(luò)檢波器輸出的TD-SCDMA無線幀信號較弱時，需要先對無線幀信號進(jìn)行放 大處理，經(jīng)過放大后的無線幀信號在整形過程中，能夠更加清晰地區(qū)別無線幀信號和噪聲信號。方法實施例三本申請實施例提供的一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的方法，應(yīng)用本申請裝 置實施例三所提供的裝置，該方法還包括對所述無線幀信號進(jìn)行采樣。進(jìn)行采樣的目的是為了能夠隨時調(diào)整數(shù)字電位器的電阻，得到理想的參考電壓本申請實施例提供的技術(shù)方案，采用簡單的電路結(jié)構(gòu)，先對包絡(luò)檢波器輸出的 TD-SCDMA信號進(jìn)行放大處理，然后通過數(shù)字電位器生成參考電壓，根據(jù)參考電壓將放大后 的信號去除噪聲，最后得到的信號為數(shù)字電平信號，將整形后得到的數(shù)字信號提供給同步 控制器，進(jìn)而實現(xiàn)信號同步。以上所述僅是本申請的具體實施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本申請的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的裝置，用于將包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信號整形后，發(fā)送給同步控制器，其特征在于，包括參考電壓生成單元和信號整形單元，其中參考電壓生成單元，用于接收控制信號，根據(jù)所述控制信號生成參考電壓，并將參考電壓發(fā)送給信號整形單元；信號整形單元，用于接收包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信號和參考電壓生成單元發(fā)送的參考電壓，根據(jù)所述參考電壓，對所述無線幀信號進(jìn)行整形，然后將整形后的無線幀信號發(fā)送給同步控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括運算放大單元，用于接收包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信號，對所述無線幀信號進(jìn)行放大處理，并將放大后的無線幀信號 發(fā)送給所述信號整形單元；所述信號整形單元接收所述運算放大單元發(fā)送的放大后的無線 幀信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述運算放大單元包括第一運算放大器、第一反饋電阻和第一接地電阻，其中第一運算放大器與第一反饋電阻構(gòu)成第一負(fù)反饋 放大電路，同相輸入端輸入所述無線幀信號，反相輸入端通過第一接地電阻接地，用于放大 將包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信號放大后發(fā)送給信號整形單元；所述信號整形單元用于接收 運放放大單元放大后的無線幀信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述運算放大單元還包括第二運算放大器、第二反饋電阻和第二接地電阻，其中第二運算放大器與第二反饋電阻構(gòu)成第二負(fù)反饋 放大電路，同相輸入端輸入所述無線幀信號，反相輸入端通過第二接地電阻接地，用于對所 述無線幀信號進(jìn)行采樣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述放大后的無線幀信號的電平在O 3.3V之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述參考電壓生成單元包括數(shù)字電位器 和分壓電阻，所述數(shù)字電位器與分壓電阻構(gòu)成分壓電路，所述參考電壓是數(shù)字電位器的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述整形后的無線幀信號為數(shù)字電平信號。
8.一種基于權(quán)利要求1-7任一項裝置實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的方法，其特征在 于，包括接收包絡(luò)檢波器輸出無線幀信號和微控制器輸出的控制信號；根據(jù)所述控制信號生成 參考電壓；并根據(jù)所述參考電壓對所述無線幀信號進(jìn)行整形，并將整形后的無線幀信號發(fā) 送給同步控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括對所述無線幀信號進(jìn)行放大處理，根據(jù)所述參考電壓對放大后的無線幀信號進(jìn)行整形。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括對所述無線幀信號進(jìn)行采樣。
全文摘要
本申請公開了一種實現(xiàn)TD-SCDMA無線幀信號整形的裝置及方法。該裝置包括參考電壓生成單元，用于接收控制信號，根據(jù)所述控制信號生成參考電壓，并將參考電壓發(fā)送給信號整形單元；信號整形單元，用于接收包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信號和參考電壓生成單元發(fā)送的參考電壓，根據(jù)所述參考電壓，對所述無線幀信號進(jìn)行整形，然后將整形后的無線幀信號發(fā)送給同步控制器。該裝置還包括運算放大單元，用于接收包絡(luò)檢波器輸出的無線幀信號，對所述無線幀信號進(jìn)行放大處理，并將放大后的無線幀信號發(fā)送給所述信號整形單元，還用于對無線幀信號進(jìn)行采樣。該裝置通過簡單電路結(jié)構(gòu)，對進(jìn)入同步控制器的無線幀信號進(jìn)行整形處理，處理過程簡單，并且降低了成本。
文檔編號H04B1/10GK101800593SQ20101003425
公開日2010年8月11日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者侍任偉, 徐罕聰, 韓大慶 申請人:北京東方信聯(lián)科技有限公司