一種基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可以針對(duì)不同的通信模式和數(shù)據(jù)傳輸率進(jìn)行實(shí)時(shí)適配，智能化高，同時(shí)通過(guò)設(shè)置自適應(yīng)干擾消除單元，避免了系統(tǒng)自振蕩干擾以及信號(hào)惡化現(xiàn)象的發(fā)生，并且實(shí)現(xiàn)了與基站的同步，提高了同步穩(wěn)定性，具有有益的現(xiàn)實(shí)效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在移動(dòng)通信系統(tǒng)中一般使用直放站作為基站信號(hào)或移動(dòng)終端信號(hào)傳輸?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。直放站對(duì)基站的前向通信信號(hào)或移動(dòng)終端的反向通信信號(hào)首先進(jìn)行放大，然后轉(zhuǎn)發(fā)這種放大后的反向或前向通信信號(hào)，以便能夠以相對(duì)較低的成本實(shí)現(xiàn)對(duì)基站功能的增強(qiáng)，使移動(dòng)通信信號(hào)的覆蓋范圍得到進(jìn)一步增強(qiáng)。
[0003]在傳統(tǒng)的微波直放站中繼轉(zhuǎn)發(fā)通信技術(shù)中，通常采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的TDMA技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸率比較固定，一般根據(jù)通信距離以及通信環(huán)境的變化設(shè)置固定的數(shù)據(jù)傳輸率實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信，這種通信方式比較穩(wěn)定但隨環(huán)境的變化能力差，并且數(shù)據(jù)傳輸率固定，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速度不高，不能滿(mǎn)足更高通信質(zhì)量，傳輸率變換復(fù)雜，對(duì)突發(fā)傳輸適應(yīng)性差。
[0004]另外，我國(guó)的通信事業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，2G、3G移動(dòng)通信系統(tǒng)頻率資源很有限，而低頻也存在很多模式的通信，采中高頻率的中繼傳輸方式已經(jīng)提上日程，傳統(tǒng)的通信設(shè)備處于低頻段頻率，存在建站選址困難、建站速度難，建站成本高。低頻段包括了各種模式無(wú)線(xiàn)通信信號(hào)，信號(hào)繁雜，各系統(tǒng)這間還存在相互干擾和失步問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提出一種基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次耦接的多模式微波接入單元(a)，雙向耦合組分電路(I)，擴(kuò)展載波合成電路(2)，非擴(kuò)展載波合成電路(3)，載波適配電路(4)，第一中頻變頻電路(5)，第二中頻變頻電路(6)，中變適配電路(7)，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(8)，多模式微波傳輸單元(b)、射頻單元、自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9)，增益濾波電路(10)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(11)，基帶變換電路(12)，擴(kuò)展去載波合成電路
(13)，非擴(kuò)展去載波合成電路(14)，第二傳輸率適配電路(15)、超寬帶微波陣列天線(xiàn)(16)和供電單元(17)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述超寬帶微波陣列天線(xiàn)(16)具體包括:第一天線(xiàn)陣、金屬隔斷連接器和第二天線(xiàn)陣；第一天線(xiàn)陣和第二天線(xiàn)陣結(jié)構(gòu)相同，第一天線(xiàn)陣和第二天線(xiàn)陣中間由金屬隔斷連接器連接并形成互耦隔離，且關(guān)于金屬隔斷連接器對(duì)稱(chēng)；每個(gè)天線(xiàn)陣包括基板、微帶線(xiàn)饋電網(wǎng)格層和間隙輻射陣面層。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述多模式微波接入單元(a)通過(guò)超寬帶微波陣列天線(xiàn)
(16)從運(yùn)行各種通信模式的基站耦合各模式信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換為所述微波通信系統(tǒng)所支持的標(biāo)準(zhǔn)模式信號(hào)后發(fā)送至雙向耦合組分電路(I);
[0009]所述雙向耦合組分電路(I)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)以及時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行幀串并轉(zhuǎn)換并加入輔助冗余形成串行中繼信息，雙向耦合組分電路(I)輸出串行中繼信息到擴(kuò)展載波合成電路(2)和非擴(kuò)展載波合成電路(3)；
[0010]所述擴(kuò)展載波合成電路(2)對(duì)串行中繼信息進(jìn)行載波合成并輸出兩路帶寬相同，擴(kuò)展倍數(shù)不同的擴(kuò)展載波合成信號(hào)；
[0011]所述非擴(kuò)展載波合成電路(3)將串行中繼信息進(jìn)行TURBO前向糾錯(cuò)編碼載波合成，輸出兩路非擴(kuò)展載波合成信號(hào)；
[0012]所述載波適配電路(4)根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸率對(duì)擴(kuò)展載波合成信號(hào)和非擴(kuò)展載波合成信號(hào)進(jìn)行適配并輸出同相正交兩路基帶信號(hào)；
[0013]所述同相正交兩路基帶信號(hào)通過(guò)第一中頻變頻電路(5)進(jìn)行20M的LIF頻譜迀移，同相正交兩路基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)第二中頻變頻電路(6)進(jìn)行50M的LIF信號(hào)頻譜迀移；
[0014]兩路頻譜偏移后的信號(hào)通過(guò)中變適配電路(7)的適配分別輸出LIF信號(hào)到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路⑶和自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9);
[0015]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(8)對(duì)中變適配電路(7)輸出的LIF信號(hào)進(jìn)行數(shù)模變換后輸出到多模式微波傳輸單元(b)；
[0016]所述多模式微波傳輸單元(b)對(duì)上述進(jìn)行數(shù)模變換后的信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，將標(biāo)準(zhǔn)模式的信號(hào)轉(zhuǎn)換為所接收的其他模式后輸出到RF單元；以及將從RF單元接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)模式后傳輸至自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9);
[0017]所述自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9)將中變適配電路(7)輸入的LIF信號(hào)和多模式微波傳輸單元(b)輸入的信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)后輸入到增益濾波電路(10);
[0018]所述增益濾波電路(10)對(duì)增益放大的信號(hào)進(jìn)行頻帶選通增益濾波后送入到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(11);
[0019]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(11)將頻帶選通增益濾波后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)送入到基帶變換電路(12);
[0020]所述基帶變換電路(12)將上述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩路零中頻信號(hào)分別輸出到擴(kuò)展去載波合成電路(13)和非擴(kuò)展去載波合成電路(14)進(jìn)行去載波合成；
[0021]所述擴(kuò)展去載波合成電路(13)和非擴(kuò)展去載波合成電路(14)將去載波合成后的信號(hào)輸出到第二傳輸率適配電路(15)，所述第二傳輸率適配電路(15)根據(jù)當(dāng)前反向數(shù)據(jù)傳輸率對(duì)上述擴(kuò)展去載波合成電路(13)和非擴(kuò)展去載波合成電路(14)輸出的去載波合成后的信號(hào)進(jìn)行傳輸率適配；
[0022]所述第二傳輸率適配電路(15)輸出去載波合成時(shí)鐘信息和去載波合成數(shù)據(jù)碼到雙向耦合組分電路(I)進(jìn)行幀并串轉(zhuǎn)換恢復(fù)出串行中繼信息以及時(shí)鐘信息；
[0023]所述第二傳輸率適配電路(15)還將去載波合成信息輸出至載波適配電路。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述載波適配電路包括:信道狀態(tài)信息反饋電路、第一傳輸率適配電路、以及相位變換電路，所述信道狀態(tài)信息反饋電路用于根據(jù)第二傳輸率適配電路(15)發(fā)送的去載波合成LLR信息進(jìn)行信道狀態(tài)信息的估計(jì)，并將估計(jì)出的信道狀態(tài)信息發(fā)送給第一傳輸率適配電路，所述第一傳輸率適配電路根據(jù)實(shí)時(shí)估計(jì)的信道狀態(tài)信息和預(yù)先存儲(chǔ)的信道狀態(tài)信息、傳輸率、以及載波合成方式的映射關(guān)系執(zhí)行當(dāng)前傳輸率的適配，并輸出適配后的信號(hào)至相位變換電路，所述相位變換電路將適配后的信號(hào)進(jìn)行相位轉(zhuǎn)換，輸出同相和正交兩路信號(hào)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)還包括自適應(yīng)干擾消除單元，所述自適應(yīng)干擾消除單元包括依次連接的相減器模塊、去相關(guān)時(shí)延模塊、延遲單元模塊、時(shí)延估計(jì)模塊、增益估計(jì)模塊、以及累加器模塊。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)還包括自適應(yīng)解調(diào)同步單元，用于確保轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)與基站的實(shí)時(shí)完全同步，所述自適應(yīng)解調(diào)同步單元具體包括:依次連接的幅度信息獲取與波形調(diào)整電路以及數(shù)字信號(hào)處理與同步控制單元，其中幅度信息獲取與波形調(diào)整電路與第二傳輸率適配電路連接，數(shù)字信號(hào)處理與同步控制單元連接到轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的上下行鏈路。
[0027]本發(fā)明的基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可以針對(duì)不同的通信模式和數(shù)據(jù)傳輸率進(jìn)行實(shí)時(shí)適配，智能化高，同時(shí)通過(guò)設(shè)置自適應(yīng)干擾消除單元，避免了系統(tǒng)自振蕩干擾以及信號(hào)惡化現(xiàn)象的發(fā)生，并且實(shí)現(xiàn)了與基站的同步，提高了同步穩(wěn)定性，具有有益的現(xiàn)實(shí)效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中:
[0029]附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的載波適配電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]附圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的中變適配電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]附圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的擴(kuò)展去載波合成電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]附圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的自適應(yīng)干擾消除單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]附圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的自適應(yīng)解調(diào)同步單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]附圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi)，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提出一種基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，如附圖1所示，所述系統(tǒng)包括依次耦接的多模式微波接入單元(a)，雙向耦合組分電路(I)，擴(kuò)展載波合成電路(2)，非擴(kuò)展載波合成電路(3)，載波適配電路(4)，第一中頻變頻電路(5)，第二中頻變頻電路￠)，中變適配電路(7)，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(8)，多模式微波傳輸單元(b)、射頻單元、自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9)，增益濾波電路(10)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(11)，基帶變換電路(12)，擴(kuò)展去載波合成電路(13)，非擴(kuò)展去載波合成電路(14)，第二傳輸率適配電路(15)、超寬帶微波陣列天線(xiàn)(16)和供電單元(17);
[0038]所述多模式微波接入單元(a)通過(guò)超寬帶微波陣列天線(xiàn)(16)從運(yùn)行各種通信模式的基站耦合各模式信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換為所述微波通信系統(tǒng)所支持的標(biāo)準(zhǔn)模式信號(hào)后發(fā)送至雙向耦合組分電路(I);根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述標(biāo)準(zhǔn)模式可以是13G微波信號(hào)；
[0039]所述雙向耦合組分電路(I)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)以及時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行幀串并轉(zhuǎn)換并加入輔助冗余形成串行中繼信息，雙向耦合組分電路(I)輸出串行中繼信息到擴(kuò)展載波合成電路(2)和非擴(kuò)展載波合成電路(3)；
[0040]所述擴(kuò)展載波合成電路(2)對(duì)串行中繼信息進(jìn)行載波合成并輸出兩路帶寬相同，擴(kuò)展倍數(shù)不同的擴(kuò)展載波合成信號(hào)；優(yōu)選的，所述擴(kuò)展載波合成電路采用直接序列頻譜擴(kuò)展；
[0041]所述非擴(kuò)展載波合成電路(3)將串行中繼信息進(jìn)行TURBO前向糾錯(cuò)編碼載波合成，輸出兩路非擴(kuò)展載波合成信號(hào)；優(yōu)選的，所述非擴(kuò)展載波合成信號(hào)為單波道信號(hào)；
[0042]所述載波適配電路(4)根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸率對(duì)擴(kuò)展載波合成信號(hào)和非擴(kuò)展載波合成信號(hào)進(jìn)行適配并輸出同相正交兩路基帶信號(hào)；
[0043]所述同相正交兩路基帶信號(hào)通過(guò)第一中頻變頻電路(5)進(jìn)行20M的LIF(中頻)頻譜迀移，同相正交兩路基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)第二中頻變頻電路(6)進(jìn)行50M的LIF信號(hào)頻譜迀移；
[0044]兩路頻譜偏移后的信號(hào)通過(guò)中變適配電路(7)的適配分別輸出LIF信號(hào)到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路⑶和自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9);
[0045]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(8)對(duì)中變適配電路(7)輸出的LIF信號(hào)進(jìn)行數(shù)模變換后輸出到多模式微波傳輸單元(b)；
[0046]所述多模式微波傳輸單元(b)對(duì)上述進(jìn)行數(shù)模變換后的信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，將標(biāo)準(zhǔn)模式的信號(hào)轉(zhuǎn)換為所接收的其他模式后輸出到RF單元；以及將從RF單元接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)模式后傳輸至自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9);
[0047]所述自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9)將中變適配電路(7)輸入的LIF信號(hào)和多模式微波傳輸單元(b)輸入的信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)后輸入到增益濾波電路(10);
[0048]所述增益濾波電路(10)對(duì)增益放大的信號(hào)進(jìn)行頻帶選通增益濾波后送入到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(11);
[0049]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(11)將頻帶選通增益濾波后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)送入到基帶變換電路(12);
[0050]所述基帶變換電路(12)將上述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩路零中頻信號(hào)分別輸出到擴(kuò)展去載波合成電路(13)和非擴(kuò)展去載波合成電路(14)進(jìn)行去載波合成；
[0051]所述擴(kuò)展去載波合成電路(13)和非擴(kuò)展去載波合成電路(14)將去載波合成后的信號(hào)輸出到第二傳輸率適配電路(15)，所述第二傳輸率適配電路(15)根據(jù)當(dāng)前反向數(shù)據(jù)傳輸率對(duì)上述擴(kuò)展去載波合成電路(13)和非擴(kuò)展去載波合成電路(14)輸出的去載波合成后的信號(hào)進(jìn)行傳輸率適配；所述擴(kuò)展去載波合成電路(13)和非擴(kuò)展去載波合成電路(14)的去載波合成方式為前述載波合成過(guò)程的反過(guò)程；
[0052]所述第二傳輸率適配電路(15)輸出去載波合成時(shí)鐘信息和去載波合成數(shù)據(jù)碼到雙向耦合組分電路(I)進(jìn)行幀并串轉(zhuǎn)換恢復(fù)出串行中繼信息以及時(shí)鐘信息；
[0053]所述第二傳輸率適配電路(15)還將去載波合成信息輸出至載波適配電路。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述載波適配電路包括，如附圖2所示:信道狀態(tài)信息反饋電路、第一傳輸率適配電路、以及相位變換電路，所述信道狀態(tài)信息反饋電路用于根據(jù)第二傳輸率適配電路(15)發(fā)送的去載波合成LLR信息進(jìn)行信道狀態(tài)信息的估計(jì)，并將估計(jì)出的信道狀態(tài)信息發(fā)送給第一傳輸率適配電路，所述第一傳輸率適配電路根據(jù)實(shí)時(shí)估計(jì)的信道狀態(tài)信息和預(yù)先存儲(chǔ)的信道狀態(tài)信息、傳輸率、以及載波合成方式的映射關(guān)系執(zhí)行當(dāng)前傳輸率的適配，例如決定適配擴(kuò)展載波合成電路(2)還是非擴(kuò)展載波合成電路(3)的輸出信號(hào)，并輸出適配后的信號(hào)至相位變換電路，所述相位變換電路將適配后的信號(hào)進(jìn)行相位轉(zhuǎn)換，輸出同相和正交兩路信號(hào)。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述信道狀態(tài)信息反饋電路具體包括:
[0056]最小二乘LS估計(jì)單元，被配置成根據(jù)所接收的去載波合成信息來(lái)計(jì)算信道的LS估計(jì)值；
[0057]信噪比估計(jì)單元，被配置成估計(jì)所述信道的信噪比；
[0058]信道參數(shù)估計(jì)單元，被配置成估計(jì)與所述信道的時(shí)延擴(kuò)展相關(guān)的信道參數(shù)；
[0059]過(guò)渡矩陣選擇單元，被配置成根據(jù)所估計(jì)的信噪比和所估計(jì)的信道參數(shù)而選擇線(xiàn)性最小均方誤差過(guò)渡矩陣；
[0060]線(xiàn)性最小均方誤差過(guò)渡單元，被配置成使用所選擇的線(xiàn)性最小均方誤差過(guò)渡矩陣對(duì)所述LS估計(jì)值進(jìn)行線(xiàn)性最小均方誤差濾波；以及
[0061]輸出單元，被配置成將濾波結(jié)果作為信道估計(jì)信息輸出。
[0062]所述信道狀態(tài)信息反饋電路的作用是在不需要加入額外冗余的情況下，對(duì)信道的實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行估計(jì)從而確定不同的數(shù)據(jù)傳輸率，從而使信道容量得到更加充分的利用，最終提高通信效率。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述中變適配電路包括，如附圖3所示:頻帶干擾探測(cè)單元以及LIF適配單元，所述頻帶干擾探測(cè)單元對(duì)運(yùn)行的20M和50MLIF頻帶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確定當(dāng)前存在干擾或可用LIF頻帶，所述LIF適配單元根據(jù)頻帶干擾探測(cè)單元的探測(cè)結(jié)果，對(duì)傳輸?shù)腖IF信號(hào)進(jìn)行適配。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述的擴(kuò)展去載波合成電路包括，如附圖4所示:第一低通濾波電路、第二低通濾波電路、4K直接序列擴(kuò)頻去載波合成電路、90K線(xiàn)性調(diào)頻去載波合成電路和650K線(xiàn)性調(diào)頻去載波合成電路；基帶變換電路將同相信號(hào)輸出到第一低通濾波電路，基帶變換電路將正交信號(hào)輸出到第二低通濾波電路，第一低通濾波電路和第二低通濾波電路根據(jù)擴(kuò)展帶寬對(duì)同相正交兩路信號(hào)分別進(jìn)行低通濾波得到同相正交兩路基帶信號(hào)，將同相正交兩路基帶信號(hào)送入直接序列擴(kuò)頻去載波合成電路、90k線(xiàn)性調(diào)頻去載波合成電路和650K線(xiàn)性調(diào)頻去載波合成電路進(jìn)行去載波合成處理得到對(duì)應(yīng)的去載波合成數(shù)據(jù)碼、去載波合成時(shí)鐘信息，并送入第二傳輸率適配電路(15)進(jìn)行適配。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)還包括自適應(yīng)干擾消除單元，如附圖5所示，所述自適應(yīng)干擾消除單元具體包括:
[0066]相減器模塊，其作用在于將一路設(shè)定為疊加有回饋信號(hào)的有用信號(hào)的輸入信號(hào)減去另一路設(shè)定為估計(jì)的回饋信號(hào)的輸入信號(hào)后輸出設(shè)定為削除回饋后信號(hào)的差值信號(hào)；
[0067]去相關(guān)時(shí)延模塊，其作用在于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行時(shí)延處理；
[0068]延遲單元模塊，其作用在于產(chǎn)生時(shí)延不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)；
[0069]時(shí)延估計(jì)模塊，其作用在于利用互相關(guān)技術(shù)并根據(jù)延遲單元模塊所輸出的時(shí)延不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)以及相減器模塊輸出的削除回饋后信號(hào)來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)輸出；
[0070]增益估計(jì)模塊，其作用在于根據(jù)時(shí)延不同個(gè)CHIP的期望信號(hào)和對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)并利用LMS算法產(chǎn)生出對(duì)應(yīng)的估計(jì)的回饋信號(hào)；
[0071]累加器模塊，其作用在于對(duì)多個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行累加處理并輸出累加結(jié)果；
[0072]所述相減器模塊的一設(shè)定為疊加有回饋信號(hào)的有用信號(hào)的輸入端接至變頻單元的輸出，相減器模塊的另一設(shè)定為估計(jì)的回饋信號(hào)的輸入端接累加器模塊的輸出，相減器模塊的設(shè)定為削除回饋后信號(hào)的輸出分別接至去相關(guān)時(shí)延模塊和時(shí)延估計(jì)模塊；去相關(guān)時(shí)延模塊的一輸出接變頻單元的輸入，去相關(guān)時(shí)延模塊的另一輸出分別接延遲單元模塊和時(shí)延估計(jì)模塊；延遲單元模塊內(nèi)設(shè)有有限個(gè)小延遲單元模塊分別產(chǎn)生時(shí)延有限個(gè)CHIP的期望信號(hào)，延遲單元模塊的輸出接至?xí)r延估計(jì)模塊的輸入；時(shí)延估計(jì)模塊的輸出接至增益估計(jì)模塊的輸入，增益估計(jì)模塊內(nèi)設(shè)有有限個(gè)小增益估計(jì)模塊分別根據(jù)時(shí)延對(duì)應(yīng)個(gè)CHIP的期望信號(hào)和對(duì)應(yīng)的自適應(yīng)濾波器系數(shù)并利用LMS算法產(chǎn)生出對(duì)應(yīng)的估計(jì)的回饋信號(hào)；增益估計(jì)模塊的輸出接至累加器模塊的輸入。
[0073]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)還包括自適應(yīng)解調(diào)同步單元，用于確保轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)與基站的實(shí)時(shí)完全同步，如附圖6所示，所述自適應(yīng)解調(diào)同步單元具體包括:
[0074]依次連接的幅度信息獲取與波形調(diào)整電路以及數(shù)字信號(hào)處理與同步控制單元，其中幅度信息獲取與波形調(diào)整電路與第二傳輸率適配電路連接，數(shù)字信號(hào)處理與同步控制單元連接到轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的上下行鏈路；
[0075]所述幅度信息獲取與波形調(diào)整電路包括采樣保持電路和實(shí)時(shí)比較器電路，所述采樣保持電路接收第二傳輸率適配電路輸出的信號(hào)，處理后輸送給所述實(shí)時(shí)比較器電路。
[0076]所述數(shù)字信號(hào)處理與同步控制單元包括依次連接的特征值運(yùn)算單元、幀同步頭捕捉與產(chǎn)生單元、本地幀同步頭產(chǎn)生及校正單元、同步控制信號(hào)產(chǎn)生單元以及微處理器單元，所述特征值運(yùn)算單元將前級(jí)實(shí)時(shí)比較器電路輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行特征值運(yùn)算后輸出至幀同步頭捕捉與產(chǎn)生單元。
[0077]所述采樣保持電路將第二傳輸率適配電路輸出的模擬電壓幅度信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣保持處理，當(dāng)采樣保持電路內(nèi)的數(shù)字信號(hào)處理單元捕捉到同步頭時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)同步控制信號(hào)使采樣保持電路在下行時(shí)隙處于采樣狀態(tài)，在上行時(shí)隙處于保持狀態(tài)；
[0078]所述實(shí)時(shí)比較器電路將采樣保持電路輸出信號(hào)接入一個(gè)實(shí)時(shí)比較器，使其轉(zhuǎn)換成TTL數(shù)字信號(hào)，該處理過(guò)程的核心是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)比較器的比較門(mén)限的自適應(yīng)調(diào)整，具體是將采樣保持電路輸出的幅度信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)積分電路，并調(diào)節(jié)積分電路的充放電周期，使其輸出信號(hào)的交流電壓分量很小，即得到幅度信號(hào)的平均值，并將此平均值作為實(shí)時(shí)比較器電路的比較門(mén)限。
[0079]所述特征值運(yùn)算單元將前級(jí)實(shí)時(shí)比較器電路輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行特征值運(yùn)算，找出每個(gè)5ms子幀的下行導(dǎo)頻時(shí)隙所在的時(shí)刻，并在該時(shí)刻產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)記信號(hào)，將此標(biāo)記信號(hào)輸出至幀同步頭捕捉與產(chǎn)生單元；
[0080]幀同步頭捕捉與產(chǎn)生單元將經(jīng)過(guò)特征值運(yùn)算單元產(chǎn)生的標(biāo)記信號(hào)進(jìn)行判斷處理，當(dāng)相鄰產(chǎn)生的3個(gè)標(biāo)記信號(hào)的時(shí)間間隔都為5ms時(shí)，可以判定所產(chǎn)生的標(biāo)記信號(hào)有效，并由此標(biāo)記信號(hào)產(chǎn)生幀同步頭信號(hào)，并輸出至本地幀同步頭產(chǎn)生及校正單元；否則，前級(jí)產(chǎn)生的標(biāo)記信號(hào)無(wú)效，不產(chǎn)生幀同步頭信號(hào)；
[0081]本地幀同步頭產(chǎn)生及校正單元先通過(guò)內(nèi)部計(jì)數(shù)器定時(shí)產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的5ms周期幀同步頭信號(hào)，當(dāng)前級(jí)經(jīng)過(guò)特征值運(yùn)算捕捉到幀同步頭時(shí)，即對(duì)本地幀同步頭產(chǎn)生及校正單元的計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零操作，并以此時(shí)刻作為本地幀同步頭的起始時(shí)刻重新輸出，以實(shí)現(xiàn)校正本地幀同步頭的目的，使得本地幀同步頭信號(hào)與接收到的幀格式信號(hào)保持完全同步，然后將經(jīng)過(guò)校正的幀同步頭信號(hào)輸出至同步控制信號(hào)產(chǎn)生單元；
[0082]同步控制信號(hào)產(chǎn)生單元是以前級(jí)輸出的幀同步頭信號(hào)為基準(zhǔn)，并結(jié)合微處理器單元提供的第二時(shí)隙切換點(diǎn)信息，產(chǎn)生并輸出直放站系統(tǒng)的各個(gè)模塊單元所需的同步控制信號(hào);
[0083]微處理器單元將第二時(shí)隙切換點(diǎn)信息輸送至同步控制信號(hào)產(chǎn)生單元；同時(shí)，幀同步頭捕捉與產(chǎn)生單元將同步頭的捕捉情況輸送給微處理器單元，并以此判斷幅度解調(diào)同步模塊是否處于失步狀態(tài)，并將此信息上報(bào)。
[0084]本發(fā)明時(shí)分同步碼分多址直放站系統(tǒng)的幅度解調(diào)同步模塊的優(yōu)點(diǎn)在于:與現(xiàn)有的解調(diào)同步技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)比較器門(mén)限自適應(yīng)調(diào)整，大大提高了同步的輸入功率動(dòng)態(tài)范圍；在數(shù)字信號(hào)處理與同步控制單元中采用了校正方案，進(jìn)一步提高了同步穩(wěn)定性。
[0085]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路的具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為，如附圖7所示:包括可變?cè)鲆娣糯箅娐肺⑻幚黼娐稶l和運(yùn)算放大電路微處理電路U2，所述可變?cè)鲆娣糯箅娐肺⑻幚黼娐稶l的輸出端連接到所述運(yùn)算放大電路微處理電路U2的輸入端，所述運(yùn)算放大電路微處理電路U2的輸出端連接到所述可變?cè)鲆娣糯箅娐肺⑻幚黼娐稶l的增益控制端VC ;還包括二極管D1、電阻R1-R4、電容CC和CH，其中，所述可變?cè)鲆娣糯箅娐肺⑻幚黼娐稶l的信號(hào)輸入正端接地，信號(hào)輸入負(fù)端接輸入音頻信號(hào)，所述可變?cè)鲆娣糯箅娐肺⑻幚黼娐稶l的輸出端連接到所述運(yùn)算放大電路微處理電路U2的信號(hào)輸入正端，電阻R4 —端接直流參考電壓端VR，另一端接所述運(yùn)算放大電路微處理電路U2的信號(hào)輸入負(fù)端，所述電容CC接于所述運(yùn)算放大電路微處理電路U2的信號(hào)輸入負(fù)端及其輸出端之間，所述運(yùn)算放大電路微處理電路U2的輸出端接二極管Dl正端，所述可變?cè)鲆娣糯箅娐肺⑻幚黼娐稶l的增益控制端VC分別與所述電阻R1-R3、電容CH —端相連，電阻Rl另一端與偏置電壓端V-相連，電阻R2與電容CH另一端接地，電阻R3另一端與二極管Dl負(fù)端連接。
[0086]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述超寬帶微波陣列天線(xiàn)(16)具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為:包括第一天線(xiàn)陣、金屬隔斷連接器和第二天線(xiàn)陣；第一天線(xiàn)陣和第二天線(xiàn)陣結(jié)構(gòu)相同，均具有接收和發(fā)送功能，二者中間由金屬隔斷連接器連接并形成互耦隔離，二者結(jié)構(gòu)關(guān)于金屬隔斷連接器對(duì)稱(chēng)；
[0087]每個(gè)天線(xiàn)陣包括基板、微帶線(xiàn)饋電網(wǎng)格層和間隙輻射陣面層；
[0088]所述微帶線(xiàn)饋電網(wǎng)格層包括功率分配器網(wǎng)格和輻射微帶線(xiàn)層，功率分配器網(wǎng)格位于微帶線(xiàn)饋電網(wǎng)格層下表面，輻射微帶線(xiàn)層位于微帶線(xiàn)饋電網(wǎng)格層上表面；其中功率分配器網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)功率分配功能，所述輻射微帶線(xiàn)層是由12條輻射微帶線(xiàn)組成，微帶線(xiàn)等間距平行排列，輻射微帶線(xiàn)層微帶線(xiàn)的短路面位置平齊；
[0089]所述間隙輻射陣面層包括4X12的間隙陣，每列間隙中心位置對(duì)應(yīng)輻射微帶線(xiàn)層的微帶線(xiàn)中心位置，根據(jù)輻射微帶線(xiàn)層的微帶線(xiàn)中心對(duì)稱(chēng)排列；對(duì)應(yīng)每個(gè)輻射微帶線(xiàn)層微帶線(xiàn)的位置開(kāi)4個(gè)間隙，組成4X12的間隙陣列。
[0090]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次耦接的多模式微波接入單元(a)，雙向耦合組分電路(I)，擴(kuò)展載波合成電路(2)，非擴(kuò)展載波合成電路(3)，載波適配電路(4)，第一中頻變頻電路(5)，第二中頻變頻電路￠)，中變適配電路(7)，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(8)，多模式微波傳輸單元(b)、射頻單元、自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9)，增益濾波電路(10)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(11)，基帶變換電路(12)，擴(kuò)展去載波合成電路(13)，非擴(kuò)展去載波合成電路(14)，第二傳輸率適配電路(15)、超寬帶微波陣列天線(xiàn)(16)和供電單元(17)。
2.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述超寬帶微波陣列天線(xiàn)(16)具體包括:第一天線(xiàn)陣、金屬隔斷連接器和第二天線(xiàn)陣；第一天線(xiàn)陣和第二天線(xiàn)陣結(jié)構(gòu)相同，第一天線(xiàn)陣和第二天線(xiàn)陣中間由金屬隔斷連接器連接并形成互耦隔離，且關(guān)于金屬隔斷連接器對(duì)稱(chēng)；每個(gè)天線(xiàn)陣包括基板、微帶線(xiàn)饋電網(wǎng)格層和間隙輻射陣面層。
3.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述多模式微波接入單元(a)通過(guò)超寬帶微波陣列天線(xiàn)(16)從運(yùn)行各種通信模式的基站耦合各模式信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換為所述微波通信系統(tǒng)所支持的標(biāo)準(zhǔn)模式信號(hào)后發(fā)送至雙向耦合組分電路(I); 所述雙向耦合組分電路(I)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)以及時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行幀串并轉(zhuǎn)換并加入輔助冗余形成串行中繼信息，雙向耦合組分電路(I)輸出串行中繼信息到擴(kuò)展載波合成電路(2)和非擴(kuò)展載波合成電路(3)； 所述擴(kuò)展載波合成電路(2)對(duì)串行中繼信息進(jìn)行載波合成并輸出兩路帶寬相同，擴(kuò)展倍數(shù)不同的擴(kuò)展載波合成信號(hào)； 所述非擴(kuò)展載波合成電路⑶將串行中繼信息進(jìn)行TURBO前向糾錯(cuò)編碼載波合成，輸出兩路非擴(kuò)展載波合成信號(hào)； 所述載波適配電路(4)根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸率對(duì)擴(kuò)展載波合成信號(hào)和非擴(kuò)展載波合成信號(hào)進(jìn)行適配并輸出同相正交兩路基帶信號(hào)； 所述同相正交兩路基帶信號(hào)通過(guò)第一中頻變頻電路(5)進(jìn)行20M的LIF頻譜迀移，同相正交兩路基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)第二中頻變頻電路(6)進(jìn)行50M的LIF信號(hào)頻譜迀移； 兩路頻譜偏移后的信號(hào)通過(guò)中變適配電路(7)的適配分別輸出LIF信號(hào)到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路⑶和自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9); 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(8)對(duì)中變適配電路(7)輸出的LIF信號(hào)進(jìn)行數(shù)模變換后輸出到多模式微波傳輸單元(b)； 所述多模式微波傳輸單元(b)對(duì)上述進(jìn)行數(shù)模變換后的信號(hào)進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，將標(biāo)準(zhǔn)模式的信號(hào)轉(zhuǎn)換為所接收的其他模式后輸出到RF單元；以及將從RF單元接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)模式后傳輸至自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9); 所述自動(dòng)增益調(diào)節(jié)電路(9)將中變適配電路(7)輸入的LIF信號(hào)和多模式微波傳輸單元(b)輸入的信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)后輸入到增益濾波電路(10); 所述增益濾波電路(10)對(duì)增益放大的信號(hào)進(jìn)行頻帶選通增益濾波后送入到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(11); 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(11)將頻帶選通增益濾波后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)送入到基帶變換電路(12); 所述基帶變換電路(12)將上述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩路零中頻信號(hào)分別輸出到擴(kuò)展去載波合成電路(13)和非擴(kuò)展去載波合成電路(14)進(jìn)行去載波合成； 所述擴(kuò)展去載波合成電路(13)和非擴(kuò)展去載波合成電路(14)將去載波合成后的信號(hào)輸出到第二傳輸率適配電路(15)，所述第二傳輸率適配電路(15)根據(jù)當(dāng)前反向數(shù)據(jù)傳輸率對(duì)上述擴(kuò)展去載波合成電路(13)和非擴(kuò)展去載波合成電路(14)輸出的去載波合成后的信號(hào)進(jìn)行傳輸率適配； 所述第二傳輸率適配電路(15)輸出去載波合成時(shí)鐘信息和去載波合成數(shù)據(jù)碼到雙向耦合組分電路(I)進(jìn)行幀并串轉(zhuǎn)換恢復(fù)出串行中繼信息以及時(shí)鐘信息； 所述第二傳輸率適配電路(15)還將去載波合成信息輸出至載波適配電路。
4.一種如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，所述載波適配電路包括:信道狀態(tài)信息反饋電路、第一傳輸率適配電路、以及相位變換電路，所述信道狀態(tài)信息反饋電路用于根據(jù)第二傳輸率適配電路(15)發(fā)送的去載波合成LLR信息進(jìn)行信道狀態(tài)信息的估計(jì)，并將估計(jì)出的信道狀態(tài)信息發(fā)送給第一傳輸率適配電路，所述第一傳輸率適配電路根據(jù)實(shí)時(shí)估計(jì)的信道狀態(tài)信息和預(yù)先存儲(chǔ)的信道狀態(tài)信息、傳輸率、以及載波合成方式的映射關(guān)系執(zhí)行當(dāng)前傳輸率的適配，并輸出適配后的信號(hào)至相位變換電路，所述相位變換電路將適配后的信號(hào)進(jìn)行相位轉(zhuǎn)換，輸出同相和正交兩路信號(hào)。
5.一種如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，所述基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)還包括自適應(yīng)干擾消除單元，所述自適應(yīng)干擾消除單元包括依次連接的相減器模塊、去相關(guān)時(shí)延模塊、延遲單元模塊、時(shí)延估計(jì)模塊、增益估計(jì)模塊、以及累加器模塊。
6.一種如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，所述基于微波設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)還包括自適應(yīng)解調(diào)同步單元，用于確保轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)與基站的實(shí)時(shí)完全同步，所述自適應(yīng)解調(diào)同步單元具體包括:依次連接的幅度信息獲取與波形調(diào)整電路以及數(shù)字信號(hào)處理與同步控制單元，其中幅度信息獲取與波形調(diào)整電路與第二傳輸率適配電路連接，數(shù)字信號(hào)處理與同步控制單元連接到轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的上下行鏈路。
【文檔編號(hào)】H04B7/26GK104467940SQ201410592685
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】王京京, 周德能 申請(qǐng)人:成都銳新科技有限公司