Реферат: Структурные схемы цифровых радиопередающих устройств

Интерфейс JTAG и др.

+

+

-

Интерполяционные фильтры

-

+

+

Встроенный на кристалл ВЧ ЦАП

-

-

+

Структура цифрового сигнального процессора передатчика (TSP) AD6622 показана на рис. 2.4. Она включает четыре идентичных цифровых канала с последовательными трехпроводными информационными входами, цифровыми интерполяционными фильтрами (RCF и CIC фильтрами) и цифровым преобразованием частоты с помощью NCO. RCF фильтры являются интерполяционными КИХ фильтрами с коэффициентами, хранящимися в ОЗУ, что позволяет сменить частотные характеристики фильтров путем простой смены коэффициентов через управляющий порт TSP. CIC-фильтры являются гребенчатыми фильтрами, подавляющими «образы» цифровых сигналов перед подачей их на NCO для модуляции параметров вырабатываемых цифровых ВЧ сигналов. Прямые цифровые синтезаторы (NCO) выполнены квадратурными с цифровыми перемножителями-модуляторами I/Q и цифровыми сумматорами для объединения квадратур. Сигналы всех четырех каналов суммируются в цифровом сумматоре и подаются на вход внешнего ВЧ ЦАП. Такая архитектура позволяет получать как узкополосные, так и широкополосные модулированные ПЧ колебания для цифровых и аналоговых стандартов радиосвязи.

Таким образом, благодаря тому, что современные ВЧ ЦАП имеют высокую частоту выборки и широкий динамический диапазон, удается выполнить всю ПЧ часть телекоммуникационного многоканального передатчика в цифровом виде. При этом TSP является «мостом» между DSP и ВЧ ЦАП. Цифровая обработка ПЧ сигнала передатчика обеспечивает высокую повторяемость параметров при производстве, высокую точность и большую гибкость при смене параметров сигнала и даже стандартов, чем сравнимые аналоговые устройства.

Рис. 2.4.

В случае использования в качестве ядра цифрового формирования ВЧ сигналов ПЛИС надо учитывать, что ей необходимы, в отличие от DSP, некоторые внешние элементы: память данных и память программ, тактовый генератор, формирователь шины или схема управления загрузкой и т.п.

Пример реализации цифрового приемопередатчика концепции «Software Designed Radio» фирмы EnTegra на ПЛИС (FPGA) показан на рис. 2.5. Приемопередатчик выполнен в виде карты, вставляемой в слот «материнской» DSP-карты, которая, в свою очередь, имеет PCI-разъем для подключения к материнской плате персонального компьютера.

Рис. 2.5.

Передающая часть устройства, включая «прошивку» ПЛИС, имеет структуру, показанную на рис. 2.6. Она выполняет следующие операции:

· прием данных от DSP по шине OmniBus;

· формирование восьмиканального сигнала стандарта WCDMA;

· обработка сигнала в интерполяционных фильтрах;

· перенос в цифровом перемножителе с встроенным NCO частоты сигнала вверх;

· коррекция сдвига постоянной составляющей для ЦАП;

· преобразование квадратурных сигналов в аналоговую форму с помощью размещенных на плате ВЧ ЦАП;

· аналоговая фильтрация нежелательных продуктов преобразования («образов») и усиление по мощности полезного сигнала.