一种60GHz RoF接入系统的无线终端收发机

摘要

本发明公开了一种60GHz RoF接入系统的无线终端收发机，使用二次分谐波混频，以倍频混频方式，降低所需本地振荡信号的频率来解决现有无线终端收发机方案中本地振荡信号泄漏到天线，即射频发射端的问题，改善了电路调制性能。同时，在本发明中，经过二次分谐波下变频之后得到的下行中频模拟信号，经过ADC转换之后进行下行中频数字信号处理，得到所需要的下行数字基带信号，并且上行数字基带信号进行上行中频数字信号处理，得到上行中频数字信号。由于是在数字域内进行奇偶抽取或内插、符号调整、延时滤波、解调或调制等一系列中频数字信号处理，所以不存在传统接收机中在模拟频域内为了得到正交的两路模拟信号而对本振信号进行90°相位变化而引起的IQ正交失配问题。

主权项

一种60GHz RoF接入系统的无线终端收发机，由天线、环形器、信号接收机、信号发射机以及本振电路组成，天线接收到来自基站的60GHz下行射频信号后，通过环形器进入信号接收机中，信号发射机输出的60GHz上行射频信号，通过环形器加载到天线上，并发送给基站，其特征在于，信号接收机包括：一下行混频器，将接收到的60GHz下行射频信号与本振电路输出的本地振荡信号进行二次分谐波混频，下变频得到下行中频模拟信号；一高速ADC，将下行中频模拟信号转换成下行中频数字信号x(n)；一下行中频数字信号处理单元，对下行中频数字信号x(n)进行奇偶抽取，得到：$\left\{\begin{array}{c}{x}_I^{\prime }\left(n\right)=x\left(2n\right)\\ x_Q^{\prime }\left(n\right)=x(2n+1)\end{array}\right.,n=\mathrm{0,1,2}...;$然后进行符号调整，得到I、Q两路信号：$\left\{\begin{array}{c}{x}_I^{\prime \prime }\left(n\right)={(-1)}^n{x}_I^{\prime }\left(n\right)\\ x_Q^{\prime \prime }\left(n\right)={(-1)}^{n+1}{x}_Q^{\prime }\end{array}\right.,n=\mathrm{0,1,2}...;$I、Q两路信号分别在延时滤波器H_I(e^jω)和H_Q(e^jω)中进行延时滤波，并且两个滤波器的频率响应满足：$\frac{H_I\left(e^{\mathrm{j\omega }}\right)}{H_Q\left(e^{\mathrm{j\omega }}\right)}=e^{-j\frac{\omega }{2}},$其中ω为下行中频数字信号x(n)中时域变量n在傅里叶变换中对应的频率变量，以确保两路信号严格正交；最后，对延时后的I、Q两路信号进行解调，得到下行数字基带信号，供计算机设备使用；信号发射机包括：一上行中频数字信号处理单元，对计算机设备要传输到中心站的上行数字基带信号进行与下行中频数字信号处理单元相反的处理过程：上行数字基带信号经过调制后得到正交的I、Q两路信号，然后分别在延时滤波器H_I(e^jω)和H_Q(e^jω)中进行延时滤波，并且两个滤波器的频率响应满足：$\frac{H_I\left(e^{\mathrm{j\omega }}\right)}{H_Q\left(e^{\mathrm{j\omega }}\right)}=e^{-j\frac{\omega }{2}},$使得I、Q两路信号s_I(m)、s_Q(m)相差12个采样点；对延时后的I、Q两路信号s_I(m)、s_Q(m)分别进行内插，得到：$s_I^{\prime }\left(m\right)=\left\{\begin{array}{cc}{s}_I\left(\frac{m}{2}\right),& m=\mathrm{0,2,4}...\\ 0,& m=\mathrm{1,3,5}...\end{array}\right.$$s_Q^{\prime }\left(m\right)=\left\{\begin{array}{cc}0,& m=\mathrm{0,2,4}...\\ s_Q\left(\frac{m-1}{2}\right),& m=\mathrm{1,3,5}...\end{array}\right.$然后将I、Q两路信号s'_I(m)、s'_Q(m)相加得上行中频数字信号：s(m)＝s'_I(m)+s'_Q(m)，m＝0,1,2…；一DAC，对上行中频数字信号s(m)进行数模转换，得到上行中频模拟信号；一上行混频器，上行中频模拟信号与本振电路输出的本地振荡信号进行二次分谐波混频，得到60GHz上行射频信号，通过天线发送给基站。