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基带信号QPSK调制与脉冲成型滤波器ASIC实现

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发表于 2018-11-27 18:49:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
  处理器上行方向采用方式与根升余弦产生3GPP WCDMA协议25.213 Release6中的。文章介绍了与此同时的基本原理,并给出了该
  通常情况下,带通信号可以借由相对应的表示,比如若使用Sm表示一个实的带通信号,则该带通信号可以表示为如下情况:

  其中Sl(t)为带通信号S(t)相对应的基带信号。一般情况下,信号Sl(t)是一个复值信号,由对应的实部与虚部构成,也即I与Q数据。并且我们也可以证明对于一个带通系统函数,我们也有与之相对应的基带系统函数。

  因此,现代基带处理器也采用类似的方法首先处理处于基带的数字数据,然后通过模拟基带完成D/A后,再发送给射频器件完成上变频与信号发射。图1表示了WCDMA R-6协议中上下行方向上信号处理的过程。

  从图中我们可以发现在数字基带处理器首先接收上层单元传送的bit数据流,然后对一组数据按某种规则进行映射,将bit流映射为符号。比如QPSK或者QAM等等。单独的数字信号无法在带通信道中传输,而且对于WCDMA而言,带通信号大约占用5MHz的带宽,不然就会对相邻的工作频点产生干扰,导致系统的总体性能下降。所以完成数据流到符号的转换后,仍然需要通过成型滤波器降低信号的带宽。
  按照WCDMA协议,首先采用QPSK调制方式形成符号,然后再通过根升余弦滤波器处理,形成协议的基带信号。下文简要介绍原理,然后给出相应的ASIC设计。
  QPSK调制属于相位调制的一种。因此由上文提到的带通信号一般表达式可知:

  基带信号调制就是将bit数据成了符号坐标[cos2(m-1)/M,sin2(m-1/M)],其中g(t)为基带脉冲成型后的信号,在成型滤波中介绍。
  按照WCDMA 25.213 R-6协议,上行方向上对于码片采用/4QPSK的调制方式,将二进制码片转换为符号。首先在高层传送的二进制数据包经过各种其它处理,如分段、打孔、交织、Turbo编码、扩频与加扰处理后,形成码片,其速率达到3.84Mchip/s。一般对WCDMA基带处理器而言,采用16倍的主时钟对数字信号进行处理,即每16个clk对应一个码片,每个码片进行4个样点的采样,4个clk对应一个采样。/4QPSK星座图如图2所示。
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