Проектирование РПУ мобильного терминала системы цифровой сотовой связи стандарта GSM-1800
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ием частоты
В частности, структура с прямой модуляцией на РЧ применяется в приемопередатчиках систем. В качестве примера приведем структурную схему такого устройства, реализованного на ИС РМВ 2420 и РМВ 2220 фирмы Siemens. Система относится к системам с временным дуплексированием, поэтому приемник и передатчик работают на одной частоте. Структурная схема приемопередатчика с использованием такой архитектуры приведена на рис. 12.
Рис. 12. Структура РЧ блока приемопередатчика с удвоением частоты
При таком построении приемопередатчика частоты ГУН при передаче и приеме отличаются на величину, равную значению первой ПЧ приемника, типовой номинал которой равен 110,592 МГц. За время между временными интервалами приема и передачи синтезатор частот ГУН должен перестраиваться, по крайней мере, в этом диапазоне. Это делает необходимым применение в таком передатчике быстродействующего синтезатора частоты (Fast-hopping Synthesizer). Однако, за счет использования раздельных генераторов (Rx, Tx), требования по быстродействию, предъявляемые к используемым ГУН и СЧ, могут быть ослаблены.
7.4 Прямая модуляция ГУН на основе петли ФАПЧ
Самый простой способ сформировать сигнал с постоянной огибающей реализован в передатчике с прямой модуляцией ГУН на основе ФАПЧ (PLL-based direct VCO modulated transmitter), структура которого показана на рис. 13. В этой архитектуре происходит непосредственная модуляция генератора РЧ ГУН, управляемого напряжением, информационными данными. Для точной начальной установки несущей частоты ГУН используется петля ФАПЧ. Затем происходит размыкание цепи, и в цепь управления ГУН подается информационный поток.
Рис. 13. Передатчик с прямой модуляцией ГУН на основе кольца ФАПЧ
Этот метод чрезвычайно привлекателен для использования в ИС РЧ блока с высокой степенью интеграции и малым энергопотреблением. Так как в ГУН происходит и преобразование частоты и модуляция, в РЧ блоке используется меньшее количество компонентов. Самым большим недостатком этой разновидности архитектуры является то, что частота ГУН в разомкнутой петле дрейфует. Это приводит к расстройте выходной частоты, которая после замыкания петли должна быть скомпенсирована до подачи на ГУН модулирующего сигнала. В данной архитектуре наблюдается также явление паразитной внешней синхронизации ГУН (Injection Locking), что требует хорошей развязки прежде всего между ГУН и УМ.
.5 Квадратурный модулятор внутри петли ФАПЧ
На рис. 14 показан вариант петли трансляции, которая включает квадратурный модулятор внутри петли обратной связи.
Рис. 14. Передатчик с квадратурным модулятором внутри петли ФАПЧ
Такое построение использует I/Q модулятор, смеситель с понижением частоты, фазовый детектор, два программируемых делителя частоты, петлевой фильтр и ГУН. Преимущество этой архитектуры в том, что программируемые делители обеспечивают необходимую гибкость а частотном планировании.
8. Синтезаторы
Синтезаторы в передатчиках радиостанций подвижной радиосвязи строят на основе колец ИФАПЧ. Как правило, синтезатор состоит из двух функциональных устройств: ИС ПД- предварительного делителя с переключаемым коэффициентом деления р/(p + 1) и собственно ИС синтезатора, содержащего три ДПКД и имлульсно-фазовый или импульсньй частотно-фазовый детектор (ИФД, ИЧФД) (рис. 15). На вход ПД подают напряжение с ГУН, на вход ДПКДR - колебания опорной частоты, выход ПД соединяют со входом ИС синтезатора. Необходимость использования ПД вызвана тем, что счетчики с переменным (целочисленным рядом) коэффициента деления (ДПКД) не работают на частотах выше 30...70 МГц, что требует предварительного деления частоты ГУН.
Рис. 15.Кольцо ФАПЧ с каскадированным ДПКД
Принцип работы схемы (рис. 15) состоит в следующем. Частоту напряжения ГУН делят в ПД на р или на (р +1); выходные импульсы с ПД поступают на два управляемых счетчика: ДПКДА с коэффициентом деления А и ДПКДВ с коэффициентом деления В. В начале каждого цикла деления ПД производит деление на (р+1). Импульсы с его выхода идут на оба счетчика ДПКДА и ДПКДВ. При окончании счета ДПКДА, коэффициент деления в котором А меньше, либо равен В, выходной импульс с ДПКДА через схему управления переводит ПД в режим деления на р, и продолжается счет только в счетчике ДПКДВ (рис.2). Как только счетчик ДПКДВ закончит счет, его выходной сигнал, являющийся выходным сигналом ДПКД в целом, переведет ПД в режим деления на (р+1) и произведет установку счетчиков ДПКДА и ДПКДВ в начальные состояния А и В. Далее начнется новый цикл деления.
Период выходного колебания определяется следующим образом
Тогда коэффициент деления
.
В схеме нельзя получить непрерывный целочисленный ряд значений NДПКД ниже
.
При этом должно выполняется неравенство
Параметры некоторых типовых схем синтезаторов приведены в табл. 1.
При проектировании на выходе ИС синтезатора устанавливают дополнительный усилитель постоянного тока для получения требуемых пределов управляющего напряжения на ГУН и ФНЧ. В передатчиках аналоговых систем с ЧМ при автоподстройке центральной частоты ЧМАГ частота среза ФНЧ кольца ИФАПЧ должна быть много меньше минимальной частоты модуляции, что при Fmin = 300 Гц требует установки двухзвенного RC-фильтра с част