Chirp發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、無線通信設(shè)備的普及和即將到來的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代給稀有的頻譜資源造成了很大的壓力,其中,2.4 GHz ISM( Industrial Scientific Medical)頻段的形勢(shì)尤為嚴(yán)峻。只有數(shù)據(jù)傳輸速率高、抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)制方式才能滿足未來復(fù)雜無線通信環(huán)境下大數(shù)據(jù)流量的需求。本課題組將Chirp信號(hào)時(shí)域擴(kuò)展、頻域擴(kuò)展以及高處理增益的特性融入到了2.4 GHz ISM頻段的通信,并提出了多帶Chirp的概念。將多個(gè)子帶的Chirp擴(kuò)頻與混

2、頻技術(shù)結(jié)合起來,制定了一套在2.4 GHz ISM頻段實(shí)現(xiàn)抗干擾、高速的無線通信方案。
　　本文在該課題的框架下重點(diǎn)論述了2.4 GHz頻段多帶Chirp通信系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。文章首先介紹了通信環(huán)境復(fù)雜、頻譜資源稀缺的現(xiàn)狀,并由此引出了Chirp信號(hào)的優(yōu)勢(shì)以及多帶Chirp的概念。描述了常見的信號(hào)發(fā)生器和發(fā)射機(jī)射頻前端的結(jié)構(gòu),比較了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)發(fā)射機(jī)中的一些參數(shù)做了介紹。分析了Chirp發(fā)射機(jī)所應(yīng)該具有的功能,以及作

3、為整個(gè)通信系統(tǒng)的發(fā)端應(yīng)該達(dá)到的指標(biāo)。根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)制定了系統(tǒng)方案,將發(fā)射機(jī)分為了基帶信號(hào)的產(chǎn)生模塊和射頻前端模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中,信號(hào)發(fā)生器利用直接數(shù)字波形合成(DDWS)技術(shù),使用FPGA、時(shí)鐘芯片與兩個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)結(jié)合的方案來產(chǎn)生Chirp波形;射頻前端采用鎖相環(huán)(PLL)與正交調(diào)制芯片結(jié)合的方法將基帶的I/Q兩路Chirp信號(hào)上變頻到2.4 GHz頻段,并經(jīng)過濾波和功率放大后將信號(hào)由天線發(fā)射出去。利用MATLAB和ADS軟件對(duì)