Chirp發(fā)射機的關鍵技術研究.pdf

1、無線通信設備的普及和即將到來的物聯(lián)網(wǎng)時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)頻段的形勢尤為嚴峻。只有數(shù)據(jù)傳輸速率高、抗干擾能力強的調(diào)制方式才能滿足未來復雜無線通信環(huán)境下大數(shù)據(jù)流量的需求。本課題組將Chirp信號時域擴展、頻域擴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。將多個子帶的Chirp擴頻與混

2、頻技術結合起來,制定了一套在2.4 GHz ISM頻段實現(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論述了2.4 GHz頻段多帶Chirp通信系統(tǒng)中發(fā)射機的關鍵技術。文章首先介紹了通信環(huán)境復雜、頻譜資源稀缺的現(xiàn)狀,并由此引出了Chirp信號的優(yōu)勢以及多帶Chirp的概念。描述了常見的信號發(fā)生器和發(fā)射機射頻前端的結構,比較了各種方法的優(yōu)缺點,對發(fā)射機中的一些參數(shù)做了介紹。分析了Chirp發(fā)射機所應該具有的功能,以及作

3、為整個通信系統(tǒng)的發(fā)端應該達到的指標。根據(jù)系統(tǒng)指標制定了系統(tǒng)方案,將發(fā)射機分為了基帶信號的產(chǎn)生模塊和射頻前端模塊進行設計。其中,信號發(fā)生器利用直接數(shù)字波形合成(DDWS)技術,使用FPGA、時鐘芯片與兩個數(shù)模轉換器(DAC)結合的方案來產(chǎn)生Chirp波形;射頻前端采用鎖相環(huán)(PLL)與正交調(diào)制芯片結合的方法將基帶的I/Q兩路Chirp信號上變頻到2.4 GHz頻段,并經(jīng)過濾波和功率放大后將信號由天線發(fā)射出去。利用MATLAB和ADS軟件對