室内S波段5G同时同频全双工射频电路设计与验证
发布时间：2021-01-07 08:46
目前,互联网和移动数据业务的需求快速增长,各种基于大带宽、低延迟的新应用场景不断涌现,而频谱资源却日益紧张。为了应对这一矛盾,就必须提高频谱资源的利用率。同时同频全双工技术,相对于传统的TDD和FDD等半双工技术,理论上可以将频谱利用率提高一倍。论文基于室内S波段5G同时同频全双工设备开发项目,对其中的射频电路进行设计与验证,具体工作内容包括:第一,理论基础。首先,详细分析了直接耦合式、基带数字式和反馈数字式射频自干扰重建电路架构并对比了他们各自的优缺点。其次,详细推导了单径单抽头、单径多抽头和多径多抽头条件下的射频自干扰对消理论极限。第二,工程实现。首先,通过对同时同频全双工通信系统的整体指标进行分析,将系统分割为现有软件无线电平台和自研射频电路两部分。其中,自研射频电路又进一步分为发射通道、接收通道、反馈通道、本振模块和重建通道,并对各个部分进行重点分析以得到更加详细的指标。其次,对射频电路链路预算方法进行详细推导,包括增益、噪声和非线性指标,并基于该方法对自研射频电路的各个部分进行详细设计,以满足所需的指标。最终,完成整个室内S波段5G同时同频全双工硬件的开发。第三,测试验证。首...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１直接耦合式全双工射频电路架构??总结文献［１〇］［１５］，直接耦合式频重建的优点在于可以在不引入太多噪声的前??提下实现较大功率的自干扰重建，而缺点在于抽头少、幅相调节工程误差大、调??节速度慢
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?ｋＢＡｔｔ?〇Ｌｉ?ｕＢＡｔｔ??此时，可以得到单径单抽头自干扰对消理论极限：??Ｃｍａｘ＝????－ｙ?（４－１２）??１?［?ｓｉｎｎＢ／ＳｘＴ?｜??丄一???＾?ｔｉＢ／Ｓｘｔ?ｙ??可以看出，当Ａ＾＝０时自干扰对消能力最好，并且信号带宽越宽时单径单??抽头自干扰对消能力对的偏差越敏感。??同时，可以画出单径单抽头自干扰对消理论极限在不同？偏差条件下，自??干扰对消信道的信道幅频响应，其中令信号的中心频率为２．４５ＧＨｚ、带宽为??２０ＭＨｚ，结果如图３－２所示。??°｜??????＿?■?１?－■￣￣￣???Ａｉｒ＝０．５ｎｓ??＂１０Ｌ．＾?－￣?Ａ＾＝ｌｎｓ??－ｎ－、、?Ａｘｒ＝２ｎｓ?＿??９?＾?’一?ＡＴｒ＝３ｎｓ??｜?＾＾－．－ＡＴｒ＝５ｎｓ?一??＾?——Ａｘ＾ｌＯｎｓ??屮－５０?Ｖ??＊?Ｖ，／／??■６０－?—ｔ————??－７０?■?■??？８０ｌ????????????２．４４?２．４４２?２．４４４?２．４４６?２．４４８?２．４５?２．４５２?２．４５４?２．４５６?２．４５８?２．４６??频率（ＧＨｚ）??带宽２０ＭＨｚ??图３－２单径单抽头自干扰对消理论极限下的信道幅频响应??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈我国移动通信产业生态系统发展历程[J]. 支少婷. 中外企业家. 2019(36)
[2]第二届中国无线电大会在京召开 工信部总工程师张峰强调促进频谱资源高效利用[J]. 马斌. 中国无线电. 2019(11)
[3]全双工通信系统电平衡双工器阻抗匹配研究[J]. 郭乾,金麟,张中山. 邮电设计技术. 2018(04)
[4]同时同频全双工LTE射频自干扰抑制能力分析及实验验证[J]. 徐强,全欣,潘文生,邵士海,唐友喜. 电子与信息学报. 2014(03)
博士论文
[1]全双工射频对消性能分析及搜索算法研究[D]. 罗龙（LAW Lung Kevin）.电子科技大学 2018
[2]同时同频全双工自干扰抑制关键技术研究与验证[D]. 徐强.电子科技大学 2014
硕士论文
[1]2发2收全双工基站射频自干扰抑制电路研究与验证[D]. 黄传帮.电子科技大学 2017
[2]室内全双工自干扰信道测量与建模[D]. 程宁.电子科技大学 2014
本文编号：2962256
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１直接耦合式全双工射频电路架构??总结文献［１〇］［１５］，直接耦合式频重建的优点在于可以在不引入太多噪声的前??提下实现较大功率的自干扰重建，而缺点在于抽头少、幅相调节工程误差大、调??节速度慢
?电子科技大学硕士学位论文???同时同频全双工?（７＾??Ｙ天线?天线Ｙ??ｐｒｔＶＳｉ－????＾＾??ｊ?（耦合器合路器”??Ａｍ?低噪放Ｙ??２＾＾５２?可调增益可调??ＯｃＪ射频?ｔｖＪ?射频?ｔｖＪ?射频＾３??带通滤波?ｐＳｄ带通滤波ｐ￣ｙｊ?带通滤波??＠?＠麵苓??中频?中频?中频??低通滤波?ｒ＜〇ｊ低通滤波ｐ－ｓｔｊ?低通滤波??古?Ｔ??ＡＤＣ?［?１?ＡＤＣ??ＤＡＣ?ＤＡＣ??Ｖ?Ｖ??ｉｋ?４ｉ??????ｉ??????ｊｒ???发射?数字重建?＿?接收??数字基带?算法?数字基带??图２－３反馈数字式全双工射频电路架构??反馈数字式电路架构的特点如下：??１．射频部分相对简单，数字部分相对复杂。反馈数字式电路架构选择在数字??域进行自干扰信道重建，这种架构的全双工系统电路相对于传统的通信系??统电路来说，增加了一个接收通道和一个发射通道，对重建信号进行射频??到数字、数字到射频的转换。由于是在数字域进行自干扰信道重建，因此??抽头数和抽头时延可以转化为数字计算和存储资源的消耗，物理尺寸上相??对直接耦合式电路架构较校??１０??
?ｋＢＡｔｔ?〇Ｌｉ?ｕＢＡｔｔ??此时，可以得到单径单抽头自干扰对消理论极限：??Ｃｍａｘ＝????－ｙ?（４－１２）??１?［?ｓｉｎｎＢ／ＳｘＴ?｜??丄一???＾?ｔｉＢ／Ｓｘｔ?ｙ??可以看出，当Ａ＾＝０时自干扰对消能力最好，并且信号带宽越宽时单径单??抽头自干扰对消能力对的偏差越敏感。??同时，可以画出单径单抽头自干扰对消理论极限在不同？偏差条件下，自??干扰对消信道的信道幅频响应，其中令信号的中心频率为２．４５ＧＨｚ、带宽为??２０ＭＨｚ，结果如图３－２所示。??°｜??????＿?■?１?－■￣￣￣???Ａｉｒ＝０．５ｎｓ??＂１０Ｌ．＾?－￣?Ａ＾＝ｌｎｓ??－ｎ－、、?Ａｘｒ＝２ｎｓ?＿??９?＾?’一?ＡＴｒ＝３ｎｓ??｜?＾＾－．－ＡＴｒ＝５ｎｓ?一??＾?——Ａｘ＾ｌＯｎｓ??屮－５０?Ｖ??＊?Ｖ，／／??■６０－?—ｔ————??－７０?■?■??？８０ｌ????????????２．４４?２．４４２?２．４４４?２．４４６?２．４４８?２．４５?２．４５２?２．４５４?２．４５６?２．４５８?２．４６??频率（ＧＨｚ）??带宽２０ＭＨｚ??图３－２单径单抽头自干扰对消理论极限下的信道幅频响应??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈我国移动通信产业生态系统发展历程[J]. 支少婷. 中外企业家. 2019(36)
[2]第二届中国无线电大会在京召开 工信部总工程师张峰强调促进频谱资源高效利用[J]. 马斌. 中国无线电. 2019(11)
[3]全双工通信系统电平衡双工器阻抗匹配研究[J]. 郭乾,金麟,张中山. 邮电设计技术. 2018(04)
[4]同时同频全双工LTE射频自干扰抑制能力分析及实验验证[J]. 徐强,全欣,潘文生,邵士海,唐友喜. 电子与信息学报. 2014(03)
博士论文
[1]全双工射频对消性能分析及搜索算法研究[D]. 罗龙（LAW Lung Kevin）.电子科技大学 2018
[2]同时同频全双工自干扰抑制关键技术研究与验证[D]. 徐强.电子科技大学 2014
硕士论文
[1]2发2收全双工基站射频自干扰抑制电路研究与验证[D]. 黄传帮.电子科技大学 2017
[2]室内全双工自干扰信道测量与建模[D]. 程宁.电子科技大学 2014
本文编号：2962256
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