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基于ADL5385的128QAM发送器设计【资讯】

2019-02-22 04:36:28

1 引言 幅度与相位相结合的多进制正交幅度调制(MultilevelQuadrature Amplitude Modulation,简称MQAM)是幅度、相位联合调制技术,它同时利用载波幅度和相位传递信息比特,数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示,因此在相同最小距离条件下实现更高的频带利用率。一般而言,MQAM的样点数目越多,其传输效率越高。目前MQAM最高已达l 024一QAM(1 024个样点)。与其他调制技术相比,MOAM编码具有充分利用带宽、抗噪声能力强等优点。由于MQAM的星座点相移键控(Phase Shm Keying,简称PSK)的星座点更分散,星座点间距更大,因此,可提供良好的传输性能。当要求数据传输速率的要求高过8一PSK能提供的上限时,一般采用MQAM的调制方式。目前,MQAM调制技术已广泛应用于电视系统、微波通信系统、光传输系统。这里探讨了利用ADL5385设计的155 Mb/s(STM一1)128样点QAM发送器。2 QAM调制原理 QAM是一种矢量调制,将输入比特(一般采用格雷码)先映射到一个复平面(星座)上,形成复数调制符号,然后将符号的I、Q分量(对应复平面的实部和虚部,也就是水平和垂直方向)采用幅度调制,分别对应调制在相互正交(时域正交)的2个载波。这样与幅度调制(Amplitude Modulation,简称AM)相比,其频谱利用率提高1倍。其原理框图如图1所示。

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图1中,速率为Rb的发送数据在串-并转换器(比特/符号编码器)内被分成两路,各为原信号的l/2,2一L电平转换器将每个速率为Rb/2的两电平序列变成速率为风Rb/log2M的L电平信号,然后分别与两个正交的载波调制分量相乘,相加后输出。接收端完成相反过程,正交解调出两个相反码流,均衡器补偿由信道引起的失真,判决器识别复数信号并映射回原来的二进制信号。

3 基于ADL5385的128QAM发送器设计3.1 128QAM发送器的组成 依据正交调制法的原理,128QAM发送器系统的组成框图如图2所示。计算机通过软件生成128QAM串行数据,由双通道发送D/A转换器将分离后的串行数据分别转换成模拟电平,模拟电平经正交调制器件与本地振荡器正交相乘生成128QAM发送信号。系统中,双通道发送D/A转换器选用AD9777,该器件为16位,160 MS/s的双通道发射D/A转换器正交调制器件选用ADL5385。

3.2 ADL5385简介 ADL5385是一款硅半导体单片正交调制器,频率范围为50~200 MHz,具有优异的相位精度和幅度平衡性。ADL5385的宽基带输入带宽允许基带启动或复杂的IF驱动,因此可用于IF或RF调制的通信系统,广泛应用于无线连接发送器、电缆调制终端系统、宽带无线接入系统等。ADL5385从2个差分基带输入端获取信号,然后把其调制到两个正交的载频。两个内部载频来自于一个单端、外部本地振荡器输入信号,振荡器的频率是所需要载频频率的2倍。两路已调的信号一起送入差分一单端放大器。放大器应设计成驱动50 Ω输出阻抗。 ADL5385高输出功率能力(+10 dBm P1dB)、高单端输出线性度(+24 dBm IP3)和低本底噪声(一158 dBm/Hz)提供极高的输出动态范围。ADl5385具有一46 dBm载波馈通和一50dBm单边带抑制(在14MHz处)能力使其在复合高阶调制应用(例如,大于或等于16点的正交幅度调制(QAM)]中对校准和调零的需求最少。 ADL5385可接收来自直流DC~700 MHz的宽带输入,并且与AD977x系列D/A转换器输出幅度相兼容。ADL5385具有一7 dBm的低L0驱动要求也与ADIA360系列带VCO的集成PLL产品兼容。ADL5385的两倍L0输入频率特性有助于在L0隔离和电路板密度至关重要的应用中使L0频率牵引最小。ADL5385的功能框图如图3所示。

图3中,IBBP,IBBN分别为正交调制中I信号的正、负极输入端。QBBP,QBBN分别为正交调制中Q信号的正、负极输入端。LOIP,LOIN分别为本地振荡输入的正、负端。ENBL是ADL5385的使能端。高电平时,该器件工作;低电平时,则进入休眠状态。TEMP是温度传感器输入连接端,将外部温度变化通过电阻引入器件内部的温度传感器。

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