Формирователь радиосигнала с предыскажением
Полезная модель относится к области радиопередающих устройств и позволяет расширить функциональные возможности формирователя сигналов с цифровым линеаризатором для использования его в системах ретрансляции радиосигналов. Формирователь содержит первый и второй перемножители 1 и 2, соединенные между собой первые аналоговые входы Вх1 которых являются входом формирователя, выход первого перемножителя 1 соединен со входом первого фильтра нижних частот 3, выход второго перемножителя 2 соединен со входом второго фильтра нижних частот 2, выход первого фильтра 3 соединен с первым входом Вх1 третьего перемножителя 5 и с входом первого аналого-цифрового преобразователя 8, выход второго фильтра 4 соединен со вторым входом Вх2 третьего перемножителя 5 и с входом второго аналого-цифрового преобразователя 9, выход третьего перемножителя 5 соединен с управляющим входом управляемого напряжением генератора 6, выход генератора 6 соединен со вторым входом перемножителя 1, с входом фазовращателя 7 и с опорным третьим входом Вх3 квадратурного модулятора 13, выход фазовращателя 7 соединен со вторым входом Вх2 второго перемножителя 5, причем выходы первого и второго преобразователей 8 и 9 соединены соответственно с первым Вх1 и вторым Вх2 цифровыми входами цифрового линеаризатора 10, первый цифровой выход линеаризатора Вых1 соединен с цифровым входом цифро-аналогового преобразователя 11, второй цифровой выход линеаризатора Вых2 соединен с цифровым входом второго цифро-аналогового преобразователя 12, аналоговые выходы преобразователей 11 и 12 соединены соответственно с первым Вх1 и вторым Вх2 модуляционными входами квадратурного модулятора 13, выход которого является выходом формирователя радиосигналов в целом. На его вход поступает радиосигнал с цифровой модуляцией, имеющий несущую частоту f0 и полосу модулирующих частот F. 1 илл.
Полезная модель относится к области радиопередающих устройств.
Известно использование аналогового линеаризатора, который включается на радиочастотном входе усилителя мощности (например, по схеме, опубликованной в статье Воронецкого Е.В. и др. «Повышение эффективности усилителей многочастотных сигналов», Москва, Радиотехника, 1996, 
4, стр.73-76) для уменьшения уровня интермодуляционных искажений и увеличения коэффициента полезного действия усилителя мощности радиопередающего устройства.
Однако аналоговый линеаризатор сложен в настройке и не обеспечивает высокого качества линеаризации,
Наиболее близким техническим решением является формирователь радиосигналов с цифровым линеаризатором, выполненный по схеме описанной в патенту РФ 2438241, МПК H04B 7/005, опубл. 20.12.2010, который вносит в массив модулирующих сигнал кодов изменения, компенсирующие нелинейные искажения сигнала в усилителе мощности, выходной сигнал которого является предыскажэенным. Формирователь радиосигналов с цифровым линеаризатором состоит из квадратурного модулятора, двух цифроаналоговых преобразователей, блока цифровой обработки сигналов и цифрового линеаризатора, при этом на вход блока цифровой обработки сигналов подается цифровой информационный сигнал, на выходах блока цифровой обработки сигналов формируются две бинарные комбинации, определяющие фазу и амплитуду формируемого формирователем радиосигнала.
Однако формирователь сигнала с цифровым линеаризатором может быть применен лишь в устройствах, в которых на вход радиопередающего устройства поступает передаваемая информация в цифровом виде, а формирование радиосигнала на несущей частоте производится в модуляторе, входящем в состав радиопередающего устройства, что невозможно в ретрансляторах радиосигналов.
Технической задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей формирователя сигналов с предыскажением с цифровым линеаризатором для использования его в системах ретрансляции радиосигналов.
Техническим результатом использования полезной модели является уменьшение интермодуляционных искажений выходного сигнала и увеличение коэффициента полезного действия усилителя мощности в радиопередающих устройствах ретрансляционного типа, который достигается тем, что известный формирователь радиосигнала с предыскажением, содержащий цифровой линеаризатор, два цифро-аналоговых преобразователя и квадратурный модулятор, снабжен первым, вторым и третьим перемножителями, первым и вторым фильтрами нижних частот, первым и вторым аналого-цифровыми преобразователями, управляемым напряжением генератором и фазовращателем, причем соединенные между собой аналоговые первые входы первого и второго перемножителей являются входом Формирователя, выход первого перемножителя соединен со входом первого фильтра нижних частот, выход второго перемножителя соединен со входом второго фильтра нижних частот, выход первого фильтра нижних частот соединен с первым входом третьего перемножителя и с входом первого аналого-цифрового преобразователя, выход второго фильтра нижних частот соединен со вторым входом третьего перемножителя и с входом второго аналого-цифрового преобразователя, выход третьего перемножителя соединен с управляющим входом управляемого напряжением генератора, выход которого соединен со вторым входом первого перемножителя, с входом фазовращателя и с опорным третьим входом квадратурного модулятора, выход фазовращателя соединен со вторым входом второго перемножителя, выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с двумя цифровыми входами цифрового линеаризатора, первый и второй цифровые выходы линеаризатора соединены соответственно с цифровыми входами первого и второго цифро-аналоговых преобразователей, выходы первого и второго цифро-аналоговых преобразователей соединены соответственно с первым и вторым модуляционными входами квадратурного модулятора, выход которого является выходом формирователя, а линеаризатор осуществляет предыскажающую коррекцию цифровых кодов, компенсирующую искажения сигнала в усилителе мощности.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором показана блок-схема формирователя радиосигнала с предыскажением.
Формирователь радиосигнала с предыскажением содержит первый и второй перемножители 1 и 2, соединенные между собой первые аналоговые входы В×1 которых являются входом формирователя, выход первого перемножителя 1 соединен со входом первого фильтра нижних частот 3, выход второго перемножителя 2 соединен со входом второго фильтра нижних частот 4, выход первого фильтра 3 соединен с первым входом В×1 третьего перемножителя 5 и с входом первого аналого-цифрового преобразователя 8, выход второго фильтра 4 соединен со вторым входом В×2 третьего перемножителя 5 и с входом второго аналого-цифрового преобразователя 9, выход третьего перемножителя 5 соединен с управляющим входом управляемого напряжением генератора 6, выход генератора 6 соединен со вторым входом перемножителя 1, с входом фазовращателя 7 и с опорным третьим входом В×3 квадратурного модулятора 13, выход фазовращателя 7 соединен со вторым входом В×2 второго перемножителя 5, причем выходы первого и второго преобразователей 8 и 9 соединены соответственно с первым В×1 и вторым В×2 цифровыми входами цифрового линеаризатора 10, первый цифровой выход линеаризатора Вых1 соединен с цифровым входом цифро-аналогового преобразователя 11, второй цифровой выход линеаризатора Вых2 соединен с цифровым входом второго цифро-аналогового преобразователя 12, аналоговые выходы преобразователей 11 и 12 соединены соответственно с первым В×1 и вторым В×2 модуляционными входами квадратурного модулятора 13, выход которого является выходом формирователя радиосигналов с предыскажением в целом.
Формирователь радиосигнала с предыскажением работает следующим образом.
На его вход поступает радиосигнал с цифровой модуляцией, имеющий несущую частоту fo и полосу модулирующих частот F. Если фазовращатель 7 осуществляет сдвиг фазы несущего колебания на 90°, а фильтры 3 и 4 имеют полосу пропускания от постоянного тока до частоты F, то совокупность перемножителей 1 и 2, фильтров 3 и 4, перемножителя 5, генератора 6 и фазовращателя 7 образует известную синфазно-квадратурную схему демодуляции с выделением сигнала несущей частоты fo на выходе генератора 6, синфазного и квадратурного информационных битовых потоков на выходах фильтров 8 и 9 (см., например, книгу Б. Скляр «Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение», Изд. 2-е, испр.: пер. с англ. - М., Издательский дом «Вильяме», 2003, стр.637, рисунок 10.6). Линеаризатор 10, преобразователи 11, 12 и модулятор 13 образуют схему линеаризации, компенсирующую методом предыскажения в своих синфазном и квадратурном цифровых каналах искажения радиосигнала в усилителе мощности. Преобразователь 8 формирует синфазный цифровой входной сигнал для линеаризатора 10, преобразователь 9 формирует квадратурный цифровой входной сигнал для линеаризатора 10, а выделенный на выходе генератора 6 сигнал с несущей частотой fo поступает на опорный вход модулятора 13. Таким образом, в схеме полезной модели из входного модулированного радиосигнала выделяются аналоговый сигнал несущей частоты, цифровые информационные синфазный и квадратурный битовые потоки сигналов, производится предыскажающая коррекция цифровых кодов, компенсирующая искажения сигнала в усилителе мощности и восстанавливается радиосигнал. При этом сквозные амплитудная и фазовая характеристики радиопередающего устройства линеаризируются, уменьшается уровень интермодуляционных искажений радиосигнала, возрастает выходная мощность усилителя мощности при необходимой линейности и увеличивается его коэффициент полезного действия.
Использование полезной модели обеспечивает упрощение предварительной настройки и возможность точной коррекции характеристик в процессе эксплуатации радиопередающего устройства. Кроме того, полезная модель дает возможность осуществления линеаризации в системах ретрансляции радиосигнала, и корректировать параметры линеаризатора при изменении характера его несущей частоты.
Формирователь радиосигнала с предыскажением, содержащий цифровой линеаризатор, два цифроаналоговых преобразователя и квадратурный модулятор, отличающийся тем, что он снабжен первым, вторым и третьим перемножителями, первым и вторым фильтрами нижних частот, первым и вторым аналого-цифровыми преобразователями, управляемым напряжением генератором и фазовращателем, причем соединенные между собой аналоговые первые входы первого и второго перемножителей являются входом формирователя, выход первого перемножителя соединен со входом первого фильтра нижних частот, выход второго перемножителя соединен со входом второго фильтра нижних частот, выход первого фильтра нижних частот соединен с первым входом третьего перемножителя и с входом первого аналого-цифрового преобразователя, выход второго фильтра нижних частот соединен со вторым входом третьего перемножителя и с входом второго аналого-цифрового преобразователя, выход третьего перемножителя соединен с управляющим входом управляемого напряжением генератора, выход которого соединен со вторым входом первого перемножителя, с входом фазовращателя и с опорным третьим входом квадратурного модулятора, выход фазовращателя соединен со вторым входом второго перемножителя, выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с двумя цифровыми входами цифрового линеаризатора, первый и второй цифровые выходы линеаризатора соединены соответственно с цифровыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы первого и второго цифроаналоговых преобразователей соединены соответственно с первым и вторым модуляционными входами квадратурного модулятора, выход которого является выходом формирователя, а линеаризатор осуществляет предыскажаюшую коррекцию цифровых кодов, компенсирующую искажения сигнала в усилителе мощности.
