基于A(yíng)DL5385的128QAM發(fā)送器設計
加入技術(shù)交流群
幅度與相位相結合的多進(jìn)制正交幅度調制(MultilevelQuadrature Amplitude Modulation，簡(jiǎn)稱(chēng)MQAM)是幅度、相位聯(lián)合調制技術(shù)，它同時(shí)利用載波幅度和相位傳遞信息比特，數據信號由相互正交的兩個(gè)載波的幅度變化表示，因此在相同最小距離條件下實(shí)現更高的頻帶利用率。一般而言，MQAM的樣點(diǎn)數目越多，其傳輸效率越高。目前MQAM最高已達l 024一QAM(1 024個(gè)樣點(diǎn))。與其他調制技術(shù)相比，MOAM編碼具有充分利用帶寬、抗噪聲能力強等優(yōu)點(diǎn)。由于MQAM的星座點(diǎn)相移鍵控(Phase Shm Keying，簡(jiǎn)稱(chēng)PSK)的星座點(diǎn)更分散，星座點(diǎn)間距更大，因此，可提供良好的傳輸性能。當要求數據傳輸速率的要求高過(guò)8一PSK能提供的上限時(shí)，一般采用MQAM的調制方式。目前，MQAM調制技術(shù)已廣泛應用于電視系統、微波通信系統、光傳輸系統。這里探討了利用ADL5385設計的155 Mb／s(STM一1)128樣點(diǎn)QAM發(fā)送器。
2 QAM調制原理
QAM是一種矢量調制，將輸入比特(一般采用格雷碼)先映射到一個(gè)復平面(星座)上，形成復數調制符號，然后將符號的I、Q分量(對應復平面的實(shí)部和虛部，也就是水平和垂直方向)采用幅度調制，分別對應調制在相互正交(時(shí)域正交)的2個(gè)載波。這樣與幅度調制(Amplitude Modulation，簡(jiǎn)稱(chēng)AM)相比，其頻譜利用率提高1倍。其原理框圖如圖1所示。
圖1中，速率為Rb的發(fā)送數據在串-并轉換器(比特／符號編碼器)內被分成兩路，各為原信號的l／2，2一L電平轉換器將每個(gè)速率為Rb／2的兩電平序列變成速率為風(fēng)Rb/log2M的L電平信號，然后分別與兩個(gè)正交的載波調制分量相乘，相加后輸出。接收端完成相反過(guò)程，正交解調出兩個(gè)相反碼流，均衡器補償由信道引起的失真，判決器識別復數信號并映射回原來(lái)的二進(jìn)制信號。
3 基于ADL5385的128QAM發(fā)送器設計
3．1 128QAM發(fā)送器的組成
依據正交調制法的原理，128QAM發(fā)送器系統的組成框圖如圖2所示。計算機通過(guò)軟件生成128QAM串行數據，由雙通道發(fā)送D／A轉換器將分離后的串行數據分別轉換成模擬電平，模擬電平經(jīng)正交調制器件與本地振蕩器正交相乘生成128QAM發(fā)送信號。系統中，雙通道發(fā)送D／A轉換器選用AD9777，該器件為16位，160 MS／s的雙通道發(fā)射D／A轉換器正交調制器件選用ADL5385。
3．2 ADL5385簡(jiǎn)介
ADL5385是一款硅半導體單片正交調制器，頻率范圍為50~200 MHz，具有優(yōu)異的相位精度和幅度平衡性。ADL5385的寬基帶輸入帶寬允許基帶啟動(dòng)或復雜的IF驅動(dòng)，因此可用于IF或RF調制的通信系統，廣泛應用于無(wú)線(xiàn)連接發(fā)送器、電纜調制終端系統、寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統等。ADL5385從2個(gè)差分基帶輸入端獲取信號，然后把其調制到兩個(gè)正交的載頻。兩個(gè)內部載頻來(lái)自于一個(gè)單端、外部本地振蕩器輸入信號，振蕩器的頻率是所需要載頻頻率的2倍。兩路已調的信號一起送入差分一單端放大器。放大器應設計成驅動(dòng)50 Ω輸出阻抗。
ADL5385高輸出功率能力(+10 dBm P1dB)、高單端輸出線(xiàn)性度(+24 dBm IP3)和低本底噪聲(一158 dBm／Hz)提供極高的輸出動(dòng)態(tài)范圍。ADl5385具有一46 dBm載波饋通和一50dBm單邊帶抑制(在14MHz處)能力使其在復合高階調制應用(例如，大于或等于16點(diǎn)的正交幅度調制(QAM)]中對校準和調零的需求最少。
ADL5385可接收來(lái)自直流DC~700 MHz的寬帶輸入，并且與AD977x系列D／A轉換器輸出幅度相兼容。ADL5385具有一7 dBm的低L0驅動(dòng)要求也與ADIA360系列帶VCO的集成PLL產(chǎn)品兼容。ADL5385的兩倍L0輸入頻率特性有助于在L0隔離和電路板密度至關(guān)重要的應用中使L0頻率牽引最小。ADL5385的功能框圖如圖3所示。
圖3中,IBBP，IBBN分別為正交調制中I信號的正、負極輸入端。QBBP，QBBN分別為正交調制中Q信號的正、負極輸入端。LOIP，LOIN分別為本地振蕩輸入的正、負端。ENBL是ADL5385的使能端。高電平時(shí)，該器件工作；低電平時(shí)，則進(jìn)入休眠狀態(tài)。TEMP是溫度傳感器輸入連接端，將外部溫度變化通過(guò)電阻引入器件內部的溫度傳感器。
評論