RDA TD-SCDMAGSM 双模射频收发器芯片基本特性
TD-SCDMA 射频制式简介
TD‐SCDMA射频制式简介一、TD‐SCDMA的基本概念大家所熟知,TD是中国移动所运营的3G制式,那么TD究竟是什么意思呢?TD指的是TD‐SCDMA,英文全称是”Time Division Duplex‐Synchronous Code Division Multiple Access”,翻译成中文为“时分‐同步码分多址”。
来回顾一下通信专业课程中学习过的“多址”概念,通信系统中一般有多个用户(可以理解为每个用户有一个地址,那么系统中就会有多个地址),这些用户如果在同一段时间内都要进行通信,那么该怎样实现大家并行的通信,就是多址所对应的功能。
特别是在频谱资源有限的无线通信系统中,多址的意义显得尤为重要。
(有句话说“有线资源是无限的,无线资源是有限的”,呵呵)多址方式(通信系统中多个用户的信道资源分配):多数通信系统都是双工的(双向通信),这就涉及一个双工方式(“来”和“去”的信号怎样分配)的问题。
双工方式(同一个用户的上、下行通信资源):下行信道上行信道频率码域功率时间FDD系统下行信道上行信道频率时间TDD系统简单概括一下,“多址”对应的是多个用户间如何分配信道资源,“双工”对应的是某一个用户上、下行信道如何分配。
手机采用的通信制式:1、GSM 采用FDD+TDD 系统,不同用户使用不同信道,每个用户上、下行采用不同的频率、不同的时隙。
2、CDMA 采用码分多址,不同用户通过码分来区别,上、下行采用不同的频率,时间上连续。
3、TD‐SCDMA 采用时分和码分两种技术,通过码分多址来区别不同用户,每个用户上、下行使用同一频率,通过时分来切换。
二、TD‐SCDMA的物理信道TD-SCDMA 的多址接入方案(多个用户连接到同一个基站)是直接序列扩频码分多址(DS-CDMA), 码片速率为1.28Mcps,扩频带宽约为1.6MHz,采用不需配对频率的TDD(时分双工)工作方式。
它的下行(前向链路)和上行(反向链路)的信息是在同一载频的不同时隙上进行传送的。
TD-SCDMAGSM双模终端射频一致性测量关键算法的研究与实现的开题报告
TD-SCDMAGSM双模终端射频一致性测量关键算法的研究与实现的开题报告一、课题背景和研究意义:TD-SCDMA是一种新兴的移动通信技术,其采用了直接序列扩频技术和时分多址技术,比传统的CDMA和GSM技术在频谱利用率和系统容量方面具有更好的性能。
在这种情况下,同时支持TD-SCDMA和GSM网络的双模终端对于用户来说越来越有吸引力,因为它可以在一个设备上实现两种不同网络的通信。
然而,在双模终端的射频一致性测试过程中,需要调整射频校准参数来实现两种网络的切换,因此需要研究和开发一种可靠的算法来确保双模终端的射频一致性。
二、研究内容:本论文的主要研究内容包括:1. 分析TD-SCDMA和GSM网络的特点和射频测试过程中的影响因素。
2. 研究和实现射频一致性测试算法,包括射频校准参数的确定和射频信号的测量。
3. 验证算法的可靠性和准确性,并对算法进行优化和修正。
三、研究方法:本论文主要采用实验和仿真相结合的方法来研究射频一致性测试算法。
首先,通过实验分析TD-SCDMA和GSM网络的特点和影响因素,并收集实验数据。
然后,通过MATLAB等工具进行仿真和数据处理,分析射频一致性测试算法的准确性和优化策略。
最后,对算法进行实际测试验证。
四、研究预期结果:预计本论文的研究成果将有以下方面的贡献:1. 开发一种可靠的射频一致性测试算法,对双模终端的射频一致性测试过程进行支持。
2. 为TD-SCDMA和GSM网络的双模终端提供一种有效的射频测试解决方案。
3. 建立一套完整的射频测试流程和测试平台,促进射频一致性测试算法的应用和推广。
五、论文进度安排:1. 文献综述和课题背景介绍(已完成)。
2. TD-SCDMA和GSM网络的特点和射频测试过程中的影响因素分析(正在进行)。
3. 射频一致性测试算法的设计和实现(计划在两个月内完成)。
4. 验证算法的可靠性和准确性(计划在一个月内完成)。
5. 优化和修正算法(计划在半个月内完成)。
rda8910 参数 -回复
rda8910 参数-回复【rda8910 参数】是指一种芯片型号,主要用于无线通信领域。
它具有高度集成、低功耗以及强大的通信功能,被广泛应用于物联网、智能设备和工业自动化等领域。
本文将从介绍rda8910的基本特性、应用领域、开发环境以及使用注意事项等方面进行详细讲解。
一、rda8910的基本特性rda8910芯片具有以下基本特性:1. 高度集成:rda8910内部集成了高性能的ARM Cortex-M3处理器、GSM/GPRS/EDGE调制解调器、RF收发器、硬件加速模块等多个功能模块,实现了高度集成化的设计。
2. 低功耗:rda8910采用先进的低功耗设计,具有优秀的功耗管理能力,在满足通信需求的同时,最大限度地减少了能耗。
3. 强大的通信功能:rda8910支持GSM/GPRS/EDGE多种通信标准,可以实现数据和语音的传输,并支持串口、SPI、GPIO等多种通信接口。
4. 多种外设接口:rda8910芯片还提供了多种外设接口,如LCD显示、按键输入、SD卡存储等,方便开发者进行二次开发。
二、rda8910的应用领域由于rda8910具有高度集成、低功耗和强大的通信功能,因此在物联网、智能设备和工业自动化等领域有广泛的应用。
具体包括以下几个方面:1. 物联网设备:rda8910可以作为物联网设备的无线通信模块,用于实现设备之间的数据传输和远程控制,如智能家居、智能电表等。
2. 智能设备:rda8910芯片可以作为智能设备的核心处理器,用于控制设备的各种功能,并提供与其他设备或服务器的通信能力,如智能手环、智能手表等。
3. 工业自动化:rda8910可以应用于工业自动化系统,用于数据采集与传输、远程监控和设备控制等方面,提高生产效率和管理水平。
三、rda8910的开发环境要进行rda8910的开发工作,需要搭建相应的开发环境。
具体步骤如下:1. 下载安装相关开发工具:开发者可以去rda官网或者开发者社区下载相关的开发工具,如编译器、调试器等。
RDA(锐迪科)
锐迪科微电子(上海)有限公司
锐迪科微电子(上海)有限公司成立于2004年4月,公司总部位于上海浦东张江高科技园区,并在北京设有研发设计分部,主要从事射频IC的设计、开发、制造、销售并提供相关技术咨询和技术服务。
经过近几年的发展,锐迪科已经成长为中国实力强大的射频IC公司,拥有先进的测试实验室和研发平台;积聚了大量在数字/模拟电路、射频系统、功率放大器、信号处理等高科技领域颇有建树的知名工程师和技术专家,80%以上的员工具有硕士、博士及以上学历;拥有超过20项国际先进的具有中国自主知识产权的发明专利或核心技术。
锐迪科在无线通信和消费电子等领域持续推出多款具有开创意义的集成电路产品,打破了阻碍中国通信产业发展的“短板”和瓶颈。
是目前能提供3G
(TD-SCDMA)、2G/2.5G (GSM/GPRS)、大灵通(SCDMA)、小灵通(PHS) 全系列移动通信核心射频芯片的中国集成电路设计公司,是国内能够提供包括收发器芯片、功率放大器芯片、天线开关在内的完整射频前端解决方案的IC厂商,同时随着产品的陆续成功上市,拥有了丰富的产业化经验。
“锐意进取,创新无限”,锐迪科实行“以人为本,以市场为导向,以技术进步为跳板,不断提高创新能力和企业竞争力”的经营策略,为广大客户提供满意、具有竞争力的解决方案,致力于成为国际一流的射频IC公司。
TD-SCDMA概述
TD-SCDMA概述一、TD简介TD-SCDMA——Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分同步的码分多址技术)。
TD-SCDMA作为中国提出的第三代移动通信标准(简称3G),自1998年正式向ITU(国际电联)提交以来,已经历经十来年的时间,完成了标准的专家组评估、ITU认可并发布、与3GPP(第三代伙伴项目)体系的融合、新技术特性的引入等一系列的国际标准化工作,从而使TD-SCDMA[2]标准成为第一个由中国提出的,以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。
二、TD-SCDMA的优势中国提出的TD-SCDMA是建立在我国自主知识产权基础上的国际技术标准,具有技术领先、频谱效率高并能实现全球漫游、适于网络规划和优化、适合各种对称和非对称业务、建网和终端的性价比高等五大突出优势。
1、TD-SCDMA的技术优势TD-SCDMA是TDD和CDMA、TDMA技术的完美结合,具有下列技术优势:第一,采用时分双工(TDD)技术,只需一个1.6MHz带宽,而FDD为代表的cdma2000需要1.25×2 MHz带宽,WCDMA需要5×2MHz才能通信;其话音频谱利用率比WCDMA高达2.5倍,数据频谱利用率甚至高达3.1倍[1] ;无须成对频段,适合多运营商环境。
第二,采用智能天线、联合检测和上行同步等大量先进技术,可以降低发射功率,减少多址干扰,提高系统容量;采用“接力切换”技术,可克服软切换大量占用资源的缺点;采用TDD不要双工器,可简化射频电路,系统设备和手机成本较低。
第三,采用TDMA更适合传输下行数据速率高于上行的非对称因特网业务。
而WCDMA并不适合,不得不在R5版本中增加高速下行链路分组接入(HSDPA)。
第四,采用软件无线电先进技术,更容易实现多制式基站和多模终端,系统更易于升级换代,更适合在GSM的大城市热点地区首先建设,借以满足局部用户群对384kbps多媒体业务的需求,通过GSM/TD双模终端以适应二网并存的过渡期用户漫游切换的要求。
TD-SCDMA射频特性(北邮周德锁)
8 chips 8 chips
DL Time slots
85 chips
8 chips 3 chips
-30
-15
8、发射关闭功率
发射关闭功率定义为当发射机关闭时,在码片上测量的RRC滤波平均功 率。应小于-82 dBm。 注:此指标关注的是本基站对工作于同一频率上其它基站的干扰问题。 NB接收机的热噪声水平:PN=-106dBm 设基站空间最小耦合损耗(同址):MCL=30dB; 干扰信号低于PN 6dB(使接收机1dB的降级) PTx_OFF≤PN – 6dB + MCL = -106 – 6 + 30 = -82dBm 基站接收机与发射关闭功率之间的隔离,由厂家自行决定。
3、解调性能要求
(12.2k,64k,144k,384k)×(AWGN,CASE1,CASE2,CASE3)
4、测量精度要求
3
RSCP,ISCP,接收宽带总功率,SIR,传输信道BER,RX_Timing_dev GPS_Timing,SYNC_UL_Timing_dev,SFN-SFN观察时间差,Pcarrier ,Pcode 4
-25
-45
-30
Illustrative diagram of spectrum emission mask
16
4
WTI
Wireless Technology Innovation Institute
WTI
Wireless Technology Innovation Institute
TD-SCDMA/GSM双模全集成射频收发器芯片
科微 电子在无线通信和消 费电子等 套片, 数模转换器( 、 / )频率综合器 D D A , 在提 高集成度和降低成本方面取 数/
终端消 费市场 , D终端射频芯片 具有 和 GS T M标准定义的四个工作频段( M ( GS 温补 晶振) 比, 相 降低 了成本 , 另外还
0 、 M 0 、 0 8 巨大 的市场 需求 , 0 7~ 2 1 市场 85 MHz EGS 9 OMHzDCS10 MHz 使得整 个系统对温度 变化带来 的频 率 20 00年
S MA 预 计 可 占中 国 3 用 户 的 技术层次, CD G 能够同时支持 1 }C M G 体振荡器 ( C O , 1- D A 3 =S D X ) 只需要外接一个普 4 %以上 ,到 2 1 0 00年 T 用户 可达 标 准 (GP )定 义 的两 个 工 作 频 段 通 晶体 就可 以产 生精 确 的片上 参考时 D 3 P 80 5 0万户 。面对中 国如此庞大 的移动 ( 8 ~12 MH 和 2 1 ~2 2 MH ) 钟 , 1 0 90 z 8 0 0 0 5 z 与传统方案选择更为 昂贵 的T × CO
i )为中国 自主 T —C MA标准研 发 接收机 采用数字零 中频架构 ,发 射机 3 远远好于 3 P c s DS D %, G P标准要求 ; 同时其 出第三代移动通信 (G T -CD A射 采用 的是直接上变频 的架构 ;GS 接 GS 3 ) DS M M M频段 接收灵敏度达一18 B 远 0 d m,
多种 领 域 开发 设 计 了针 对 多种 系统 得突破 ,降低 了终端手机的设计难度 , ( ̄q e c y te i r z F u n y S nh s e)和数 字信 号 应 用 的集成 电路产 品 。 并为今后 实现基带 芯片和射频芯 片完 处理器 (S ) D P 。只需要少量外 围元件 , 就 能构 成完整 的射频 子系统 同时 比其 他任何整体 方案 B OM都少 2 %以上 , 0 随着移 动通信技术 的发展 , G 时 全集成预 留了发展空间。 3 代 即将 到来 ,T - C A作 为中国 自 D S DM
双模通信芯片特点
双模通信芯片特点
双模通信芯片是一种能够支持多种通信标准和频段的芯片,具有以下
特点:
1. 支持多种通信标准:双模通信芯片能够支持多种通信标准,例如GSM、TD-SCDMA、CDMA等,这样用户就可以在同一设备上享受
到多种服务,提高了设备的灵活性和多样性。
2. 支持多种频段:双模通信芯片还能够支持多种频段,例如2G、3G、4G等,这样就能够覆盖更广泛的区域和人群,提高了通信的覆盖率和质量。
3. 高集成度:双模通信芯片具有高集成度,能够在同一片芯片上实现多种功能,例如射频收发、信号处理、功放等,这样能够降低成本,
提高产品的竞争力。
4. 低功耗:双模通信芯片采用先进的功耗管理技术,能够在不影响通信质量的前提下,将功耗降到最低,延长设备的使用时间。
5. 多模联合优化:双模通信芯片能够实现多模联合优化,例如4G手
机可以在4G网络不良的时候自动切换到2G或3G网络,提高了通信
质量和用户体验。
总之,随着通信技术的不断发展,双模通信芯片已经成为了手机、平
板电脑等设备必不可少的核心部件之一,其具有的多样性、高集成度、低功耗、多模联合优化等特点,为用户提供了更加优质和便捷的通信
服务。
TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA各自的特点和优缺点是什么
TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA各自的特点和优缺点都是什么td-scdma(time-division synchronous code division multiple access):td-scdma技术特点:同步码分多址技术,智能天线技术和软件无线技术。
它采用tdd双工模式,载波带宽为1.6Mhz。
tdd是一种优越的双工模式,因为在第三代移动通信中,需要大约400Mhz的频谱资源,在3ghz以下是很难实现的。
而tdd则能使用各种频率资源,不需要成对的频率,能节省未来紧张的频率资源,而且设备成本相对比较低,比fdd系统低20%--50%,特别对上下行不对称,不同传输速率的数据业务来说tdd更能显示出其优越性。
也许这也是它能成为三种标准之一的重要原因。
另外,td-scdma独特的智能天线技术,能大大提高系统的容量,特别对cdma系统的容量能增加50%,而且降低了基站的发射功率,减少了干扰。
td-scdma软件无线技术能利用软件修改硬件,在设计、测试方面非常方便,不同系统间的兼容性也易与实现。
当然td-scdma也存在一些缺陷,它在技术的成熟性方面比另外两种技术要欠缺一等。
因此,信息产业部也广纳合作伙伴一起完善它。
另外它在抗快衰落和终端用户的移动速度方面也有一定缺陷。
wcdma(wideband code division multiple access ):wcdma wcdma采用直扩(mc)模式,载波带宽为5Mhz,数据传送可达到每秒2Mbit(室内)及384kbps (移动空间)。
它采用mc fdd双工模式,与gsm网络有良好的兼容性和互操作性。
作为一项新技术,它在技术成熟性方面不及cdma2000,但其优势在于gsm 的广泛采用能为其升级带来方便。
因此,近段时间也倍受各大厂商的青睐。
wcdma采用最新的异步传输模式(atm)微信元传输协议,能够允许在一条线路上传送更多的语音呼叫,呼叫数由现在的30个提高到300个,在人口密集的地区线路将不在容易堵塞。
TD-SCDMA介绍
TD-SCDMA介绍TD-SCDMA特点浅析TD-SCDMA是3G标准的一种,是由中国大唐电信提出的一种3G空中接口的物理层标准。
TD-SCDMA的提出比其他标准较晚,这给其产品成熟性带来一定的挑战,但在另一方面,TD-SCDMA吸纳了九十年代以来移动通信领域最先进的技术,在一定程度上代表了技术的发展方向,具有前瞻性和强大的后发优势。
与其他3G标准相比,TD-SCDMA系统及其技术有着如下突出优势:频谱效率高TD-SCDMA系统综合采用了联合检测、智能天线和上行同步等先进技术,系统内的多址和多径干扰得到了极大缓解,从而有效地提高了频谱利用率,进而提高了整个系统的容量。
具体来讲,联合检测和上行同步可极大降低小区内的干扰,智能天线则可以有效抑制小区间及小区内的干扰。
另外,联合检测和智能天线对于缓解2G频段上更加明显的多径干扰也有极大作用。
所以,TD-SCDMA系统的这一特点决定了它将非常适合于在3G网络建设初期提供大容量的网络解决方案。
支持多载频对TD-SCDMA系统来说,其容量主要受限于码资源。
TD-SCDMA支持多载波,载频之间切换很容易实现。
因为TD-SCDMA是时分系统,手机可在控制信道时扫描其它频率,无需任何硬件轻松实现载波间切换,并能保证很高的成功率。
另外通过多载波可以消除导频污染以及突发导频,从而降低掉话率。
因为 TD系统可以将邻小区的导频安排在不同的载波上,从而降低导频污染。
大家都知道导频污染是CDMA系统最头疼的地方。
TD在这方面有独特优势。
另外TD在室内覆盖方面也有很大优势。
不存在呼吸效应及软切换用户数的增加使覆盖半径收缩的现象称之为呼吸效应。
CDMA系统是一个自干扰系统,当用户数显著增加时,用户产生的自干扰呈指数级增加,因此呼吸效应是一般CDMA系统的天生缺陷。
呼吸效应的另一个表现形式是每种业务用户数的变化都会导致所有业务的覆盖半径发生变化,这会给网络规划和网络优化带来很大的麻烦。
TDSCDMA双边带CMOS收发器设计
TD-SCDMA 双边带CMOS收发器设计由中国无线电信标准组织(CWTS)倡始的时分同步码分多址技术(TDSCDMA)在2000年被国际电信结盟(ITU)采用作为3G标准之一。
只管TD-SCDMA中心网络的主构造与WCDMA和CDMA2000近似,它仍旧供给了以下的独到特性:非对称上/下行链路、灵便的天线、结合监测和指挥棒交接,以便提升频谱效率和系统性能。
本文提出了一个依照此规范的双边带TDSCDMA 射频收发器设计方案。
它将压控振荡器(VCO)、分数N锁相环(PLL)、接收信道选择滤波器和发射驱动放大器集成在单个芯片中。
该收发器采用CMOS工艺制造。
收发器芯片的框图所示。
包含模拟基带(ABB)和数字基带(DBB),它供给了完好的 TDSCDMA 信号办理功能。
模拟基带部分包含了用于赔偿模拟信道选择滤波器和达成DC偏移校准的数字信号办理功能。
接收器利用直接变换构造,它由2个低噪声放大器(LNA)、1个双均衡混频器和I/Q模拟滤波器构成,支持双频带范围:低噪声放大器是经过一个拥有片上电感退化性能的全微分共源极放大器实现的。
微分拓扑的使用克制了共模噪声扰乱,减少了寄奏效应。
2个低噪声放大器共享同样的LC-tank负载和衰减电感,进而减少了硅片面积。
LNA集成了3种电压增益模式:20dB,0dB和-10dB。
低增益模式关于知足最大的输入功率和足够的动向范围需求是十分重点的。
在最大增益时,标准的LNA噪声系数(NF)是1dB。
TD-SCDMA 输入参照的二阶截取点(IP2)需求是20dBm,它能够在没有校订电路的状况下知足。
正交混频器的设计是全对称的,互换中心的设计要赐予特其他关注。
最小25dBm二阶输入截点(IIP2)是标准的。
接收器阵列供给了62dB的电压增益。
增益控制在LNA和模拟滤波器部分达成。
滤波器是一种由三级构成的有源RC网络。
第一级是信道选择滤波器,它是一个310kHz的3dB带宽阶低通滤波器。
TD-SCDMA技术的特点
TD-SCDMA技术的特点TD-SCDMA是一种TDD模式技术,比起FDD来说更适用于上下行不对称的业务环境,是多时隙的TDMA与直扩CDMA、同步CDMA技术合成的新技术,同时采用了先进的智能天线技术,充分利用了TDD上下行链路在同一频率上工作的优势,这样可大大增加系统容量、降低发射功率、更好地克服无线传播中遇到的多径衰落问题;另外在TD-SCD MA中还用到了联合检测、软件无线电、接力切换等技术,这使得系统在性能上有了较大程度的提高,在硬件制造方面则降低了成本。
在系统组网方面,由于3GP P在制定第三代标准时已充分考虑了已有的第二代网络的投资,因此TD-SCDMA系统将尽量与3GP P制定的第三代标准在物理层之上取得一致,以更好地实现第二代网络向第三代网络的演进与过渡。
我国提出的TD-SCD MA技术,在技术上被公认有明显优势。
根据此标准所开发的设备可以达到提供高频谱利用率、灵活和低成本的目标,在市场上将具有强的竞争能力。
TD-SCDMA向3G的过渡采用TD-SCDMA技术向第三代的平滑过渡方案如图1所示。
具体将分两步实现图1 采用TD-SCDMA的演进步骤第一步将现在的BSC换为EBSC,EBSC可接GS M的BT S,也可接第三代的NODE-B,NODE-B为TD-SCDMA设备;在E-BSC接入IP接口,就可提供宽带数据业务,GS M 用户在E-BSC覆盖范围内可享受三代业务。
第二步仍然保持GS M的MSC,增加一个三代的MSC,采用AT M交换机。
A接口不变,完全保留GS M网络的完整性,RNC是新设备,而NODE-B不需改变。
本文所建议的演进过程可以分为如下两个阶段:第一阶段:在第二代网络中提供第三代移动通信业务。
图2 在GS M网络中使用TD-SCDMA系统,提供3G业务示意图如图2所示的现有GS M网络,在它扩容时,使用扩展的BSC(BSC+),同时在用户集中地区,在现有GS M基站的站址增加TD-SCDMA基站。
RDA
RDA TD-SCDMA/GSM 双模全集成 CMOS 射频收发器芯片的实现锐迪科微电子 在过去的几十年里,半导体技术取得了突飞猛进的发展,同时也为现代通信 技术的发展起了巨大的推动作用。
尤其是移动通信技术的应用由此得到了极大的 推广, 从上世纪八十年代开始商用的第一代模拟移动通信技术的出现到今天的第 三代(3G)数字移动通信技术的推广,短短二十多年的时间,移动通信技术经 历了飞速的发展, 全球数以十亿的普通用户得已体验移动通信技术给人来社会带 来的极大方便。
截止 2006 年底,全球已经有二十多亿移动通信用户,目前,用 户数还在快速地增长。
其中,中国就有四亿用户,占全球移动通信用户的五分之 一。
可以说,中国是全球移动通信市场的最大的重心。
随着移动通信技术的发展和应用进入到第三代,尤其在 WCDMA 和 CDMA2000 两种第三代(3G)移动通信技术在全球越来越多的国家投入商用阶 段,全球的目光都在关注着中国移动通信市场,这不仅仅是因为中国是最大的移 动通信市场,更重要的是作为三种国际 3G 技术标准之一的 TD-SCDMA 是中国 自主提出的移动通信标准,被无数人寄予极大的厚望。
作为中国自主知识产权的国际移动通信标准却在国内迟迟未能正式投入商 用,其中一个很重要的原因就是 TD-SCDMA 的移动终端产品成为其正式商业化 进程中的一大瓶颈,这其中 TD-SCDMA 终端射频芯片更成为制约其快速商业化 的瓶颈之一。
锐迪科微电子在经过数月的科研攻关,成功地开发出了全球第一款 CMOS 单芯片 TD-SCDMA/GSM 双模手机终端射频芯片。
本文将详细介绍这款 芯片的特点、功能以及应用原理。
RDA TD-SCDMA/GSM 双模射频收发器芯片基本特性 这是一款全集成的 CMOS 射频收发器芯片,采用了业界主流的 0.18 µm CMOS 半导体工艺制造, 片内集成了射频接收机和射频发射机, 同时还集成了模 拟基带(ABB)功能,能够同时支持模拟基带信号接口和数字基带信号接口。
TD-SCDMA,GSM双模终端辨析
TD-SCDMA/GSM双模终端辨析大唐移动(上海)通信设备有限公司樊锋1 概述自从中国联通公司推出“世界风”CDMA/GSM双模手机之后,中国市场上刮起了一股双模手机的“旋风”,且有愈演愈烈之势。
已出现的双模手机模式有:CDMA/GSM、GSM/PHS、WCDMA/GSM、TD-SCDMA/GSM,甚至还出现了GSM/GSM双卡双号手机。
关于双模终端的类型,3GPP给出了以下定义。
lTYPE1:手动模式切换,无模式间测量能力。
lTYPE2:具有模式间测量能力,无多模式同时收发能力,3GPP标准支持。
lTYPE3:包含TYPE 2能力,支持模式间同时接收能力,3GPP标准暂不支持。
lTYPE4:包含TYPE 2能力,支持模式间同时发射能力,3GPP标准暂不支持。
在我国,实际开发的双模终端的类型可分为三种,同时,这也是CCSA正在起草的标准的划分方法:l双模手动切换终端;l双模自动切换终端;l双模双待终端。
其中,双模手动切换相当于3GPP定义的TYPE1,这种终端由于用户使用起来很不方便,几乎没有市场需求,开发者也甚少,故本文对此类终端不做讨论;双模自动切换终端相当于TYPE 2,其实,TYPE 2也是目前惟一在国际上被广泛采用的类型;耐人寻味的是,3GPP 中没有定义双模双待的类型,双模双待终端是中国市场上出现的一种“特殊终端”。
值得注意的是,目前各媒体上,对双模双待终端几乎是众口一词,欢欣鼓舞,甚至将TD-SCDMA/GSM双模双待手机誉为国产3G标准TD-SCDMA的拯救者。
CCSA也已组织相关单位正在紧锣密鼓地制定双模手机的有关标准。
那么,双模双待手机的意义和发展前景到底如何?又存在哪些问题?在此,笔者针对TD-SCDMA/GSM双模双待手机进行一些分析讨论,提出自己的观点。
2 双模终端的意义首先,移动通信的理想目标是在任何时候、任何地方与任何人都能及时沟通联系,这就是3W(Wherever、Whenever、Whoever)问题,移动通信的发展正是始终围绕着如何更好地解决这些问题而发展的,具体可以这样理解。
GSM手机射频射频收、发机介绍
二、手机射频系统
• 射频系统由射频接收和射频发射两部分组成。射频接 收电路完成接收信号的滤波、信号放大、解调等功能;射 频发射电路主要完成语音基带信号的调制、变频、功率放 大等功能。手机要得到GSM系统的服务,首先必须有信号 强度指示,能够进入GSM网络。手机电路中不管是射频接 收系统还是射频发射系统出现故障,都能导致手机不能进 入GSM网络。 • 手机射频单元包括以下部分: 1.收发信单元 2.功率放大单元 3.开关单元 4.天线单元
在手机接收机电路中,主要有以下几个不同的功能电路,组合而成。 接收天线(ANT):作用是将高频电磁波转化为高频信号电流。 双工滤波器:作用是将接收射频信号与发射射频信号分离,以防止强的发射信号对接收机造成 影响。双工滤波器包含一个接收滤波器和一个发射滤波器,它们都是带通射频滤波器。
天线开关:作用同双工滤波器,由于GSM手机使用了TDMA技术,接收机与发射机间歇工作, 天线开关在逻辑电路的控制下,在适当的时隙内接向接收机或发射机通道。
低 通 滤波
可变增 益放大
I
Q
数字低中频变频 优点:抗邻信道干扰能力强,消除了直流漂移干扰问题,结构简单, 便于集成 缺点: 对变频器要求较高
RF 输入 带通滤 波 低噪声 放大 变频 低 通 滤波 可变增 益放大 模数转 换
I
数字变频 数字滤波
数 模 转换 Q
5.噪声与杂散 噪声和杂散是电子系统存在的干扰的两种表现形式 噪声频谱是连续的,是无法完全消除的 杂散频谱是非连续的,是可以消除的
当变频器的输出为信号频率与本振信号之和,且比信号频率高时,所用的变频 器被称为上边带上变频。当变频器的输出信号为信号频率与本振信号之差,且 比信号频率高时,所用的变频器被称为下边带上变频。 混频器包括晶体管混频器、场效应管混频器、肖特基势垒二极管混频器以及 集成混频器等。
TD-SCDMA用户终端射频收发信机性能指标分析及测试
摘要:射频收发信机是移动通信系统中的一个重要组成部分,射频收发信机性能对整个移动通信系统的性能有着重要的影响。
本文基于第三代移动通信标准TD-SCDMA系统用户终端设备射频收发信机的研究开发,分析了TD-SCDMA用户终端射频收发信机的主要性能指标要求,并对射频收发信机主要指标的测试进行了论述。
1、引言:在ITU最终确定的5种RTT(无线传输技术)建议中,TD-SCDMA是由中国标准化组织(CWTS)代表中国向ITU提交的。
TD-SCDMA提案是在SCDMA无线本地环路(SCDMA-WLL)先进技术以及成功应用的基础上提出的。
它采用时分双工(TDD)方式,运用了多项先进的技术,如:智能天线(Smart Antenna)技术、多用户检测(Joint Detection)技术、同步码分多址(SCDMA)技术、软件无线电(Software Radio)技术等。
前不久,大唐电信中央研究院与重庆邮电学院联合成功开发了TD-SCDMA 试验系统用户终端设备。
TD-SCDMA终端无线接口的相关特性指标与射频收发信机息息相关。
本文介绍分析了TD-SCDMA系统用户终端收射频收发信机的主要性能指标,并对一些收发信机射频指标的测试进行了论述。
2、指标分析下面结合TD-SCDMA相关标准文档,对TD-SCDMA用户终端收发信机的一些指标参数进行分析,并作为射频收发信机设计的重要依据。
这里主要分析如下几个指标参数:1.接收灵敏度;2.邻道选择性(ACS)与干扰;3.线性和动态范围。
接收灵敏度接收灵敏度(Psen)是TD-SCDMA终端射频收信机重要的指标参数,合理地确定接收灵敏度直接地决定了TD-SCDMA终端射频收发信机的性能及其可实现性。
接收灵敏度是指在确保误比特率(BER)不超过某一特定值的情况下,在用户终端天线端口测得的最小接收功率,这里BER通常取为0.001。
接收灵敏度表征着TD-SCDMA终端接收机接收能力的强弱。
TD-SCDMA系统基站设备无线收发特性技术规范解析
TD-SCDMA 系统基站设备无线收发性能技术规范 TD-SCDMA System Node-B Radio Transmission and Reception Technical Specification20XX-XX-XX 发布 20XX-XX-XX实施中华人民共和国信息产业部科学技术司印发通信标准参考性技术文件目次前言 . ......................................................................................................................................... ............................. I II1 范围 . ......................................................................................................................................... . (2)2 引用标准 ........................................................................................................................................... . (2)3 定义,符号与缩写 ........................................................................................................................................... .... 3 3.1 定义 ........................................................................................................................................... ........................ 3 3.2 符号 ........................................................................................................................................... (3)3.3 缩写 ........................................................................................................................................... (4)4 概要 ........................................................................................................................................... ............................ 5 4.1 测试冗余 ........................................................................................................................................... ................ 5 4.2 基站功率等级 ........................................................................................................................................... .. (5)4.3 应用区域要求 ........................................................................................................................................... .. (5)5 工作频段和信道排列 ...........................................................................................................................................6 5.1 概述 ........................................................................................................................................... ........................ 6 5.2 工作频带 ........................................................................................................................................... ................ 6 5.3 收发频率间隔 ........................................................................................................................................... ........ 6 5.4 信道分配 ........................................................................................................................................... ................ 6 5.4.1 信道间隔 ........................................................................................................................................... ............ 6 5.4.2 信道调整步长 ........................................................................................................................................... . (6)5.4.3 信道编号 ........................................................................................................................................... (6)6 发信特性 ........................................................................................................................................... .................... 6 6.1 概述 ........................................................................................................................................... ........................ 6 6.2 基站输出功率 ........................................................................................................................................... ........ 6 6.2.1 基站最大输出功率 (6)6.3 频率稳定度 ........................................................................................................................................... ............ 7 6.3.1 最低要求 ........................................................................................................................................... ............ 7 6.4 输出功率动态范围 ...........................................................................................................................................7 6.4.1 开环功率控制 ........................................................................................................................................... .... 7 6.4.2 功率控制步长 ........................................................................................................................................... .... 7 6.4.3 功率控制动态范围 (7)6.4.4 最小发射功率 ............................................................................................................................................... 8 6.4.5 PCCPCH 功率 . ......................................................................................................................................... .... 8 6.5 发射机开启/关闭功率 (8)6.5.1 发射机关闭功率 ...........................................................................................................................................8 6.5.2 发射机开启/关闭时间模板 ....................................................................................................................... 8 6.6 射频辐射 ........................................................................................................................................... ................ 8 6.6.1 占用带宽 ........................................................................................................................................... ............ 8 6.6.2 带外辐射 ........................................................................................................................................... ............ 8 6.6.3 杂散辐射 ........................................................................................................................................... ............ 9 6.7 发射互调特性 ........................................................................................................................................... (12)6.7.1 最低要求 ........................................................................................................................................... .......... 12 6.8 发送调制 ........................................................................................................................................... .............. 12 6.8.1 发送脉冲成形滤波器 (12)6.8.2 调制精度 ........................................................................................................................................... . (13)6.8.3 峰值码域误差 ........................................................................................................................................... .. 137 收信特性 ........................................................................................................................................... .................. 13 7.1 概述 ........................................................................................................................................... ...................... 13 7.2 参考灵敏度电平 ........................................................................................................................................... .. 13 7.2.1 最低要求 ........................................................................................................................................... .......... 13 7.3 动态范围 ........................................................................................................................................... .............. 13 7.3.1 最低要求 ........................................................................................................................................... .......... 13 7.4 相邻信道选择性 ........................................................................................................................................... .. 14 7.4.1 最低要求 ........................................................................................................................................... .......... 14 7.5 阻塞特性 ........................................................................................................................................... .............. 14 7.6 互调特性 ........................................................................................................................................... .............. 15 7.7 杂散辐射 ........................................................................................................................................... .. (15)7.7.1 最低要求 ........................................................................................................................................... . (15)8 性能要求 ........................................................................................................................................... .................. 15 8.1 概述 ........................................................................................................................................... ...................... 15 8.2 静态传播环境下的解调性能要求 ................................................................................................................. 16 8.2.1 DCH 解调 . ......................................................................................................................................... .......... 16 8.3 多径传播环境下 DCH 信道的解调 . .............................................................................................................. 16 8.3.1 第一类多径传播环境 (16)8.3.2 第二类多径传播环境 (17)8.3.3 第三类多径传播环境 ....................................................................................................... 18 附录 A (标准的附录测量信道 ............................................................................................................................. 20 A.1 概述 ........................................................................................................................................... ...................... 20 A.2 参考测量信道 ........................................................................................................................................... ...... 20 A.2.1 上行参考测量信道 (12.2kbps ................................................................................................................... 20 A.2.2 上行参考测量信道 (64kbps ...................................................................................................................... 22 A.2.3 上行参考测量信道 (144kbps .................................................................................................................. 23 A.2.4 上行参考测量信道 (384kbps .................................................................................................................. 24 附录 B (标准的附录传播环境 ............................................................................................................................. 25 B.1 静态传播环境 ........................................................................................................................................... ...... 25 B.2 多径衰落传播环境 .........................................................................................................................................25 修改记录 ........................................................................................................................................... (26)前言本通信标准参考性技术文件主要定义了 TD-SCDMA 系统的基站设备的无线收发特性的最低要求。
TD-SCDMA手机无线芯片IC原理说明
TD-SCDMA手机无线芯片IC原理说明中国对3G蜂窝电话的选择是TD-SCDMA系统。
本文列出了一个详细的手机收发信机框图,其中,MAX2361作为发射机集成电路,MAX2291作为功率放大器(PA),MAX2388和MAX2309构成接收器,一个VCO缓冲放大器提供良好隔离性能以保持一个无干扰的LO信号。
引言TD-SCDMA是目前在中国发展起来的第三代(3G)蜂窝电话标准。
1999年11月,TD-SCDMA标准被国际电信联盟采纳为3GPP移动通讯标准之一。
为了增加信道容量、改善带宽效率,TD-SCDMA通过利用上行链路(反向链路)同步、软件无线电和智能天线的技术将时分双工(TDD)与CDMA结合起来。
在手机的射频部分,TD-SCDMA要求具有快速的切换时间,高的动态范围以及发送机和接收机部分的高线性度。
MAXIM的芯片集能够提供TD-SCDMA手机市场上最高的性能,最小的结构尺寸和最价廉的无线解决方案。
下文的框图介绍了它的一个典型应用。
发送机MAX236X是一个完整正交发射器,它由一个正交调制器,可变增益IF和RF放大器,一个镜频抑制上变频器,一个双重RF和IF合成器,以及一个双频功率放大(PA)驱动器组成。
由于具备如下特征,MAX236X作为TD-SCDMA的发送机十分理想:·输出功率是+8dBm,具有极好的ACPR规范·100dB的功率控制范围·双整数分频的IF和RF合成器·一个镜频抑制上变频器,它能省去一个SAW滤波器·电源耗电流随RF输出功率减小而下降·在功率下降模式中,存在低噪音功率·采用48引脚QFN封装,尺寸为7mm×7mm功率放大器MAX229X是为TD-SCDMA应用的一种优化的线性放大器。
它能提供+26dBm 的输出功率,功效(PAE)达30%,同时ACLR1为37dBc。
接收机MAX2388由一个低噪音放大器(LNA),一个下变频器以及一个本地振荡(LO)缓冲放大器组成。
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这是一款全集成的CMOS 射频收发器芯片,采用了业界主流的0.18 μmCMOS 半导体工艺制造,片内集成了射频接收机和射频发射机,同时还集成了模拟基带(ABB)功能,能够同时支持模拟基带信号接口和数字基带信号接口。
该芯片采用标准的48 脚QFN 封装,封装尺寸只有7mm×7mm,是目前市场上同类产品中集成度最高,功能最全、成本最低的一款产品。
该芯片能够同时支持TD-SCDMA 3G 标准(3GPP)定义的两个工作频段(1880 ~ 1920MHz 和2010 ~2025MHz)和GSM 标准定义的四个工作频段(GSM 850 MHz、EGSM 900 MHz、DCS 1800MHz 和PCS1900MHz),并且能够在这两种模式、六个频段之间自由切换。
在架构上,该芯片的TD-SCDMA 接收机采用数字零中频(Digital Zero - IFArchitecture)的架构,而发射机采用的是直接上变频(Direct - UpconversionArchitecture)的架构;对于GSM 模式,其接收机采用数字近零中频架构(Digital Low - IF Architecture),而发射机采用频率综合器直接调制架构(Sigma - Delta Frequency Synthesizer Modulation)。
该芯片片上全集成了低噪音放大器(LNA),射频可变增益放大器(RF VGA),上、下变频混频器(Mixer),模拟LED驱动(Ffilter),模数/数模转换器(A/D、D/A),频率综合器(Frequency Synthesizer)和数字信号处理器(DSP)。
只需要少量外围元件,就能构成完整的射频子系统,并且可以通过选择模拟或数字基带接口支持目前市场上的所有基带芯片方案,同时比其他任何整体方案BOM 都少20%以上。
此款芯片内还集成了数字补偿晶体振荡器(DCXO),只需要外接一个普通晶体就可以产生精确的片上参考时钟,这不但可以降低整个方案的成本,还使得整个系统对温度变化带来的频率漂移更加不敏感,进而满足发射接收频偏<0.1ppm 这样苛刻的GSM 标准要求。
而目前市场上大多数传统方案中,用户一般都选择更为昂贵的TCXO(温补晶振)。
作为一款全集成的TD-SCDMA/GSM 双模射频收发器芯片有着优异的射频性能,其TD-SCDMA频段接收链噪声系数小于4dB,发射链误差矢量幅度(EVM)小于3%,远远好于3GPP 标准要求;同时其GSM 频段接收灵敏度达-108dBm,远超过GSM 标准规定的-102dBm;其发射频谱400kHz 的ACPR 达到-70dBc,比同类产品提高了3~5dB。
该芯片的另一卓越性能表现在其采用先进结构设计的频率综合器,它表出了优异的相位噪声性能和快速锁相特性(小于20μs)。
得益于它的快速锁相性能,整个芯片在不同模式和不同频段之间都可以在非常短时间内完成无缝切换,接收链和发射链也能够在非常短时间内完全打开和建立。
RDA TD-SCDMA/GSM 双模射频收发器芯片工作原理原理框图如图1 所示。
由于该芯片是一款双模芯片,这里分别描述其工作原理。
TD-SCDMA 模式TD-SCDMA 的接收机采用先进的数字零中频架构。
当芯片工作在TD-SCDMA 模式的接收模式时,从天线接收下来的射频信号经过外接的声表面滤波器(SAW filter)送给芯片内部的低噪声放大器(LNA),经过放大的射频信号然后送给正交下变频混频器(Down-conversion Mixer),直接变频到零中频(Zero-IF),然后信号经过模拟滤波器(Analog Filter)后直接送给高性能的模数转换器(Sigma-Delta A/D),之后信号被转换为数字信号。
在芯片内部有一个功能强大的专用数字处理器(DSP),从A/D 输出的数字信号通过DSP 后被进一步的滤波。
同时,为了消除整条接收链的直流失调(DC offset),在DSP 中有一个带宽可调的数字高通滤波器用来滤除信号中的直流失调分量。
由于此款芯片支持两种基带信号接口模式,在采用模拟基带接口模式时,DSP 输出的数字信号经过一个高性能的数模转换器(D/A)后送给基带芯片。
当采用数字基带接口模式时,经过DSP 处理的数字信号调制到一定的采样频率后直接送给数字基带芯片进一步处理。
整个接收链为了能够接收不同强度的射频信号要具有很大的增益动态范围。
这些增益动态范围在这里分别在模拟部分的LNA、Mixer 和Filter 和数字部分的DSP 中实现,总的增益范围可以达到100dB。
另外,整个接收链的滤波器带宽选择在800kHz 以内,以满足TD-SCDMA 信号带宽的要求。
TD-SCDMA 的发射机采用直接上变频架构(Direct - Upconversion)。
在这一模式下,基带信号先经过一个带宽大于800kHz 的低通滤波器滤波后送给上变频混频器(Up-conversion Mixer),信号被调制成射频信号,然后再经过一个射频增益放大器(RF VGA)对信号进行放大后再去驱动片外的功率放大器(PA)。
相似地,在采用模拟基带接口模式时,基带信号送给片上低通滤波器。
而当采用数字基带接口模式时,片上的数模转换器会先将基带数字信号转换成模拟,然后再送给片上低通滤波器。
整个发射链能够提供超过80dB 范围的增益动态范围,从而能够有效地将基带信号发射出去。
整个发射链的增益分别在混频器、射频增益放大器以及片外的功率放大器上实现。
图1 RDA 双模射频收发器芯片原理框图GSM 模式GSM 的接收机采用业界流行的数字近零中频架构。
当芯片工作在GSM 接收模式时,从天线接收的射频信号,通过差分端口输入芯片,首先进入前端的低噪音放大电路(LNA),随后信号进入正交下变频混频器(Mixer),下变频到100kHz的近零中频,然后再通过一个中心频率在100kHz 的复数带通滤波器,滤除带外的干扰信号,之后,信号送给高性能的A/D,模拟信号被转化成数字信号。
接下来,数字信号送给DSP,在这里,中频为100kHz 的信号被第二次下变频到零中频,之后,与TD-SCDMA 接收机中类似,要完成直流偏移消除(DC offset cancellation), 频率选择滤波,数字信号放大等功能。
相似地,在采用模拟基带接口模式时,DSP 输出的数字信号经过一个高性能的数模转换器(D/A)后送给基带芯片。
当采用数字基带接口模式时,经过DSP处理的数字信号调制到一定的采样频率后直接送给数字基带芯片进一步处理。
整个GSM 接收链路增益灵活可调,最大可以提供超过100dB 的增益范围,在基带芯片的AGC 策略下,可以在保证足够信躁比(SNR)的同时,接收从-102dBm 到-15dBm 不同强度的射频输入信号。
GSM 发射机采用当今国际先进的频率综合器直接调制架构。
当芯片工作在GSM 发射模式时,需要将基带芯片送来的模拟基带信号,变成射频信号,驱动射频前端功率放大器(PA)发射出去。
由于GSM 标准采用了GMSK 这种恒定包络调制方式,所有有用的信息都是携带在射频信号的相位域上,所以信号可以被射频载波直接调制后发射。
在模拟基带接口模式时,芯片输入的模拟基带信号,首先被片上的A/D 采样量化,然后判决出其中携带的相位调制信息,将此相位调制信息进行微分处理,然后通过Sigma-Delta 频率综合器,将调制信息叠加到当前的载波频率值上,这样频率综合器输出的本振信号就是已经调制过的射频发射信号。
频率综合器输出的射频调制信号通过功率放大器驱动模块,可以直接驱动50 欧姆的功率放大器。
在数字基带接口模式时,芯片输入的数字基带信号在DSP 部分直接进行相位调制操作,通过与上述一样的方法直接经过频率综合器调制后送给外片功劳放大器。
整个芯片由一个频率综合器提供本振和产生载波射频信号,除了850MHz和900MHz 这两个GSM 频段模式下频率综合器输出4 倍频的本振信号,其他模式下频率综合器都输出2 倍频的本振信号。
RDA TD-SCDMA/GSM 射频收发器芯片应用如上所述,RDA TD-SCDMA/GSM 双模射频收发器芯片可以支持目前市场上所有商用化基带芯片,实现TD-SCDMA 的终端整体解决方案;同时,RDATD-SCDMA/GSM 也支持市场上多数主流GSM 基带芯片,实现GSM 的终端整体解决方案,设计出体积小巧、性能优异、成本低廉的手机用户终端。
图2 所示为RDA TD-SCDMA/GSM 芯片的应用原理图,由于芯片具有很高的集成度,整个终端解决方案的射频部分,只包括射频天线、射频功率放大器、功放开关模块、射频声表面波滤波器(SAW)、DCXO 晶体和少量的分离元件,不仅大大降低了元件成本,而且减少了射频印刷电路版(PCB)的设计难度。
在接收模式下,从天线接收下来的射频信号经过一个单转双的SAW,然后通过片外匹配网络送给芯片内部的LNA。
在TD-SCDMA 发射模式下,芯片内部送出射频信号给RDA8212 TD-SCDM 功率放大器,然后经天线发射出去,而改功率放大器所需要的偏置电压(PA BIAS)由RDA 双模芯片输出;在GSM 发射模式下,芯片内部的信号送给RDA6212 GSM 功率放大器,再经过天线发射出去,该模块所需要的PA RAMP 信号由RDA 收发器芯片输出。
RDA8212 是一款高效率线性功率放大器,支持TD-SCDMA 两个标准发射频段,该功率放大器支持高低功率两种模式,效率更加优化。
RDA6212 是一款四频段非线性放大器,适用于GSM 标准的四个发射频段,具有非常高的效率。
同时,RDA 还可以不同的应用标准提供单刀双掷到单刀九掷等天线开关模块。
RDA TD-SCDMA/GSM 双模射频收发器芯片支持两种基带信号接口,可以同时支持带模拟基带功能的基带芯片,此时,只需要将该芯片的模拟基带接口与基带芯片的模拟基带接口直接相连即可;也可以支持纯数字的基带芯片(DBB),此时,只要按照所支持的工作模式将RDA 双模芯片的数字基带接与数字基带芯片的基带接口连接。
RDA 此款芯片支持3 线或4 线串行数据接口(SPI)模式,所有的控制信号都可以通过SPI 写入或读取,包括自动功率控制(APC)、自动增益控制(AGC)和自动频率控制(AFC)都可以通过SPI 写入的方式来完成。
另外,芯片内部还集成了高精度辅助模/数转换器,可以方便地通过SPI 读取所需要的环境变量(如温度)。
由于芯片内部集成了一个DCXO,因此只需外接一个普通晶体。
该芯片同样可以支持TCXO 模式,在这种模式下,芯片内部将会提供一个自动频率控制电压(AFC)给TCXO,用于产生精确的参考频率。