3. 超寬頻射頻傳收機模組
4.3 UWB 基頻收發機系統模擬平台實現
4.3.4 基頻模組與 RF 模組的聯結
4.3.4.3 工作流程
RF模組與基頻模組之間的互動大部分集中在系統初始化的時候,除此之外就是跳頻的 動作。本系統設計的跳頻頻段有11組,如表三所示。
從系統開機開始,與基頻RF模組的工作流程如圖4-19所示。在RF的兩個IC都初始完成 之後,當跳頻的指令下達時,基頻會命令LMX2433跳至下一組頻段,當LMX2433完成切換 頻率後,LD就會升回1以告知基頻模組跳頻完成;同時,AL7230也會針對目前的跳頻頻率 修改其增益設定,目的是為了使同樣的基頻訊號在不同的頻率下輸出都能達到相同的功率。
4.3.4.4 系統驗證
LMX2433的跳頻誤差經過測量,在11組設定下與理想值的差異皆小於系統規劃的 1.375MHz,表現良好。 (圖4-20、圖4-21分別為第1組及第10組設定的輸出結果)
AL7230的測量重點在於調整每個頻段的增益設定,將RF模組最終的輸出的功率調整 一致。由圖4-22、圖4-23可以看到,在不同跳段下,頻譜分析儀量得的訊號強度十分接近。
圖4-1 基頻模組平台全貌。
圖4-2 Lyrtech VHS-DAC 模組。
圖4-3 Lyrtech VHS-ADC 模組。
圖4-4 傳送端實現電路圖
圖4-5 接收端實現電路圖
圖4-6 碼擷取
Received packet
Matched filter
Time Output
Find the max value
Received packet
Matched filter
Time Output
Find the max value
圖4-7 路徑搜尋
圖4-8 資料解展頻電路實現圖
圖4-9 DBPSK 解調電路實現圖
圖4-10 DQPSK 解調電路實現圖
Find all peak value Matched
filter
圖4-11 基頻模組傳送端 GPIO 控制訊號定義。
圖4-12 基頻模組接收端 GPIO 控制訊號定義。
MAC模組終端機 (Notebook)
基頻模組 (Lyrtech平台) MAC模組
(ARM / FPGA平台)
RS232
杜邦線
數位示波器(DSO)
圖4-13 MAC 與基頻模組連測示意圖
圖4-14 MAC 模組傳送之訊框
圖4-15 邏輯分析儀收到之結果(一個訊框)
圖4-16 圖 4-15 的前四個位元組(bytes)
圖4-17 MAC 模組收到來自基頻模組的訊框
圖4-18 基頻、RF 模組聯結架構圖。
圖4-19 基頻-RF 介面工作流程
圖4-20 LMX2433 跳頻誤差測試 (第 1 組)
圖4-21 LMX2433 跳頻誤差測試 (第 10 組)
圖4-22 RF 模組輸出 (增益設定第 5 組)
圖4-23 RF 模組輸出 (增益設定第 9 組)
表4-1 LMX2433 控制訊號腳位定義
CLK I/P 3-wire interface serial bus clock for LMX2433 DATA I/P 3-wire interface serial bus Data for LMX2433 LE I/P 3-wire interface serial bus LE for LMX2433 Lock indicator O/P 3.3~3.6GHz local oscilator lock indicator.
表4-2 AL7230 控制訊號腳位定義
TX_P I/P T/R switch control signal: Transmite (H), Receive (L) TX_N I/P T/R switch control signal: Transmite (L), Receive (H)
Ant_P I/P antenna switch control signal: external antenna (H) internal antenna (L) Ant_N I/P antenna switch control signal: external antenna (L) internal antenna (H) PA_ON I/P Power amplifier control signal : Turn On (H), Turn Off (L) LNA_ON I/P LNA control signal : Turn On (H), Turn Off (L)
CLK_2 I/P 3-wire interface serial bus clock for AL7230 DATA_2 I/P 3-wire interface serial bus Data for AL7230 LE_2 I/P 3-wire interface serial bus LE for AL7230 PLL_ON I/P Control PLL AL7230 : On (H), Off (L)
表4-3 跳頻頻段
1. http://www.dgt.gov.tw
2. J. Viterbi, CDMA: Principles of spread spectrum communications, Addison-Wesley, 1995.
3. R. L. Peterson, R. E. Ziemer and D. E. Borth, Introduction to spread-spectrum communications, New York: Prentice Hall, 1995.
4. S. Haykin, Communication Systems, 4th ed., John Wiley and Sons, New York, 2000.
5. B. Sklar, Digital Communication, 2nd ed., Prentice-Hall Upper Saddle River, NJ, 2001.
6. IEEE 802.11b Standard, “Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: High Speed Physical Layer Extension in the 2.4 GHz Band,” 1999 Edition
7. S. Golomb ,and R. Scholtz, “Generalized Barker sequences” Information Theory, IEEE Transactions on, vol. 44, pp.533-537, Oct., 1965
8. L. Yang, and L. Hanzo, “Software-defined- radio-assisted adaptive broadband frequency hopping multicarrier DS-CDMA” Communications Magazine, IEEE , vol. 40, pp. 174-183, 2002.
9. W. C. Jakes, Microwave Mobile Communications. Piscataway, NJ: IEEE Press, 1994.
10. IEEE 802.11a Standard, “Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: high-speed physical layer in the 5 GHz band”1999 Edition.
11. N. W. K. Lo, D. D. Falconer and A. U. H. Sheikh, “Adaptive equalization for co-channel interference in a multipath fading environment,” IEEE Trans. Commu., vol. 43, no. 2/3/4, pp.
1441-1453, Feb./Mar./Apr. 1995
12. M. K. Simon, “Noncoherent Pseudonoise Code Tracking Performance of Spread Spectrum Receivers,”IEEE Trans. Commu., vol.COM-25, pp.327-345, March, 1977
13. Natali F, D., “AFC tracking algorithms,” IEEE Trans. Commu., vol.COM-32, no. 8,pp.
935-974,Aug., 1984.
14. ITU-R M.1225: “Guidelines for evaluation of radio transmission technologies for IMT-2000 15. J. H. You, C. H. Park, M. C. Ju, K. W. Kwon, and J. W. Chou, “Adaptive frequency hopping
scheme for interference-limited WPAN applications,” ELECTRONICS LETTERS, vol. 37, no.
15 July, 2001