RRU设计原理与实现

更多详情

内容简介: 内容简介
这是一部以工程实践为导向,以信号流为方向,自顶向下详细讲解RRU的系统架构、功能组件、设计方法和实现原理的著作。作者团队来自中兴通讯,都是在无线通信领域有10余年工作经验的资深专家。
本书既适合无线通信领域新人入门,初步了解RRU的概貌、基础理论和系统架构,也适合有经验的通信工程师全面掌握无线射频子系统设计方法。此外,本书还适合无线通信专业的高年级本科生和研究生学习,架起学校和企业应用之间的一座桥梁,旨在系统学习与工程实现方面提高学生的实践能力。
本书一共9章:
第1章从宏观角度系统性介绍了RRU 的架构、组网方式、软硬件子系统,以及关键指标参数等内容。
第2章详细讲解了中频数字链路,包括RRU的数字中频链路系统、数字混频、多速率信号处理、对外接口等内容。
第3-5章深入地讲解了RRU的数据处理模块、数模/模数转换模块、时钟处理模块。
第6章讲解了收发信机射频系统的设计,从收发信机的系统指标以及指标分解、收发信机的设计架构以及测试等几个维度进行了讲解。
第7章讲解了射频前端,主要包括功率放大器的指标与设计,以及无源模块双工和天线的设计内容。
第8章为可靠性及电源设计,概况性地介绍了RRU产品的可靠性设计以及电源设计的主要特点。
第9章是对RRU未来的展望,介绍了移动通信和RRU技术演进的趋势以及未来5G RRU关键无线技术等内容。

目录: 序
前 言
第1章 RRU概述 1
1.1 现代移动通信系统的发展历程 1
1.2 RRU系统 5
1.3 分布式基站 5
1.4 RRU系统架构 7
1.4.1 RRU硬件子系统 8
1.4.2 RRU软件子系统 10
1.5 RRU组网形式 10
1.6 RRU关键指标参数 11
第2章 中频数字链路 16
2.1 RRU的数字中频链路系统 16
2.2 数字混频 19
2.2.1 数字控制振荡器工作原理(NCO) 19
2.2.2 数字控制振荡器的性能分析 21
2.2.3 CORDIC算法 22
2.3 多速率信号处理 25
2.3.1 数字滤波器 26
2.3.2 有限脉冲响应滤波器的设计与实现 28
2.4 对外接口 46
2.4.1 光口子系统 46
2.4.2 204B接口 54
第3章 数据处理模块 65
3.1 CFR算法 65
3.1.1 削峰算法的基本原理 66
3.1.2 硬削峰 67
3.1.3 峰值窗削峰 67
3.1.4 脉冲抵消削峰 68
3.1.5 脉冲抵消削峰的实现 69
3.1.6 级联削峰技术 69
3.2 DPD算法 70
3.2.1 功放的线性化校准 70
3.2.2 DPD的基本原理 72
3.2.3 DPD的整体架构和流程 74
3.2.4 反馈信号处理 76
3.2.5 DPD的数据预处理 79
3.2.6 数据预处理的主要流程框图 79
3.2.7 预失真模型建立技术 82
3.2.8 预失真参数求解技术 84
3.2.9 预失真流程和策略技术 86
3.2.10 开环DPD技术 89
第4章 数模/模数转换模块 91
4.1 概述 91
4.2 数模转换模块的设计 92
4.2.1 数模转换模块的作用 92
4.2.2 DAC器件基本指标 92
4.2.3 DAC的选型 97
4.2.4 DAC的评估方法 98
4.2.5 DAC的设计 101
4.3 模数转换模块的设计 121
4.3.1 模数转换模块的作用 121
4.3.2 ADC器件基本指标 122
4.3.3 ADC的选型 123
4.3.4 ADC器件的评估方法 126
4.3.5 ADC的设计 128
4.4 目前业界主流的ADC技术 136
4.4.1 CTSD ADC 136
4.4.2 Pipeline ADC 137
4.4.3 Pipelined-SAR ADC 138
4.4.4 时间交织(Time-interleaved)技术介绍 139
第5章 时钟处理模块 140
5.1 时钟处理的作用 140
5.1.1 时钟处理在无线网络中的作用 140
5.1.2 时钟处理在RRU产品中的作用 141
5.2 时钟处理模块相关的性能指标 142
5.2.1 时钟抖动基础知识 142
5.2.2 时钟的相位噪声 151
5.3 时钟芯片的选型 156
5.4 时钟芯片性能的评估 158
5.5 时钟的设计 162
5.5.1 时钟的仿真和配置 162
5.5.2 时钟的电源设计 168
5.5.3 时钟的PCB设计 172
第6章 收发信机射频系统设计 181
6.1 概述 181
6.2 收发信机系统指标 184
6.2.1 发射机系统指标 184
6.2.2 接收机系统指标 185
6.3 收发信机指标分解 188
6.3.1 发射机指标分解 188
6.3.2 反馈指标分解 193
6.3.3 接收机指标分解 195
6.4 收发信机设计实现 204
6.4.1 发射机架构 204
6.4.2 接收机架构 213
6.5 收发信机测试 221
6.5.1 发射机测试 221
6.5.2 接收机测试 222
第7章 射频前端 225
7.1 功率放大器模块 225
7.2 功率放大器的指标 227
7.3 功率放大器的设计 231
7.3.1 末级电路 232
7.3.2 驱动级电路 238
7.3.3 激励级电路 239
7.3.4 功率信号取样电路 240
7.3.5 功率放大器保护电路 240
7.4 无源模块 240
7.4.1 双工器 240
7.4.2 天线单元 247
第8章 可靠性及电源设计 257
8.1 可靠性设计 257
8.1.1 系统的可靠性模型 257
8.1.2 可靠性指标分配 258
8.1.3 可靠性初步预计 258
8.1.4 器件的可靠性 259
8.1.5 系统存储环境的考虑 261
8.1.6 系统使用环境的考虑 261
8.1.7 减震缓冲设计的考虑 262
8.2 电源 262
第9章 RRU未来展望 266
9.1 移动通信及RRU技术演进 266
9.2 5G RRU关键无线技术 268
9.2.1 mm Wave技术 268
9.2.2 全双工技术 270
9.2.3 Massive MIMO多天线技术 271
9.2.4 全新散热技术 276
9.2.5 高效PA技术 277


媒体评论: 在过去的二十几年里,无线通信已经成为电信行业中最大的产业之一,经历了以GSM为代表的第二代蜂窝通信系统,以UMTS和LTE为代表的第三代和第四代移动通信系统,目前已经发展到万物互联的第五代移动通信系统。5G不仅仅是移动通信技术的升级换代,更是未来数字世界的驱动平台和物联网发展的基础设施,将真正创建一个全连接的信息新时代。
本书首先系统性地介绍了RRU的架构、组网方式、关键指标等内容,然后详细讲解了组成RRU中频数字链路、数据处理模块、数模/模数转换模块、时钟处理模块、射频收发系统及射频前端模块的技术特点和设计方法。
通过阅读本书你将:
透彻理解RRU的架构、系统组成和指标要求
透彻理解中频数字链路、数字处理、多速率处理对外接口
深入理解核心算法CFR和DPD原理
深入了解业界主流的AD/DA技术,以及时钟处理技术
庖丁解牛射频收发信系统设计
深入了解射频前端功率放大器及无源模块滤波器和天线设计
了解RRU的未来演进趋势及5G RRU关键技术