频域中的频谱表示的是时域波形,TD-SCDMA可实现对无线频谱的高效利用

用于对称和非对称业务处理的基站发射机需要高带宽效率。时分同步码分多址(TD-SCDMA)技术可以通过引入时分复用(TDD)技术来支持这类业务的应用，通过周期性地改变传输方向，在同一无线载波上实现上行链路和下行链路的交替传输。其优点在于，对于对称服务，可以将上行链路和下行链路方向之间的切换点设置为对称关系，对于非对称服务，可以设置为一定范围的非对称值。因此，使用TDD可以同时提高两种业务的频谱利用率和通信能力。

TD-SCDMA是频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)的综合利用。可与具有密集频谱复用支持功能的智能天线配合使用，实现无线频谱的高效利用。

基于TD-SCDMA的系统可以满足第三代移动通信(3G)在新兴的密集型应用、分组传输和移动互联网应用中对高数据速率的要求，使运营商能够在低风险的情况下从2G到3G的平稳过渡中受益。2G系统的低成本和3G系统的初步应用促使基站设备制造商采用新的可重构硬件平台。许多BTS制造商认为多载波收发器是支持无线空中接口标准的单一基础设计解决方案。

传统基站架构需要为每个RF载波配备一个完整的收发器(数字和模拟系统分别需要4至80个通道)。这种无线信号一定是多分集的。多载波收发机的妙处在于通过天线对每个射频载波进行数字域处理，消除无线冗余，从而获得单一的高性能无线频率。

基于TD-SCDMA无线传输技术的无线接入网(RAN)可以与GSM核心系统相连，实现3G业务和功能在现有GSM网络中的无缝集成。这将使GSM运营商能够以经济高效的方式升级到3G，因为GSM核心网络设施的完全集成和再利用的成本在3G的经济性中起着关键作用。

图1显示了帧的物理结构。这个5ms帧由7个时隙组成，箭头指示上行链路和下行链路方向。TS0总是下行链路，TS1总是上行链路。与通常的表示相反，可以看出时隙的净长度不包括相邻的保护时间。上下行的切换点可以设置在TS1和TS2之间，TS6和TS0之间，保护时间只有12.5微秒。0之后是用于实现UE同步的下行链路导频信号DwPTS。用于随机接入和同步的100微秒UpPTS由UE发送，并且落在设定的125微秒窗口内。但是，它可能在上升沿之间的间隙提前到达，这需要BTS控制器(BTSC)尽快进入接收状态。这个间隙偶尔用于校准目的。

图1由箭头指示的上行链路和下行链路方向由7个时隙组成。

TD-SCDMA无线接口与3GPP集成，可作为UTRA-TDD和UTRA-TDD LCR的低码片速率选择方案。UTRA-TDD HCR使用高码片速率模式(码片速率3.84兆码片/秒，带宽5兆赫兹)。符号时间Ts=Q/Tc，Tc=1/码片速率=0.78125s，符号时间Ts取决于扩频系数Q，调制模式为QPSK。对Tx各芯片的脉冲波形进行滤波。

数模转换器(DAC)和多载波功率放大器(MCPA)必须保护几个数字产生的载波频谱，以免对相邻通道造成破坏或寄生信号。由于基站Tx在每个载波上的载波间互调(IM ),产生的频谱再生必须最小。DAC用于产生更高的频率，上变频级数从2级减少到1级。缺点是转换器性能会在较高频率下下降。多载波传输不同于单载波无线方案，单载波无线方案使用模拟滤波器来消除可能导致相邻信道损坏的无用信号。多载波架构限制了整个传输带宽中的失真。

当RF PA传送没有固定包络的信号、一组载波或几个CDMA组合信号时，PA产生

根据3GPP标准的要求，TD-SCDMA TX的设计应实现TD-SCDMA BTS、GSM和DCS-1800BTS的共存。为了降低MCPA的线性度要求，DAC的邻道泄漏比(ACLR)规格不应超过表1中的规定值。

TD-SCDMA信号的峰均功率比(PAPR)取决于码数和载波数。当所有码和载波同相相加时，RAPR值最大。

AD6623是一款四通道104M采样/s传输信号处理器(TSP)，适合多模式无线基站Tx架构。它用于基站Tx的DSP和高速DAC之间。16位DAC的动态范围允许多个AD6623组合通道以高PAPR值在数MHz带宽内传输，平均输出信号电平为整个范围的一定比例。此外，可编程系数有限脉冲响应(FIR)滤波器级允许将抗镜像和静态均衡功能合并到一个高性价比的滤波器中。可编程上电/关断单元支持在TD-SCDMA指定的时隙上电和关断。

每个级联集成梳状(CIC)滤波器级的插值因子范围和第二个CIC滤波器中的重复采样器使AD6623能够有效地产生窄带和宽带载波以及高速采样光束。高分辨率数控振荡器(NCO)支持频率规划的灵活应用。高速NCO可以将正交采样信号调整到中频(IF)通道，或者NCO可以直接对IF通道执行频率调制。

AD9777是一款16位高性能可编程2x/4x/8x插值Tx数据转换器(TxDAC ),用于要求高动态范围的基带或IF波形重构。AD9777独特的串行接口(SPI)高度可编程，支持以下增强型系统级选项，包括：

* 2x/4x/8x插值滤波器可选；

* Fs/2、Fs/4或Fs/8(Fs:ad 9777的采样频率)带镜像抑制的数字正交调制模式；

*直接中频模式、可编程通道增益和失调控制。

AD8346是一款适用于0.8-2.5GHz的半导体RF集成电路同相/正交(I/Q)调制器，其相位精度和幅度平衡性能允许对RF进行高性能直接调制。

Tx子系统可以通过ADI公司的ADSP TS001M Tiger-SHARC DSP进行补偿。该DSP适用于200MHz、每秒20亿次16位乘法/累加运算的通信应用。

TD-SCDMA芯片速率在400MHz以下的最高整数倍过采样率为399.36MHz(1.28398.0Mchips/s)。AD6623滤波器限制输出信号的带宽，使其低于TD-SCDMA要求的传输屏蔽。基带信号的码片速率为1.28 m码片/s，以fclk=99.84MHz运行的数字上变频器执行升余弦滤波、插值和频移处理。20MHz带宽内最多可以放置三个TD-SCDMA载波。串行数据源由AD6623处理通道以fsclk=fclk/2=40.96Mb/s(或1.2832.00=40.96Mb/s)的速率驱动。这基本上是AD6623的理想结构。主时钟以99.84MHz运行，这使得可编程FIR滤波器计算39个抽头。

可编程系数FIR滤波器在通带内将输入信号插值3倍，并预补偿CIC滤波器的滚降特性。RAM系数(RCF)输出速率为每个处理通道3.84M样本/秒。第二滤波器级(5阶CIC(CIC5)滤波器)的插值为Lcic5=13。CIC5的输出速率为49.92M样本/秒，第三滤波器级-二阶重采样CIC无插值(LrCIC2=1)。CIC2的输出速率为49.92M样本/s(综合采样率)。CIC和NCO以49.92MHz的组合速率工作，以节省功耗。NCO产生的正弦/余弦序列将插值后的TD-SCDMA信号上变频至IF=-6.24MHz。AD6623将载波转换到-16.24MHz至3.76MHz的频率范围。图2显示了AD6623的复合转换功能，通带纹波为0.116dB，阻带频率为0.87MHz。

图2 ad 6623对滤波后TD-SCDMA载波的频率响应

所有滤波器的预期误差矢量幅度(EVM)必须小于2%。EVM通过观察与升余弦(RRC)接收滤波器匹配的实际AD6623滤波器的时域脉冲响应来计算。由于适当的RRC的无限响应，大量的符号被用来避免傅立叶变换引起的误差向量的严重混乱，导致测量不准确。这可以通过观察中心的小数值结果来验证

AD9777接受来自AD6623的交错I/Q数据(图3)。该接口为32位宽，实部16位，虚部16位。AD9777利用其双通道DAC产生积分调制中频信号，该信号由模拟正交调制器转换为RF信号。DAC的镜像抑制和频率偏移性能决定了后续模拟滤波器级的要求。AD9777在LDAC=8、的条件下进行数据插值，对应的采样率为399.36M samples/s，这种配置可以使43抽头第一级滤波器工作在399.36/8=49.92MHz的频率，TD-SCDMA载波覆盖33.68MHz-53.68MHz频段。中心频率为中频43.69MHz(49.92x7/8MHz)。从图4所示的矩形区域可以确定，AD9777的输出端有三个经过滤波的TD-SCDMA载波。

图3三载波TD-SCDMA Tx框图

AD9777后面的正交调制器有两个正交工作的混频器。混频器的输出根据频率分量的相位关系和符号进行内部求和，以执行数学运算。

图4可以确认，在矩形区域中，AD9777的输出端有三个经过滤波的TD-SCDMA载波。