RRU设计原理与实现

　　本书从实用性的角度出发阐述了无线射频核心单元RRU（RemoteRadioUnit）的设计，全面介绍了基带数字信号到空口射频信号的处理过程。全书由七个章节组成，分别阐述了数字信号处理，射频信号处理，信号监测过程以及软件方案实现等，后展望了RRU未来的技术发展。

　　作者简介 韦兆碧 毕业于西安交通大学，工学博士，高级工程师，电子科学与技术领域博士后。2004年加入中兴通讯，精通数字硬件及射频系统设计，RRU产品研发团队负责人，有10余年中射频硬件开发经验。在国内外刊物发表论文二十余篇，拥有发明专利5项。 侯建平 毕业于西安电子科技大学，工学学士。2000年加入中兴通讯，有30余年中射频硬件及系统开发经验，射频专家，射频系统负责人，拥有发明专利2项。 王珊 毕业于西安电子科技大学，工学硕士。2009年加入中兴通讯，有10年射频硬件开发经验，射频子系统负责人，精通射频器件规划和收发信系统设计。在国内外刊物发表论文1篇，拥有发明专利4项。 宋滨 毕业于西安电子科技大学，工学硕士。2005年加入中兴通讯，有10余年数字硬件开发经验，硬件系统专家，数字中频系统负责人，精通数字中频硬件和系统设计。带领团队完成了多款主力发货机型设计生产，拥有发明专利1项。 赵娜 毕业于西安电子科技大学，工学硕士。2007年加入中兴通讯，射频链路架构专家，精通射频链路设计分析，有10余年TRX链路设计开发经验。在国内外刊物发表论文3篇，拥有发明专利4项。 李从伟 毕业于西北工业大学，工学硕士。2006年加入中兴通讯，数字系统架构专家，精通数字信号处理，软件无线电理论及应用。有10余年无线通信系统设计经验，拥有发明专利3项。 惠培智 毕业于西安交通大学，工学硕士。2012年加入中兴通讯，中频逻辑系统负责人，精通FPGA系统开发及算法优化实现，在国内外刊物发表论文5篇。

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