[发明专利]中短波频段高动态范围宽带射频前端无效

专利信息
申请号: 200710144861.7 申请日: 2007-12-19
公开(公告)号: CN101207403A 公开(公告)日: 2008-06-25
发明(设计)人: 沈锋;郝燕玲;徐定杰;王伟;薛冰;韦金辰;黄平 申请(专利权)人: 哈尔滨工程大学
主分类号: H04B1/707 分类号: H04B1/707;H04B1/16
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 代理人: 牟永林
地址: 150001黑龙江省哈尔*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 中短波 频段 动态 范围 宽带 射频 前端
【说明书】:

技术领域

发明涉及中短波频段扩频信号接收系统的宽带射频前端。

背景技术

中短波频段一般指0.5MHz-30MHz的频段,中短波通信利用电离层作为传输媒质,传输距离可达到数千公里。由于中短波通信具有抗毁性强,传输距离远的特点,所以其应用十分广泛。目前,中短波频段没有被高动态范围的通信系统(如移动通信)所应用。扩频通信系统是指待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数扩展后成为宽频带信号,送入信道中传输,再利用相应手段将其压缩从而得到传输信息的通信系统。由于扩频信号的频谱远远大于原始信息的带宽,所以经过扩展频谱后的信号往往淹没在了信道噪声以下,很难被监测。并且扩频函数或扩频序列一般具有伪随机特性,所以扩频通信系统具有极强的保密性。而射频前端是中短波扩频系统的一个重要环节,直接影响到扩频系统的作用距离、抗干扰能力和系统带宽。

现代接收机体系结构一般包括:镜像抑制接收机结构、零中频接收机结构、低中频接收机结构以及基于软件无线电的数字中频接收机结构。以上几种结构都有各自的优缺点:镜像抑制接收机结构包括Hartley镜像抑制结构和Weaver镜像抑制结构,理论上都可以完全消除镜像响应与镜像噪声,但是由于Hartley镜像抑制结构需要采用固定移相器,而宽带的固定移相器是很难实现的,因此不适合应用于宽带接收机。而Weaver镜像抑制结构相对复杂,两路信道的增益与相位失配度相对较大,实际使用中随着失配增大,镜像抑制度会降低。零中频接收机结构是抑制镜像干扰的另一种有效结构,它将射频信号直接变换为基带信号,因此可以完全消除镜像干扰。但也正是由于这种结构的特点,直流漂移和低频噪声的影响是不可避免的,而且本振泄漏或者低噪声放大器的辐射和泄漏都正好被下变频到有用信号上,从而影响系统的整体性能。为了消除零中频接收机结构的各种不利影响,可以将中频选择在较低但非零的频率上,这就是低中频接收机结构。但这种结构又会带来镜像干扰,所以一般的低中频接收机结构采用正交的镜像抑制混频器和多相滤波器,这两者都是利用信号和镜像干扰经过混频之后存在的相位差异来区分信号和干扰的,但这种结构较为复杂,实现有一定难度。

随着数字信号处理技术的不断发展,基于软件无线电的数字中频接收机结构应运而生,一般的软件无线电的数字中频接收机结构在A/D变换之前完成滤波、放大、增益控制及变频等功能,将射频信号变换到中频。A/D变换后经过专用的数字信号处理器件进行数字下变频处理,降低数据流速率,将IF(中频)数字信号变换成基带数字信号,再送到通用DSP进行处理,实现对各种数据率相对较低的数字基带信号处理,完成各种抗干扰、抗多径、自适应均衡算法等的实现;以及纠错FEC、反交织、解密等功能。虽然这种结构具有良好的通用性和开放性,但对于射频前端的要求很高:要求低噪声系数、高动态范围、高镜像抑制及高线性度等等。目前结构的射频前端难以达到上述要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种中短波频段高动态范围宽带射频前端,以克服现有结构的射频前端噪声系数高、动态范围小和镜像抑制低的缺点。它由预选放大模块3、第一级数字可变增益放大模块4、第一级变频模块5、第二级数字可变增益放大模块6、第二级变频模块7、第三级数字可变增益放大模块8和中频放大模块9组成,预选放大模块3的信号输出端连接第一级数字可变增益放大模块4的信号输入端,第一级数字可变增益放大模块4的信号输出端连接第一级变频模块5的信号输入端,第一级变频模块5的信号输出端连接第二级数字可变增益放大模块6的信号输入端,第二级数字可变增益放大模块6的信号输出端连接第二级变频模块7的信号输入端,第二级变频模块7的信号输出端连接第三级数字可变增益放大模块8的信号输入端,第三级数字可变增益放大模块8的信号输出端连接中频放大模块9的信号输入端。

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