[发明专利]一种高性能LTE信道模拟器宽带射频接收机

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能LTE信道模拟器宽带射频接收机，属于微波/毫米波器件技术。

背景技术

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项是我国政府为了推动我国通信行业整体发展，提升我国无线移动通信行业在全球的地位，培养我国移动通信行业可持续发展能力，拉动我国民族工业创新发展的重要措施。TD-LTE及其演进技术TD-LTE-Advanced，作为具有我国独立自主知识产权的TD-SCDMA后续演进技术，将更加体现我国在国际通信领域的话语权及竞争力。

无线信道是非常复杂和多变的信号物理通道，无线信道存在着多径衰落、平衰落、噪声等影响通信性能的不利因素，而这些都是通信系统研究必须要重点考虑的问题，信道的模拟是保证同一通信协议与体制系下，不同厂家开发的终端与多厂家提供的系统设备之间顺畅通信必不可少的测试流程。通过开发支持LTE无线信道模拟器，节省移动通信设备的研制费用，增加了研发时的灵活性，同时缩短研制周期，减少基站和终端设备的总体开发过程及互联互通测试时间，减少外场测试的时间，对提高和保证不同系统、终端厂商的互连互通有着非常积极的作用。

LTE信道模拟器中宽带射频接收机是整个设备中关键部分，该射频接收机能够接收400MHz～6GHz的宽带无线射频信号，接收机接收功率范围为+15～-50dBm，接收机的处理带宽可达100MHz，通过调整混频器中本振的相位对接收机通道相位进行调整，同时还需具备低复杂度、低功耗的特点。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高性能LTE信道模拟器宽带射频接收机，能够有效降低LTE信道模拟器复杂度、减小功耗和体积，实现较好相位噪声性能指标。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

宽带射频接收机是射频与微波系统的核心部件，在通信、雷达与电子对抗中具有关键作用，其主要技术指标为接收带宽、噪声系数、接收电平动态范围、处理带宽等。本发明设计的高性能LTE信道模拟器宽带射频接收机，具有射频输入宽频带、处理带宽宽、体积小、功耗低、高性能、高集成度、性能指标好等特点。具体包括宽带射频功率检测幅度调整模块、分段变频滤波模块、中频自动电平控制模块、中频解调模块和本振模块；

所述宽带射频功率检测幅度调整模块：对输入信号的功率进行检测：若输入信号功率大于阈值，则对输入信号进行衰减处理，然后将衰减处理后的信号发送给分段变频滤波模块；若输入信号小于等于阈值，则输入信号直接通过并发送给分段变频滤波模块；

所述分段变频滤波模块：对输入信号进行分频段处理，针对不同的频段，分别进行各自的变频滤波处理后，都变为中频信号，然后将得到的中频信号发送给中频自动电平控制模块；

所述中频自动电平控制模块：对输入信号功率大于阈值范围的电平进行衰减，调整到阈值范围内后发送给中频解调模块；对输入信号功率在阈值范围内的电平，直接发送给中频解调模块；对输入信号功率小于阈值范围的电平进行放大，调整到阈值范围内后发送给中频解调模块；

所述中频解调模块：对输入信号进行正交解调，产生模拟基带信号，给LTE信道模拟器的基带部分进行数据处理；在中频解调模块中插入一个相位可调的中频频率合成器，使输入的本振信号相位可调，实现射频接收相位可调的功能；

所述本振模块：给LTE信道模拟器提供射频本振信号。

射频电路中为了实现对相位的精确控制，通常会在收发信机中插入移相器以实现相位调整。采用不同的移相器方案，移相效果也不一样。模拟移相器工作带宽比较窄；数字控制移相器工作频率带宽可以稍微宽点，但是移相精度不够高，一般典型的移相精度是6.25度。本发明采用的方案是在解调环节中插入一个中频相位可调的频率合成器，该频率合成器的相位调整精度能达到2度，精度高，且实现方法简单，不需要在收信机和发信机中都插入复杂的移相电路，进一步降低LTE信道模拟器中频率合成器的复杂度。

具体的，所述宽带射频功率检测幅度调整模块包括依次连接的宽带定向耦合器、限幅放大器、宽带射频数控衰减器和放大器，输入信号经由宽带定向耦合器输入，宽带射频放大器和宽带射频检波器对宽带定向耦合器的输出信号进行功率检测。

具体的，所述分段变频滤波模块，对400MHz～6GHz的输入信号进行分频段处理，针对不同的频段，分别进行各自的变频滤波处理后，都变为1.2GHz的中频信号，然后将得到的1.2GHz的中频信号发送给中频自动电平控制模块。

具体的，所述分段变频滤波模块：