接收机基础 JYHS
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精编【广告传媒】无线电广播接收机的基础知识
【广告传媒】无线电广播接收
机的基础知识
xxxx年xx月xx日
xxxxxxxx集团企业有限公司
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习题十10 2
习题十10 1
习题十10 4
习题十10 3
A．复习
新课
1．什么叫调制，调制有几种方式？
2．简述直接放大式调幅收音机组成方框图。
造成直接放大式收音机性能不稳定及灵敏度降低的主要原因是高频放大器很难实现宽频带高增益放大，如何克服呢？
B．新授课
10.2.1 超外差式调幅收音机工作原理
一、变频
1．问题的提出：为了有效地对信号进行解调，必须对高频信号放大几万倍甚至几百万倍。若直接放大会遇到两个困难：
（1）频率很高时，要使放大器的放大倍数做得很大是不容易的，而且各级放大易引起自激振荡。
（2）要在频段很宽的范围内使放大器的放大倍数大致一样也是很难的。
2．解决的方法：
如果把不同频率的高频信号，在保持其调制类型（如AM，FM等）和调制参数（如调制频率，调制系数等）都不变的条件下，先变换成一个载波频率较低且固定不变的中频，然后对这个固定的中频信号再进行放大，就可以既提高放大倍数，又可对各频率信号保持相同的灵敏度。
3．变频：只改变信号的频率，变频是一门技术，实现这种功能的电路叫变频器。
二、超外差接收法：
1．概念：超外差接收方法是一将收到的各个电台的具有不同载波频率的高频无线电信号先与本机振荡信号混合，产生出一个统一的固定不变的差频信号（中频）由于产生
出的这个中频是超音频信号，故有“超外差接收”之名称。超外差也是一门技术，应用极广。
监测接收机及其基本知识ppt课件
监测接收机最后一级中频的典型输出
主要模块 中频部分
功能:
对从前端输入的信号进行预选和滤波。 转换到基带 (视频输出)。 通过带有不同加权过程的对数放大器获得输 入信号的电平信 息。 调整中频部分产生的信号电平进入固定倍数 放大器。 (对于调幅信号) 为进一步处理解调信号。
主要模块 中频部分
模拟或数 字中频部分? 模拟解决方案通常用于消费产品（能力较低） 和专业的宽带领域(8 MHz to 10 MHz) 数字解决方案有如下决定性的优点: 较多的带宽选择, 容易调整 可实现针对不同的波形选用不同的滤波器 不用调整 – 高精确性 温度稳定性好
输入信号频率范围
10 kHz to 3000
MHz 第一本振
3466.71 MHz to 6466.7
MHz
第一中频
3466.7 MHz
主要模块 第二、第三本振
功能:
第二、第三本振通常是固定频率的振 荡器。它们把第一和第二中频 输出信 号转变为中频信号，这些信号将被加 载在中频部分或其它模块上以便进行 进一步处理, 如中频全景。这些未被控 制的宽带中频信号应该在后部也能得 到。第一和第二中频信号经常被成对 输出满足带宽极宽的应用(>10 MHz)。
接收机参数 频率范围
单调谐器的概念
Pros:
整个频带仅有一个调谐器，只
需较小的空间，价格低。
主要模块 中频部分
功能:
对从前端输入的信号进行预选和滤波。 转换到基带 (视频输出)。 通过带有不同加权过程的对数放大器获得输 入信号的电平信 息。 调整中频部分产生的信号电平进入固定倍数 放大器。 (对于调幅信号) 为进一步处理解调信号。
主要模块 中频部分
模拟或数 字中频部分? 模拟解决方案通常用于消费产品（能力较低） 和专业的宽带领域(8 MHz to 10 MHz) 数字解决方案有如下决定性的优点: 较多的带宽选择, 容易调整 可实现针对不同的波形选用不同的滤波器 不用调整 – 高精确性 温度稳定性好
输入信号频率范围
10 kHz to 3000
MHz 第一本振
3466.71 MHz to 6466.7
MHz
第一中频
3466.7 MHz
主要模块 第二、第三本振
功能:
第二、第三本振通常是固定频率的振 荡器。它们把第一和第二中频 输出信 号转变为中频信号，这些信号将被加 载在中频部分或其它模块上以便进行 进一步处理, 如中频全景。这些未被控 制的宽带中频信号应该在后部也能得 到。第一和第二中频信号经常被成对 输出满足带宽极宽的应用(>10 MHz)。
接收机参数 频率范围
单调谐器的概念
Pros:
整个频带仅有一个调谐器，只
需较小的空间，价格低。
接收机结构 ppt课件
Mixer output with DC offset
LO
1)泄漏的本振信号从天线回到射频放大器，在混频器的射 频中与本振信号差拍为直流。 2)部分从天线而来的强干扰信号泄漏到混频器的本振端口， 与混频器射频端的同样的强干扰信号混频为直流。
这些直流分量叠加在基带信号之上，而且其电平往往较 大，甚至大到使后级的低频p放pt课大件 器饱和，无法放大信号。7
6
2.3 零中频结构
问题：零中频结构存在着许多在超外差接收机结构中没 有的或不甚严重的问题，如直流偏移、偶次谐波失失真、 I/Q通道不平衡、闪烁噪声等问题
1、直流偏移：是零中频特有的一种干扰，由自混频引起
Antenna
Self-mixing of interferer
LNA LO Self-mixing
ppt课件
5
2.3 零中频结构
系统中各信号的频谱关系如图
RF Filter
LO
Down conversion, one step mixer Baseband filter
IF Filter
RF Band
f
Baseband filtering and ADC
f
I&O Channel
特点：
1、中频为零，就不存在镜频干扰。
中频采样：窄带中频和宽带中频带通采样 射频直接采样：全宽开低通采样、射频直接带通采样。
《接收机概述》课件
接收机的发展趋势包括更高的灵敏度、更宽的动态 范围和更高的集成度。
局限与优化方向
接收机仍面临着一些技术和性能上的局限，需要通 过进一步的研究和优化来克服。
接收机的组成与功能
主要部件
接收机包含各种部件，如天线、调谐器、解调器、 滤波器和音频放大器。
主要功能
接收机的主要功能是接收和处理无线电信号，将其 转换成可读或可理解的形式。
接收机参数
1 常用参数
接收机的常用参数包括灵敏度、动态范围、 带宽、选择性等。
2 含义与解释
了解接收机参数的含义对于正确选择和配置 接收机至关重要。
《接收机概述》PPT课件
这个PPT课件将向你介绍接收机的基本概念和原理，接收机在通信和其他领域 的应用，以及接收机的技术指标和发展趋势。
什么是接收机？
接收机是一种用于接收无线电信号并将其转换成有用信息的设备。它的基本 原理是通过天线接收电磁波，并将其转换成可供理解和使用的信号。
接收机根据其设计和用途的不同，可以分为各种不同类型，如广播接收机、 卫星接收机和通信接收机。
接收机信道
1
信号调制方式
接收机信号可以通过调幅、调频或其他调制方式进行传输。
2
不同信道下的工作原理
接收机需要根据不同的信道特性进行相应的信号处理和解调。
3
选择合适的接收机
根据具体的需求和应用场景，选择合适的接收机来适应不同的信道。
局限与优化方向
接收机仍面临着一些技术和性能上的局限，需要通 过进一步的研究和优化来克服。
接收机的组成与功能
主要部件
接收机包含各种部件，如天线、调谐器、解调器、 滤波器和音频放大器。
主要功能
接收机的主要功能是接收和处理无线电信号，将其 转换成可读或可理解的形式。
接收机参数
1 常用参数
接收机的常用参数包括灵敏度、动态范围、 带宽、选择性等。
2 含义与解释
了解接收机参数的含义对于正确选择和配置 接收机至关重要。
《接收机概述》PPT课件
这个PPT课件将向你介绍接收机的基本概念和原理，接收机在通信和其他领域 的应用，以及接收机的技术指标和发展趋势。
什么是接收机？
接收机是一种用于接收无线电信号并将其转换成有用信息的设备。它的基本 原理是通过天线接收电磁波，并将其转换成可供理解和使用的信号。
接收机根据其设计和用途的不同，可以分为各种不同类型，如广播接收机、 卫星接收机和通信接收机。
接收机信道
1
信号调制方式
接收机信号可以通过调幅、调频或其他调制方式进行传输。
2
不同信道下的工作原理
接收机需要根据不同的信道特性进行相应的信号处理和解调。
3
选择合适的接收机
根据具体的需求和应用场景，选择合适的接收机来适应不同的信道。
接收机概述
1.1 噪声及噪声系数
结型场效应管JFET(Junction FET)和金属-氧化物-半导 体场效应晶体管(MOSFET)：
这类器件是通过调制导电沟道的电阻来工作的。因此， 在电阻性沟道中必然会产生热噪声。因为导电沟道的电阻 值随外加偏压而变，故热噪声大小与偏压有关。除此之外， 更为重要的是闪烁噪声，其功率谱密度为
1.2 灵敏度
灵敏度：是衡量系统接收微弱信号能力的技术指标。
根据噪声系数的定义：F (SNR)i Pi Ni
(SNR)o (SNR)o
在阻抗匹配的情况下，由源内阻产生的热噪声送给接 收机的噪声功率为其额定功率，即有 Ni kTsB
此时对应于保证输出信噪比时所要求的最小输入信号 功率就是接收机的灵敏度。Ps,total kTS F (SNR)o B
1.1 噪声及噪声系数
噪声系数：表征了信号通过系统后，系统内部噪声造
成信噪比恶化的程度。与系统增益无关。
NF(dB) 10lg F
F (SNR)i Pi / Ni (SNR)o Po / No
对于图1.1-1所示的电路,假设：
(1.1-5)
V
2 n
和
I
2 n
是不相关的。其噪声系数为
F 1 (Vn In • RS)2 1 Vn2 In2
噪声电流功率谱密度和噪声电压功率谱密度分别为
SI
无人机接收机的认识PPT课件
以FUTABA R7008SB接收机为例 ：
插槽接口部分 1-6插槽:输出1-6通道的控制信号。 7/B插槽:输出7通道和电源。 8/SB插槽:输出8通道或者是S.BUS输出端口。 S.BUS2插槽: S.BUS2远程遥测传感器等。 当需要使用9个或者更多通道时，使用S.BUS功能或者是使用双接 收机功能，在机体上再多装载一个R7008SB接收机。
插槽的插入 接收机与数据线连接时，如图3-1所示的方向牢牢插入插槽。
只有S.BUS2插口要旋转90度进行插入。
Fra Baidu bibliotek
Link/Mode开关 接收机的Link/Mode开关，此开关是用来变更通道模式。注意要使
用接收机附带的塑料螺丝刀轻按图中所示位置，不要使用其他工具。 尤其注意，此开关并不是用于发射机和接收机的对频操作的，部分
读者使用过其他品牌的接收机，会有此习惯，futaba遥控器的对频方 法前面已有详细介绍，参考本项目任务1。
额外电压插槽 在需要将飞机的动力电池等电压通过接收机发送到发射机时，
使用此插槽，这个功能主要是航模飞行时使用，现在无人机的飞控 系统基本具备回传参数的功能。使用此插槽时请使用外部电压输入 电缆连接于此插槽。不可插入其他插头，也不能让电池正负极接反 或两极短路。否则会有起火、毁坏设备等危险。
插槽接口部分 1-6插槽:输出1-6通道的控制信号。 7/B插槽:输出7通道和电源。 8/SB插槽:输出8通道或者是S.BUS输出端口。 S.BUS2插槽: S.BUS2远程遥测传感器等。 当需要使用9个或者更多通道时，使用S.BUS功能或者是使用双接 收机功能，在机体上再多装载一个R7008SB接收机。
插槽的插入 接收机与数据线连接时，如图3-1所示的方向牢牢插入插槽。
只有S.BUS2插口要旋转90度进行插入。
Fra Baidu bibliotek
Link/Mode开关 接收机的Link/Mode开关，此开关是用来变更通道模式。注意要使
用接收机附带的塑料螺丝刀轻按图中所示位置，不要使用其他工具。 尤其注意，此开关并不是用于发射机和接收机的对频操作的，部分
读者使用过其他品牌的接收机，会有此习惯，futaba遥控器的对频方 法前面已有详细介绍，参考本项目任务1。
额外电压插槽 在需要将飞机的动力电池等电压通过接收机发送到发射机时，
使用此插槽，这个功能主要是航模飞行时使用，现在无人机的飞控 系统基本具备回传参数的功能。使用此插槽时请使用外部电压输入 电缆连接于此插槽。不可插入其他插头，也不能让电池正负极接反 或两极短路。否则会有起火、毁坏设备等危险。
21第一讲 GNSS接收机认识
6
三、实训步骤
（3）无线电指示灯 指示X90接收电台数据情况，
闪烁表示 X90正在接收电台数据。 （4）电源灯
指示X90电池使用状态。在电 池供电模式下，长亮表示当前 X90由电池供电且电量充足；闪 烁表示电池电量不足。
7
三、实训步骤
2.动静态切换 （1）动静态切换方法
X90上电开机后处于 RTK 模式，如需切换到静态采集模 式，按下切换键，数据采集灯亮，当数据采集灯熄灭时即可 松开切换键完成切换。
2
二、器材准备与人员组织
1.器材准备 测地型GNSS接收机一台、基座一个（含轴心）、三脚
架一个。 2.实训场地
GNSS测量实训场。 3.人员组织
按照GNSS接收机的台数分若干组进行，建议每组5人。 其中，架设接收机1人，硬件连接及检查1人，GNSS接收机 外业观测1人，记录1人，计时1人。
3
三、实训步骤
12
（3）量取天线高 在每时段观测前、后各量取天线高一次，精确至毫米。采
用倾斜测量方法，从脚架互成120°的方向量取三次， Trimble接收机测量至天线挂钩，互差小于3mm，取平均值。
13
（4）测站记录 根据作业计划，在规定的时间内开机，由于华测
X90GNSS接收机开机默认状态为动态模式，所以要进行静 态观测时，按切换键切换到静态模式。 测站记录内容包括1）天线高；2）观测时段，即开、关机时 间；3）接收机系列号；4）天线类型；5）日期；6）接收 机类型；7）量度方式。
三、实训步骤
（3）无线电指示灯 指示X90接收电台数据情况，
闪烁表示 X90正在接收电台数据。 （4）电源灯
指示X90电池使用状态。在电 池供电模式下，长亮表示当前 X90由电池供电且电量充足；闪 烁表示电池电量不足。
7
三、实训步骤
2.动静态切换 （1）动静态切换方法
X90上电开机后处于 RTK 模式，如需切换到静态采集模 式，按下切换键，数据采集灯亮，当数据采集灯熄灭时即可 松开切换键完成切换。
2
二、器材准备与人员组织
1.器材准备 测地型GNSS接收机一台、基座一个（含轴心）、三脚
架一个。 2.实训场地
GNSS测量实训场。 3.人员组织
按照GNSS接收机的台数分若干组进行，建议每组5人。 其中，架设接收机1人，硬件连接及检查1人，GNSS接收机 外业观测1人，记录1人，计时1人。
3
三、实训步骤
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（3）量取天线高 在每时段观测前、后各量取天线高一次，精确至毫米。采
用倾斜测量方法，从脚架互成120°的方向量取三次， Trimble接收机测量至天线挂钩，互差小于3mm，取平均值。
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（4）测站记录 根据作业计划，在规定的时间内开机，由于华测
X90GNSS接收机开机默认状态为动态模式，所以要进行静 态观测时，按切换键切换到静态模式。 测站记录内容包括1）天线高；2）观测时段，即开、关机时 间；3）接收机系列号；4）天线类型；5）日期；6）接收 机类型；7）量度方式。
(完整版)GNSS接收机的认识与使用
3、按接收机的通道数分类
根据接收机信号通道的类型，可分为多通道接收机、序贯通道接收机和多路复用 通道接收机。 GPS接收机在导航和定位工作中，需要跟踪多颗卫星。对于来自不同卫星的信号， 必须首先把它们分离开来，以便进行处理，量测获得不同卫星信号的观测量。而 GPS接收机的通道，主要作用就是将接收到的不同卫星信号加以分离，以实现对 各卫星信号的跟踪、处理和量测。 (1)多通道接收机，即具有多个卫星信号通道，而每个通道只连续跟踪一个卫星信 号的接收机。所以，这种接收机也称为连续跟踪型接收机，一般设置4—12个通 道。 (2)序贯通道接收机，通常只具有1—2个通道。为了跟踪多个卫星信号，它在相应 软件的控制下，能按时序依次对各个卫星信号进行跟踪和量测。由于对所测卫星 依次量测一个循环所需要时间较长（>20ms）,所以其对卫星信号的跟踪是不连 续的。 (3)多路复用通道接收机，与序贯通道接收机相似，一般也只具有1-2个通道，在 相应软件的控制下，按时序依次对所有观测量卫星的信号进行量测，其与序贯通 道接收机的区别，主要是对所测卫星信号量测一个循环的时间较短（≤20ms）可
4、按接收卫星系统分类
（1）单星系统： 通常只具有跟踪1个卫星导航定位系统能力的卫星 信号接收机。目前主要有GPS接收机、GLONASS接收机、北斗接收 机等。 （2）双星系统：同时具有跟踪2个卫星导航定位系统能力的卫星信号 接收机。目前主要有 GPS\ GLONASS 集成接收机。 （3）多星系统：同时具有跟踪2个以上卫星导航定位系统能力的卫星 信号接收机。目前主要有GPS\ GLONASS \ EGNOS集成接收机。
监测接收机及其基本知识
10 kHz to 3000 MHz 3466.71 MHz to 6466.7 MHz 3466.7 MHz
主要模块 第二、第三本振
功能:
第二、第三本振通常是固定频率的振荡器。它们把第一和第二 中频 输出信号转变为中频信号，这些信号将被加载在中频部分 或其它模块上以便进行进一步处理, 如中频全景。这些未被控制 的宽带中频信号应该在后部也能得到。第一和第二中频信号经 常被成对输出满足带宽极宽的应用(>10 MHz)。
单调谐器的概念
Pros: 格低。
Cons:
整个频带仅有一个调谐器，只需较小的空间，价
高中频 = 宽的中频滤波器带宽 限制了带内的截断点 高频削弱了噪声 相位噪声和线性度 只能用于一个有限的范围 如： HF + VHF/UHF
例如: EB200, ESMB (VHF/UHF)
接收机参数 噪声
凡是有电流的地方都会产生噪声。 电子的不规则运动是产生这种现象的原因。
监测接收机最后一级中频的典型输出频率: 10.7 MHz, 21.4 MHz, 40 MHz, 70 MHz, 160 MHz 许多选件都调谐到此频率。
(通常与测试接收机和频谱仪中频不同)。
主要模块 中频部分
功能:
对从前端输入的信号进行预选和滤波。 转换到基带 (视频输出)。 通过带有不同加权过程的对数放大器获得输入信号的电平信 息。 调整中频部分产生的信号电平进入固定倍数放大器。 (对于调幅 信号) 为进一步处理解调信号。 音频信号处理。 提供额外的输出端。
接收机的工作原理
接收机的工作原理
一、引言
接收机是无线通信系统中的重要组成部分，其主要功能是接收来自发射机发送的无线信号并将其转换为可供使用的电信号。本文将详细介绍接收机的工作原理。
二、接收机基本结构
一个典型的接收机由天线、前置放大器、混频器、中频放大器、检波器和音频放大器等部分组成。
1. 天线
天线是接收机中最基本的部分，它负责将无线信号转换为电信号，并传输到后续电路中。天线的类型和参数会对接收机的性能产生很大影响。
2. 前置放大器
前置放大器位于天线和混频器之间，主要起到增强输入信号幅度、提
高信噪比和减小系统噪声等作用。前置放大器通常采用低噪声放大器，以避免其自身噪声对整个系统性能产生影响。
3. 混频器
混频器是将输入高频信号与本地震荡信号相乘得到中频信号的关键部件。混频器可以实现从高频到低频或从低频到高频的变换。在混频过
程中，需要保证输入信号和本地震荡信号的频率、相位和功率等参数
满足一定条件。
4. 中频放大器
中频放大器是将混频器输出的中频信号进行放大的部分。中频放大器
通常采用宽带放大器，以保证其能够对不同调制方式下的信号进行放大。
5. 检波器
检波器是将中频信号转换为基带信号的关键部件。检波器通常分为包
络检波和同步检波两种方式。包络检波适用于调幅信号，而同步检波
适用于调幅、调频和调相信号等多种调制方式。
6. 音频放大器
音频放大器是将检波输出的基带信号进行进一步放大，并驱动扬声器
或耳机等输出设备。音频放大器通常采用类AB或类D功率放大电路，以保证其输出功率、失真度和效率等指标满足要求。
三、接收机工作原理
第八章GPS卫星信号接收机
36
第八章 GPS卫星信号接收机
§8.2 GPS接收机基本工作原理
37
第八章 GPS卫星信号接收机
§8.2 GPS接收机基本工作原理
变频及中频放大器 经过GPS前置放大器后的信号仍然很微弱，
为了使接收机通道得到稳定的高增益，并 且使L频段的射频信号变成低频信号，必 须采用变频器。
38
第八章 GPS卫星信号接收机
就是通过接收机内若干分离信号的通道来实现的。
通道:是由硬件和相应的控制软件组成的。每个
通道，在某一时刻只能跟踪一颗卫星的一种频率信号。 当接收机需同步跟踪多个卫星信号时，原则上可能采用 两种跟踪方式，其一是接收机具有多个分离的硬件通道， 每个通道都可连续地跟踪一个卫星信号；其二是一个信 号通道，在相应软件的控制下跟踪多个卫星信号。
接收机单元的主要功能是对经过放大和变
频处理的信号电源进行跟踪、处理和测量.
27
第八章 GPS卫星信号接收机
§8.2 GPS接收机基本工作原理
天线前置 放大器
信号处 理器
微处理 器
振荡器
控制、显 示及存储
设备
电源
28
第八章 GPS卫星信号接收机
§8.2 GPS接收机基本工作原理 8.2.1GPS接收机天线
不受P码保密的限制，产量大，价格便宜（双频的40％）
19
第八章 GPS卫星信号接收机 8.1接收机的分类
第八章 GPS卫星信号接收机
§8.2 GPS接收机基本工作原理
37
第八章 GPS卫星信号接收机
§8.2 GPS接收机基本工作原理
变频及中频放大器 经过GPS前置放大器后的信号仍然很微弱，
为了使接收机通道得到稳定的高增益，并 且使L频段的射频信号变成低频信号，必 须采用变频器。
38
第八章 GPS卫星信号接收机
就是通过接收机内若干分离信号的通道来实现的。
通道:是由硬件和相应的控制软件组成的。每个
通道，在某一时刻只能跟踪一颗卫星的一种频率信号。 当接收机需同步跟踪多个卫星信号时，原则上可能采用 两种跟踪方式，其一是接收机具有多个分离的硬件通道， 每个通道都可连续地跟踪一个卫星信号；其二是一个信 号通道，在相应软件的控制下跟踪多个卫星信号。
接收机单元的主要功能是对经过放大和变
频处理的信号电源进行跟踪、处理和测量.
27
第八章 GPS卫星信号接收机
§8.2 GPS接收机基本工作原理
天线前置 放大器
信号处 理器
微处理 器
振荡器
控制、显 示及存储
设备
电源
28
第八章 GPS卫星信号接收机
§8.2 GPS接收机基本工作原理 8.2.1GPS接收机天线
不受P码保密的限制，产量大，价格便宜（双频的40％）
19
第八章 GPS卫星信号接收机 8.1接收机的分类
接收机
在直接转换接收机中，其基本原理同于外差接收机，不同之处在于参与混频的本振频率不是任意给定的，而 是等于载波频率，这样中频频率就为0，所以再不存在镜像频率与镜频干扰，这种方案通常称为零中频方案。该方 案的射频部分省去了镜频滤波器，而中频滤波器变成了低通滤波器，简化了系统的构成，降低了设计和实现的难 度，节约了成本。但是直接转换接收机存在明显的缺点，如由于本振的频率和载波频率相同，故容易造成本振的 泄漏；存在直流偏差，对随后的电路造成严重影响；只能用于调幅信号的解调，不能解调调频和调相信号；对本 振的稳定性要求高，所以多数只在低频段使用。
谢谢观看
结构
接收机有两种基本构成结构，一种是超外差(superhetrodyne)结构，另一种是直接转换结构。
所谓超外差接收机，就是将接收到的射频信号与某一频率的本振信号进行混频或下变频之后输出一个频率较 低的中频调制信号，该中频信号的频率就是本振信号和被接收的信号的频率之间的固定频差。最终信号的解调是 将中频信号滤波、放大后在中频上由解调器完成。
2、平方型接收机。平方型接收机是利用载波信号的平方技术去掉调制信号，来恢复完整的载波信号，通过相 位计测定接收机内产生的载波信号与接收到的载波信号之间的相位差，测定伪距观测值。
3、混合型接收机。这种仪器是综合上述两种接收机的优点，既可以得到码相位伪距，也可以得到载波相位观 测值。
4、干涉型接收机。这种接收机是将GPS卫星作为射电源，采用干涉测量方法，测定两个测站间距离。
谢谢观看
结构
接收机有两种基本构成结构，一种是超外差(superhetrodyne)结构，另一种是直接转换结构。
所谓超外差接收机，就是将接收到的射频信号与某一频率的本振信号进行混频或下变频之后输出一个频率较 低的中频调制信号，该中频信号的频率就是本振信号和被接收的信号的频率之间的固定频差。最终信号的解调是 将中频信号滤波、放大后在中频上由解调器完成。
2、平方型接收机。平方型接收机是利用载波信号的平方技术去掉调制信号，来恢复完整的载波信号，通过相 位计测定接收机内产生的载波信号与接收到的载波信号之间的相位差，测定伪距观测值。
3、混合型接收机。这种仪器是综合上述两种接收机的优点，既可以得到码相位伪距，也可以得到载波相位观 测值。
4、干涉型接收机。这种接收机是将GPS卫星作为射电源，采用干涉测量方法，测定两个测站间距离。
实验一：GPS接收机的认识及操作
3、简单掌握GPS接收机的操作方法。
二、实验仪器
HD5800GPS接收机一台，电池两块，三脚架一个，基座一个（含轴心），记录手簿一本，钢卷尺一把。
三、实验步骤
1、实验前，熟悉GPS接收机的各项技术指标；
2、熟悉HD5800GPS接收机的构造；
3、GPS接收机控制面板按键图解如下：
4、实验内容
（1）认识GPS接收机的硬件组成
（4）GPS接收机操作
●开机
●参数输入（静态模式）
●数据接收
●状态面板
●关机（长按电源键3秒至关机）
（5）GPS接收机向PC及传输（下载）数据
四、注意事项
1、使用仪器注意防潮防水；
2、安装电池应注意正负极，切勿装反；
3、对中整平时，圆水准气泡必须严格居中；
4、操作过程中，注意观察各指示灯的情况。
五、上交资料
提交一份合格的GPS接收机的认识与操作实验报告
（2）电源（电池）的安装
安装电池时，先松开固连螺旋，按电源盒上的提示安装上电池。安装时，注意电池盒上标注的“+”、“-”极性。
（3）GPS接收机安装
将GPS接收机固定安装在三脚架基座上，对中整平，量天线高（在每时段观测前后各量取天线高一次，精确至毫米。采用倾斜测量方法，从脚架互成120°的三个空档测量天线高，互差小于3mm，最后取平均值。）
3gps接收机安装gps接收机固定安装在三脚架基座上对中整平量天线高在每时段观测前后各量取天线高一次精确至毫米
二、实验仪器
HD5800GPS接收机一台，电池两块，三脚架一个，基座一个（含轴心），记录手簿一本，钢卷尺一把。
三、实验步骤
1、实验前，熟悉GPS接收机的各项技术指标；
2、熟悉HD5800GPS接收机的构造；
3、GPS接收机控制面板按键图解如下：
4、实验内容
（1）认识GPS接收机的硬件组成
（4）GPS接收机操作
●开机
●参数输入（静态模式）
●数据接收
●状态面板
●关机（长按电源键3秒至关机）
（5）GPS接收机向PC及传输（下载）数据
四、注意事项
1、使用仪器注意防潮防水；
2、安装电池应注意正负极，切勿装反；
3、对中整平时，圆水准气泡必须严格居中；
4、操作过程中，注意观察各指示灯的情况。
五、上交资料
提交一份合格的GPS接收机的认识与操作实验报告
（2）电源（电池）的安装
安装电池时，先松开固连螺旋，按电源盒上的提示安装上电池。安装时，注意电池盒上标注的“+”、“-”极性。
（3）GPS接收机安装
将GPS接收机固定安装在三脚架基座上，对中整平，量天线高（在每时段观测前后各量取天线高一次，精确至毫米。采用倾斜测量方法，从脚架互成120°的三个空档测量天线高，互差小于3mm，最后取平均值。）
3gps接收机安装gps接收机固定安装在三脚架基座上对中整平量天线高在每时段观测前后各量取天线高一次精确至毫米
接收机的工作原理
接收机的工作原理
接收机（信号接收装置）是一种电子设备，用于接收无线电、电视、卫星或其他通信信号。
接收机的工作原理基本上分为三个步骤：接收、解调和放大。
首先，接收机通过天线接收到无线电信号。这些信号在空气中以无线电波的形式传输。接收机的天线将这些波转换成电信号，并将其传送到接收机的电路中。
接下来，接收机的调谐电路用于选择特定的频率，并将其过滤出来。这是为了排除其他频率的干扰信号，只保留所需的信号。调谐电路可以通过改变其电容或电感值来选择不同的频率。
然后，接收机的解调电路用于将模拟信号转换为可被扬声器或其他音频设备播放的音频信号。解调电路根据所接收到的信号类型的不同，使用不同的方法进行解调。例如，AM（幅度调制）信号使用包络检测解调，FM（频率调制）信号使用频率
解调。
最后，接收机的放大电路用于增强解调后的信号，使其能够被扬声器或其他设备放大放出。放大电路使用放大器增加信号的功率，并消除任何噪音或失真。
总结来说，接收机的工作原理包括信号接收、调谐、解调和放大这几个过程，通过这些步骤，接收机能够将无线电信号转换为可听或可见的信息。
GPS接收机的结构和工作原理
G P S接收机的结构和工
作原理
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
GPS接收机的组成及工作原理
目录
第一节 GPS接收机的分类
第二节 GPS接收机组成及工作原理
第三节 GPS接收机的构成
第四节注意事项
第五节常见问题及解决方法
第一节 GPS接收机的分类
根据GPS用户的不同要求，所需的接收设备各异。随着GPS定位技术的迅速发展和应用领域的日益扩大，许多国家都在积极研制、开发适用于不同要求的GPS接收机及相应的数据处理软件。
1、按用途分可分为：
（1）导航型接收机：①车载型
②航海型
③航空型
④星载型
（2）测地型接收机
(3) 授时型接收机
2、按接收机的载波频率分类（或者说按接受机的卫星信号频率分类）
（1）单频接收机
（2）双频接收机
3、按接收机的通道数分类：
（1）多通道接收机
（2）序贯通道接收机
（3）多路复用通道接收机
4、按工作原理分类：
（1）码相关型接收机
（2）平方型接收机
（3）混合型接收机
（4）干涉型接收机
5、按接收卫星系统分类
（1）单星系统
（2）双星系统
（3）多星系统
6、按接收机的作业模式分类
（1）静态接收机
（2）动态接收机
7、按接收机的结构分类
（1）分体式接收机
（2）整体式接收机
（3）手持式接收机
目前生产GPS测量仪器的厂家有几十家，产品有几百种，但拥有较为成熟产品的不外乎几家，在我国测绘市场占有份额较大的有Trimble、Leica、Ashtech、Javad（Topcon）、Thales（DSNP）加拿大诺瓦太（NoVAteL）等。我国的南方测绘仪器公司和中海达测绘仪器公司也已经有了自己的GPS产品，北京、苏州光学仪器厂也已开始了GPS设备的研制与开发工作。
接收机基础培训教材~~
©200 / Jian Luo / 7
第一章 理论基础
不同检波器对脉冲信号的响应特性
© Rohde & Schwarz 中国培训中心 – 测试接收机基础
©200 / Jian Luo / 8
© Rohde & Schwarz 中国培训中心 – 测试接收机基础
©200 / Jian Luo / 9
-70
indicated noise level (dBm)
ESI S.A.
ESPI
-100
ESI T.R.
-120
-140
ESCS 30
esinoi1x.drw esinoi 100 Hz 1 kHz 10 kHz 100 kHz
©200 / Jian Luo / 31 frequency © Rohde & Schwarz 中国培训中心 – 测试接收机基础
ESI
Inp2 ("lo")
ESPI
DC (V) Att = 0 dB Att = 10 dB AC (dBV) Att = 0 dB Att = 10 dB Pulse (dBV/MHz) Att = 0 dB
96 96 96 96 97 97 130 137 130 137 130 137 130 137 130 137 130 137 7 7 7 7 7 7 50 50 7 7 (7)
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测量接收机 频谱仪 监测接收机
测量接收机的特性
高的测试精度 根据测试测量任务优化设计 输入端有衰减器(通常是继电器) 通常没有自动增益控制 (AGC) 脉冲输入保护 针对不同的测量任务进行滤波器优化 (符合CISPR标准) 标准校准周期 (完全校准) 符合标准的结果显示和评估 特殊的标记和限制线 IEC/IEEE 总线控制
例如: ESMC
接收机参数 频率范围
单调谐器的概念
Pros: 整个频带仅有一个调谐器，只需较小的空间，价 格低。
Cons: 高中频 = 宽的中频滤波器带宽 限制了带内的截断点 高频削弱了噪声 相位噪声和线性度 只能用于一个有限的范围 如： HF + VHF/UHF
例如: EB200, ESMB (VHF/UHF)
相应地，它的功能多是为了优化这些应用而设计的。
频谱仪的特性
没有预选器 输入后直接混频 针对测试测量的优化设计 没有自动增益控制 (AGC) 针对不同的测量任务进行滤波器优化 (符合CISPR标
准) 标准周期 (完全校准) 符合标准的结果显示和评估 特殊的标记和限制线 IEC/IEEE 总线控制 针对任务的特殊功能
● 噪声被认为是接收机内部的噪声，它降低了输入信号
的信噪比。
● 因此，内部噪声成为衡量接收机灵敏度的尺度之一。
内部噪声是可靠检测小信号的的关键。
● 内部噪声可以以多种方式表示;
噪声因子或噪声系数通常被认为是不依赖带宽的参 数。
接收机参数 噪声因子 – 噪声系数
无量纲的噪声因子 F是二端口网络（接收机）输入端和输出端信噪比 之比
D A
NF Interface Board
IFWB
Interface
DC AC
Remote
Power PC
Memory Processor
Serial
Display
Front Panel
Interface Board
Dig I/Q
Interface
A D
DDC
DSP
PLL IF Panorama
AC
接收机与频谱仪的区别
接收机的主要优缺点 测试准确度高、动态范围大、频率分辨率高、灵敏度高、互 调干扰小及有四种基本检波方式； 缺点就是不能像频谱仪分析仪在很宽之频率范围内展开观察， 而对被测讯号无法快速进行频谱分析和振幅测试。
频谱仪的主要优缺点 频谱分析仪之优点是能在很宽广之频率范围内观察而迅速地 对被测讯号进行频谱分析和振幅测试、 测试设备相对简单及 测试比较方便； 缺点就是测试准确度相对差一些、频率分辨率较低、互调干 扰大、选择性较差及只有单一峰值检波方式。
10.7 MHz, 21.4 MHz, 40 MHz, 70 MHz, 160 MHz
许多选件都调谐到此频率。
(通常与测量接收机和频谱仪中频不同)。
主要模块 中频部分
功能: 对从前端输入的信号进行预选和滤波。 转换到基带 (视频输出)。 通过带有不同加权过程的对数放大器获得输入信号的
电平信息。 调整中频部分产生的信号电平进入固定倍数放大器。
频谱仪：
接收机：
本振的工作特性 扫频
点频
射频前端
无预选器 （仅有简单低通）
若干预选器 （固定和跟踪滤波器）
测量精度
普通
高精度
中频带宽 检波方式
3 dB（分辨滤波器） 6 dB（中频滤波器） 依据EMC标准,无论是民用还是军用标准,带宽均应为6dB.
无准峰值检波
多种检波方式
EMC标准中限值通常包括准峰值限值
频谱仪的特性
一般的指标: 音频处理 解调 (通常没有单边带) 实时能力 重量-尺寸-便携性 功耗 改善的温度范围
因为许多监测功能不必要的，所以它们在这里或者很弱 或者干脆没有。如： FSCAN、MSCAN 、全景、静噪、驻 留时间等。
控制的问题(AGC)
频谱仪的典型应用
显示以频率为横轴的频谱 主要针对“已知”信号 电平和频率的测量 调制参数测量 双端口网络线性度测量 噪声和相位噪声测量 可集成到一个自动测试系统中去 是实验室开发必不可少的工具 是生产过程中必不可少的工具
总结
我们了解对于不同类型接收机的要求不同，所以在器 件选择上就有所不同。
以下部分将集中讨论传统的监测接收机或无线电搜索 接收机。 尽管如此，我们仍将对三种接收机类型进行对比，帮 助大家了解相应的问题。
接收机设计
方框图 (EB200)
ANT
Preselection Overvoltage
Protection
监测接收机的特性
高可靠性, MTBF 使用复杂的自检理念达到短的 MTTR（平均修正时间） 易于集成到系统中 为可选设备提供通用接口 低功耗 改善的的温度范围 满足移动要求的高机械强度 满足严格的电磁兼容要求
不太重要的因素: 电平精度, 脉冲负载能力, 限制线, 特殊的 滤波器
接收机与频谱仪的区别
测量- 分析 – 探测
总结:
“接收机是基于不同的理念，针对不同的任务来设计的， 它们在功能上各有特点。”
原因是ห้องสมุดไป่ตู้么? 在下一章内将会介绍。
监测接收机的特性
集成了预选器 优化了时间常量的AGC 半导体开关切换 - 没有继电器 针对监测任务优化操作 实时处理理念 特殊的功能如： 静噪, COR 有如下功能： FSCAN, MSCAN 和全景显示(RF, IF) 内部受控序列 (扫描), 音频处理是核心 现代化的接口 (LAN) 交流电或电池供电
以EB200为例: 输入频率
第一中频: 第二中频: 第三中频:
10 kHz 到 3000 MHz 3466.7 MHz 394.7 MHz 10.7 MHz
主要模块
合成器 (第一本振, LO)
功能:
当混频器把输入信号变成一个固定的中频信号时， 为混频器产生不同的本振信号。
(第一中频).
例如 EB200: 输入信号频率范围 第一本振 第一中频
DC
LAN/ RS-232-C
AUX Audio Option Line
REF
主要模块 预选器
功能: 通过电子切换开关,预选器将输入频带分为若干子频带，这些
子频带或者被子倍频带通滤波器限制(fupper < 2 x f ) lower 或直接 被作为跟踪滤波器使用（电切换）。
预选器另外还包括: 为提高灵敏度的放大器 为增大动态范围的衰减器 过压保护电路 针对内置测试设备测试信号的应用 自我监测的测试点 天线选择器 (如果有必要的话)
(O - D)* (U - T) (O - T) (U - T) (U - T) (U - T) (U - T) (U - T) (O – T)
接收机参数
振荡器 (合成器) 相位噪声 固有杂散响应 ** 寄生响应 自动增益控制 – AGC
l左:
O = 操作参数
U = 不需要的参数
右:
D = 设计参数
接收机参数 噪声
凡是有电流的地方都会产生噪声。 电子的不规则运动是产生这种现象的原因。 原理: 电流越大，产生的噪声越大。
因此，接收机中要进行小电流设计，但这与线性度 矛盾。 驱动电流越大，混频器承载的功率就越大，线性度 越好
低噪声和高的线性度是矛盾的。鱼与熊掌不可兼得
接收机参数 Noise
主要模块 预选器
预选器需要被用来减少天线输入端信号负载 (信号总负载)
它改善了如下参数:
本振再辐射 二阶截断点 - IP2 镜频抑制 中频抑制 噪声系数 - NF
主要模块 前端 (信号部分)
功能:
在前端，输入的频率被转变为不同的中频（第一中频、 第二中频、第三中频），在每个变频器中间，得到的 中频 被放大和滤波。
频谱仪的典型应用
我们可以看到 :
“在开发、生产、干扰测量、质量保证和认证，特别是 在特殊的分析领域中，频谱仪也是一个典型的测试工具。 ”
相应地，它的大多数功能是为了优化这些应用而设计 的。
监测接收机的典型应用
快速探测“未知”信号 在频域内搜索活动信号 通信信号的解调 触发更多的功能 集成到民用和军用的特殊系统中去 频带的监测 单频点的监测 监测某一个频率表 传送解调信号便于进一步处理 存储某一活动信号
接收机基础
内容: 最重要的接收机类型 典型应用 不同接收机的特点 以R&S 公司的EB200为例介绍接收机的设计 最重要的模块和它们的功能 最重要的接收机的特性参数 其它的接收机的特性参数
什么是接收机?
“从广义上讲，接收机是用来处理电讯号的有线或无线的设 备”.
从这个广义的角度，我们将更近地观察那些使我们感兴趣的 接收机.
(对于调幅信号) 为进一步处理解调信号。 音频信号处理。 提供额外的输出端。
主要模块 中频部分
模拟或数字中频部分? 模拟解决方案通常用于消费产品（能力较低）和专业的宽 带领域(8 MHz to 10 MHz)
数字解决方案有如下决定性的优点: 较多的带宽选择, 容易调整 可实现针对不同的波形选用不同的滤波器 不用调整 – 高精确性 温度稳定性好 多种解调器 适应性好、容易控制 数字输出 (中频、音频)
T = 测试评估
(U - D)* (U - D) (U - D) (O - T)
接收机参数 频率范围
有如下不同的概念: 多重调谐器的概念
为不同的频带配置对应的调谐器 Pros: 低的中频使得第一中频的滤波器变窄成为可能 (对噪声系数、截断点、阻塞来说是理想的,)
低的本振频率 = 低的相位噪声 Cons: 为不同的频带配置对应的调谐器占用了大量的空间和模 块，换句话说：增加了成本。
监测接收机的典型应用
追踪目标
它们越来越多地应用在:
简单覆盖测量 符合ITU建议的测量
监测接收机的典型应用
我们可以看到: “在军用和民用的诸多领域中，监测接收机是无线电监测
和定位方面的专用设备。” 非常重要的一点是：监测接收机的软件和硬件特性都根
据这些特殊需要优化过。 用户可以通过前面板和/或接口操控（GUI)； 提供和处理获取的数据； 集成到复杂系统中； 以及非常重要的 实时处理能力（尽管它们经常被忘记 ）。
Wideband
Frontend and LOs
LO1 Test Interface
RF Test
LO2
LO3
REF
Control Data I2C
Interface
LOG
IF section Log
Interface Board
A D
A D
HFAGC
DSP
A D
DDC
REF
PLL
REF
Interface
10 kHz to 3000 MHz 3466.71 MHz to 6466.7 MHz 3466.7 MHz
主要模块 第二、第三本振
功能: 第二、第三本振通常是固定频率的振荡器。它们
把第一和第二中频 输出信号转变为中频信号，这 些信号将被加载在中频部分或其它模块上以便进 行进一步处理, 如中频全景。这些未被控制的宽带 中频信号应该在后部也能得到。第一和第二中频 信号经常被成对输出满足带宽极宽的应用(>10 MHz)。 监测接收机最后一级中频的典型输出频率:
F S1/N1 S2/N2
其中 S1/N1 S2/N2
输入端信噪比 输出端信噪比
噪声因子实际上描述的是信号经过二端口网络（接收机）的信噪比的 恶化程度
接收机参数 灵敏度
对于接收机的评估和比较来说，噪声系数是一个关键 的标准。
主要模块 处理器, 接口
功能: 通常内置控制器 控制所有的数据和处理。另外有额外的
处理器或微控制器和内存支持显示、接口等子功能。 重要的因素: 标准的操作系统 实时能力 标准化的接口
接收机参数
最重要的 (首要的) 接收机参数
接收机参数 最重要的—首要的因素
频率范围 噪声 – 噪声因子 – 噪声系数 – NF 灵敏度 二阶截断点 - ICP2 - IP2 – SOI 三阶截断点 - ICP3 - IP3 – TOI 振荡器再辐射 中频抑制 镜频抑制 选择性 – 形状因子
测量接收机的典型应用
测量常见的“已知”信号 高精度测量 一致性（预）测量 参数测量（调制分析） 集成到一个自动测试系统中去 电磁兼容测量 符合国际规则的测量 符合国际标准的校准 覆盖测量系统 开发和生产的工具
测量接收机的典型应用
我们可以看到:
“测量接收机是在开发、生产、电磁兼容校准和认证 的专用工具。”
测量接收机的特性
高的测试精度 根据测试测量任务优化设计 输入端有衰减器(通常是继电器) 通常没有自动增益控制 (AGC) 脉冲输入保护 针对不同的测量任务进行滤波器优化 (符合CISPR标准) 标准校准周期 (完全校准) 符合标准的结果显示和评估 特殊的标记和限制线 IEC/IEEE 总线控制
例如: ESMC
接收机参数 频率范围
单调谐器的概念
Pros: 整个频带仅有一个调谐器，只需较小的空间，价 格低。
Cons: 高中频 = 宽的中频滤波器带宽 限制了带内的截断点 高频削弱了噪声 相位噪声和线性度 只能用于一个有限的范围 如： HF + VHF/UHF
例如: EB200, ESMB (VHF/UHF)
相应地，它的功能多是为了优化这些应用而设计的。
频谱仪的特性
没有预选器 输入后直接混频 针对测试测量的优化设计 没有自动增益控制 (AGC) 针对不同的测量任务进行滤波器优化 (符合CISPR标
准) 标准周期 (完全校准) 符合标准的结果显示和评估 特殊的标记和限制线 IEC/IEEE 总线控制 针对任务的特殊功能
● 噪声被认为是接收机内部的噪声，它降低了输入信号
的信噪比。
● 因此，内部噪声成为衡量接收机灵敏度的尺度之一。
内部噪声是可靠检测小信号的的关键。
● 内部噪声可以以多种方式表示;
噪声因子或噪声系数通常被认为是不依赖带宽的参 数。
接收机参数 噪声因子 – 噪声系数
无量纲的噪声因子 F是二端口网络（接收机）输入端和输出端信噪比 之比
D A
NF Interface Board
IFWB
Interface
DC AC
Remote
Power PC
Memory Processor
Serial
Display
Front Panel
Interface Board
Dig I/Q
Interface
A D
DDC
DSP
PLL IF Panorama
AC
接收机与频谱仪的区别
接收机的主要优缺点 测试准确度高、动态范围大、频率分辨率高、灵敏度高、互 调干扰小及有四种基本检波方式； 缺点就是不能像频谱仪分析仪在很宽之频率范围内展开观察， 而对被测讯号无法快速进行频谱分析和振幅测试。
频谱仪的主要优缺点 频谱分析仪之优点是能在很宽广之频率范围内观察而迅速地 对被测讯号进行频谱分析和振幅测试、 测试设备相对简单及 测试比较方便； 缺点就是测试准确度相对差一些、频率分辨率较低、互调干 扰大、选择性较差及只有单一峰值检波方式。
10.7 MHz, 21.4 MHz, 40 MHz, 70 MHz, 160 MHz
许多选件都调谐到此频率。
(通常与测量接收机和频谱仪中频不同)。
主要模块 中频部分
功能: 对从前端输入的信号进行预选和滤波。 转换到基带 (视频输出)。 通过带有不同加权过程的对数放大器获得输入信号的
电平信息。 调整中频部分产生的信号电平进入固定倍数放大器。
频谱仪：
接收机：
本振的工作特性 扫频
点频
射频前端
无预选器 （仅有简单低通）
若干预选器 （固定和跟踪滤波器）
测量精度
普通
高精度
中频带宽 检波方式
3 dB（分辨滤波器） 6 dB（中频滤波器） 依据EMC标准,无论是民用还是军用标准,带宽均应为6dB.
无准峰值检波
多种检波方式
EMC标准中限值通常包括准峰值限值
频谱仪的特性
一般的指标: 音频处理 解调 (通常没有单边带) 实时能力 重量-尺寸-便携性 功耗 改善的温度范围
因为许多监测功能不必要的，所以它们在这里或者很弱 或者干脆没有。如： FSCAN、MSCAN 、全景、静噪、驻 留时间等。
控制的问题(AGC)
频谱仪的典型应用
显示以频率为横轴的频谱 主要针对“已知”信号 电平和频率的测量 调制参数测量 双端口网络线性度测量 噪声和相位噪声测量 可集成到一个自动测试系统中去 是实验室开发必不可少的工具 是生产过程中必不可少的工具
总结
我们了解对于不同类型接收机的要求不同，所以在器 件选择上就有所不同。
以下部分将集中讨论传统的监测接收机或无线电搜索 接收机。 尽管如此，我们仍将对三种接收机类型进行对比，帮 助大家了解相应的问题。
接收机设计
方框图 (EB200)
ANT
Preselection Overvoltage
Protection
监测接收机的特性
高可靠性, MTBF 使用复杂的自检理念达到短的 MTTR（平均修正时间） 易于集成到系统中 为可选设备提供通用接口 低功耗 改善的的温度范围 满足移动要求的高机械强度 满足严格的电磁兼容要求
不太重要的因素: 电平精度, 脉冲负载能力, 限制线, 特殊的 滤波器
接收机与频谱仪的区别
测量- 分析 – 探测
总结:
“接收机是基于不同的理念，针对不同的任务来设计的， 它们在功能上各有特点。”
原因是ห้องสมุดไป่ตู้么? 在下一章内将会介绍。
监测接收机的特性
集成了预选器 优化了时间常量的AGC 半导体开关切换 - 没有继电器 针对监测任务优化操作 实时处理理念 特殊的功能如： 静噪, COR 有如下功能： FSCAN, MSCAN 和全景显示(RF, IF) 内部受控序列 (扫描), 音频处理是核心 现代化的接口 (LAN) 交流电或电池供电
以EB200为例: 输入频率
第一中频: 第二中频: 第三中频:
10 kHz 到 3000 MHz 3466.7 MHz 394.7 MHz 10.7 MHz
主要模块
合成器 (第一本振, LO)
功能:
当混频器把输入信号变成一个固定的中频信号时， 为混频器产生不同的本振信号。
(第一中频).
例如 EB200: 输入信号频率范围 第一本振 第一中频
DC
LAN/ RS-232-C
AUX Audio Option Line
REF
主要模块 预选器
功能: 通过电子切换开关,预选器将输入频带分为若干子频带，这些
子频带或者被子倍频带通滤波器限制(fupper < 2 x f ) lower 或直接 被作为跟踪滤波器使用（电切换）。
预选器另外还包括: 为提高灵敏度的放大器 为增大动态范围的衰减器 过压保护电路 针对内置测试设备测试信号的应用 自我监测的测试点 天线选择器 (如果有必要的话)
(O - D)* (U - T) (O - T) (U - T) (U - T) (U - T) (U - T) (U - T) (O – T)
接收机参数
振荡器 (合成器) 相位噪声 固有杂散响应 ** 寄生响应 自动增益控制 – AGC
l左:
O = 操作参数
U = 不需要的参数
右:
D = 设计参数
接收机参数 噪声
凡是有电流的地方都会产生噪声。 电子的不规则运动是产生这种现象的原因。 原理: 电流越大，产生的噪声越大。
因此，接收机中要进行小电流设计，但这与线性度 矛盾。 驱动电流越大，混频器承载的功率就越大，线性度 越好
低噪声和高的线性度是矛盾的。鱼与熊掌不可兼得
接收机参数 Noise
主要模块 预选器
预选器需要被用来减少天线输入端信号负载 (信号总负载)
它改善了如下参数:
本振再辐射 二阶截断点 - IP2 镜频抑制 中频抑制 噪声系数 - NF
主要模块 前端 (信号部分)
功能:
在前端，输入的频率被转变为不同的中频（第一中频、 第二中频、第三中频），在每个变频器中间，得到的 中频 被放大和滤波。
频谱仪的典型应用
我们可以看到 :
“在开发、生产、干扰测量、质量保证和认证，特别是 在特殊的分析领域中，频谱仪也是一个典型的测试工具。 ”
相应地，它的大多数功能是为了优化这些应用而设计 的。
监测接收机的典型应用
快速探测“未知”信号 在频域内搜索活动信号 通信信号的解调 触发更多的功能 集成到民用和军用的特殊系统中去 频带的监测 单频点的监测 监测某一个频率表 传送解调信号便于进一步处理 存储某一活动信号
接收机基础
内容: 最重要的接收机类型 典型应用 不同接收机的特点 以R&S 公司的EB200为例介绍接收机的设计 最重要的模块和它们的功能 最重要的接收机的特性参数 其它的接收机的特性参数
什么是接收机?
“从广义上讲，接收机是用来处理电讯号的有线或无线的设 备”.
从这个广义的角度，我们将更近地观察那些使我们感兴趣的 接收机.
(对于调幅信号) 为进一步处理解调信号。 音频信号处理。 提供额外的输出端。
主要模块 中频部分
模拟或数字中频部分? 模拟解决方案通常用于消费产品（能力较低）和专业的宽 带领域(8 MHz to 10 MHz)
数字解决方案有如下决定性的优点: 较多的带宽选择, 容易调整 可实现针对不同的波形选用不同的滤波器 不用调整 – 高精确性 温度稳定性好 多种解调器 适应性好、容易控制 数字输出 (中频、音频)
T = 测试评估
(U - D)* (U - D) (U - D) (O - T)
接收机参数 频率范围
有如下不同的概念: 多重调谐器的概念
为不同的频带配置对应的调谐器 Pros: 低的中频使得第一中频的滤波器变窄成为可能 (对噪声系数、截断点、阻塞来说是理想的,)
低的本振频率 = 低的相位噪声 Cons: 为不同的频带配置对应的调谐器占用了大量的空间和模 块，换句话说：增加了成本。
监测接收机的典型应用
追踪目标
它们越来越多地应用在:
简单覆盖测量 符合ITU建议的测量
监测接收机的典型应用
我们可以看到: “在军用和民用的诸多领域中，监测接收机是无线电监测
和定位方面的专用设备。” 非常重要的一点是：监测接收机的软件和硬件特性都根
据这些特殊需要优化过。 用户可以通过前面板和/或接口操控（GUI)； 提供和处理获取的数据； 集成到复杂系统中； 以及非常重要的 实时处理能力（尽管它们经常被忘记 ）。
Wideband
Frontend and LOs
LO1 Test Interface
RF Test
LO2
LO3
REF
Control Data I2C
Interface
LOG
IF section Log
Interface Board
A D
A D
HFAGC
DSP
A D
DDC
REF
PLL
REF
Interface
10 kHz to 3000 MHz 3466.71 MHz to 6466.7 MHz 3466.7 MHz
主要模块 第二、第三本振
功能: 第二、第三本振通常是固定频率的振荡器。它们
把第一和第二中频 输出信号转变为中频信号，这 些信号将被加载在中频部分或其它模块上以便进 行进一步处理, 如中频全景。这些未被控制的宽带 中频信号应该在后部也能得到。第一和第二中频 信号经常被成对输出满足带宽极宽的应用(>10 MHz)。 监测接收机最后一级中频的典型输出频率:
F S1/N1 S2/N2
其中 S1/N1 S2/N2
输入端信噪比 输出端信噪比
噪声因子实际上描述的是信号经过二端口网络（接收机）的信噪比的 恶化程度
接收机参数 灵敏度
对于接收机的评估和比较来说，噪声系数是一个关键 的标准。
主要模块 处理器, 接口
功能: 通常内置控制器 控制所有的数据和处理。另外有额外的
处理器或微控制器和内存支持显示、接口等子功能。 重要的因素: 标准的操作系统 实时能力 标准化的接口
接收机参数
最重要的 (首要的) 接收机参数
接收机参数 最重要的—首要的因素
频率范围 噪声 – 噪声因子 – 噪声系数 – NF 灵敏度 二阶截断点 - ICP2 - IP2 – SOI 三阶截断点 - ICP3 - IP3 – TOI 振荡器再辐射 中频抑制 镜频抑制 选择性 – 形状因子
测量接收机的典型应用
测量常见的“已知”信号 高精度测量 一致性（预）测量 参数测量（调制分析） 集成到一个自动测试系统中去 电磁兼容测量 符合国际规则的测量 符合国际标准的校准 覆盖测量系统 开发和生产的工具
测量接收机的典型应用
我们可以看到:
“测量接收机是在开发、生产、电磁兼容校准和认证 的专用工具。”