射频直接数字化接收机
浅谈无线电监测系统中接收机的选择
浅谈无线电监测系统中接收机的选择北京中星世通电子科技有限公司谭涛现代无线电监测系统是由天线、接收机、测向机、记录设备及软件和控制系统等基本单元组成。
其中接收机是监测系统的核心。
系统的性能主要是由接收机决定。
选择专业、高性能的接收机，能有效保证监测系统的各项指标，实现各种功能。
因此，在建设一个无线电监测系统时，如何选择接收机是至关重要的。
不同类型的接收机，它们的用途不同，其设计中重点、生产要求也就不同。
通信接收机、测量接收机和干扰测量接收机，虽然从结构上都是三级超外差式，但其指标却有很大差别，价格也相差几倍至几十倍。
ITU对用于无线电监测的接收机性能有明确的要求。
这些要求既有理论依据，也是对监测工作实践的科学总结。
我们在选择接收机时，应认真遵循这些要求。
否则，会出现意想不到的问题。
例如，在90年代初，有厂家利用通信接收机（如R7000）设计生产监测测向系统。
该系统在理想的标准场地进行测试时，都能达到指标要求。
但在实际工作环境中，遇到密集的无线寻呼信号时，就无法正常工作。
问题就出在这种接收机的动态范围不能适应无线电监测实际工作的要求。
当前，有人看到某些实验室仪器的几个高性能指标（如高的频率稳定度和高的功率测量精度），想利用这些仪器代替接收机，组成无线电监测系统，这是有很大风险的。
的确，在早期无线电监测系统组成方案中，有过以接收机为核心和以频谱仪为核心的两种模式。
但经过实践应用的验证，现在都选择以接收机为核心设备组建监测系统了。
我们应全面遵循ITU的要求，而不是偏重某些指标而忽视了应用环境。
应该看到，测量接收机和频谱仪虽然在结构上有相似之处，但却有本质上的区别，他们各自都为适应特定的工作环境和克服各自遇到的难点，进行了长期的研究和攻关，都体现了各自领域的科技成果。
为了进一步说明这个问题，我们选择一种RF信号分析仪（NI PXI5660）和典型的监测接收机（RS EM050），从以下几方面进行比较。
一、 根据应用定位，它们是用途不同、使用环境不同、设计理念不同及制造要求也不相同的两种不同类型的产品。
无线电常用术语大全
无线电通信名词解释【音频】又称声频，是人耳所能听见的频率。
通常指15～20000赫（Hz）间的频率。
【话频】是指音频范围内的语言频率。
在一般电话通路中，通常指300～3400赫（Hz）间的频率。
【射频】无线电发射机通过天线能有效地发射至空间的电磁波的频率，统称为射频。
若频率太低，发射的有效性很低，故习惯上所称的射频系指100千赫（KHz）以上的频率。
【视频】电视信号所包含的频率范围自几十赫至几兆赫，视频是这一频率的统称。
【载波】起运载信息作用的正弦波或周期性脉冲，叫做载波（或载频），随着信号波的变化，使载波的幅度、频率或相位作相应的变化。
【信号】用来表达或携带信息的电量。
【信道】按传递信息的特性而划分的通路。
包括可能实现而尚未实现的通路在内。
【模拟信号】在时间上是连续的或对某一参量可以取无限个值的信号。
【数字信号】所谓数字信号，是指信号是离散的、不连续的。
这是信号只能按有限多个阶梯或增量变化和取值。
换言之，对于数字信号，只需计算阶梯的数目而无需考虑阶梯内信号的大小（最常用的是二进制编码）。
【波段】在无线电技术中，波段这个名词具有两种含义。
其一是指电磁波频谱的划分，例如长波、短波、超短波等波段。
其二是指发射机、接收机等设备的工作频率范围的划分。
若把工作频率范围分成几个部分，这些部分也称为波段，例如三波段收音机等。
【波道】通信设备工作时所占用的通频带叫波道。
通常一个通信设备在它所具有的频率范围内有许多个波道。
【通频带】一个电路所允许顺利通过的电流的频率范围，称为该电路的通频带。
一般规定在电流等于最大电流值的0.707倍范围内上下两个频率之间的宽度为通频带。
【频率覆盖】通信设备工作的频率范围，称为频率覆盖。
而最高工作频率与最低工作频率之比，称为频率覆盖系数。
【截止频率】用来说明电路频率特性指标的特殊频率。
当保持电路输入信号的幅度不变，改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍，或某一特殊额定值时该频率称为截止频率。
宽带数字接收机技术
任取两个边带(这里假设是第i个和第j个)， 与单信号的带通直接采样类似，可以推导出
多信号情况下的带通采样
任取两个边带(这里假设是第i个和第j个)，与单信号的带通直接采样类似，可以推导出 其中
多信号情况下的带通采样
在频率轴上以从左至右的顺序对这2N个边带重新作如下命名：
（2.7）
任取两个边带(这里假设是第i个和第j个)， 与单信号的带通直接采样类似，可以推导出
数字接收机尽量减少系统结构中的模拟环节，利用数字信号处理技术来处理ADC输出数据。
图 1‑1 数字接收机实现框图
01
03
02
引言
面临的问题 高速ADC采录大量的数据 现有的高速DSP的工作速率大约比ADC的采样速率低1～2个数量级。
图 1‑1 数字接收机实现框图
降数据率
主要方法就是降低高速ADC的输出数据率，使之与高速DSP的处理速度相匹配。降数据率的前提是保证信号信息不丢失。这样，可以将如图 1‑1所示的数字接收机结构改为如图 2‑1所示的结构：
数字下变频的优缺点
缺点2 需要先验知识 与带通采样一样，数字下变频需要得到信号的中心频率，这样才能确定NCO产生的本振频率，而在ADC采样率极高的情况下，很难找到能实时准确地得到信号频率参数的有效算法。
带通采样技术与数字下变频技术在面对合作信号时，能有效地降低数据率，有利于后续DSP对信号进行实时处理。
图 2‑5 数字下变频的一种具体实现
数字下变频---具体实现
数字下变频方案框图中的低通滤波器位于抽取之前，其速度难以满足实时滤波要求，采用如上图中CIC（级联积分梳状滤波器）、HF（半带滤波器）和普通FIR滤波器级联的形式，可以大大降低对每一级滤波器阶数的要求，同时由于CIC和HF滤波器的特殊结构，能有效地降低对于运算量的要求。
数字化直接序列扩频接收机设计与实现
载体 位 置信息 。 目前 系统 的射 频 部 分 尚不 能 实现 数 字 化 ， 一般
采用数 字 中频方 案 ， 里 主 要 介 绍 Ｄ ／ Ｐ Ｋ导航 信 这 ＳＢ Ｓ
号在中频数字化后信号的捕获跟踪 、 信息解调方案
系统 的实现 正成为研 究 的一 个重点 。扩 频接 收机 作 为无 线 电导航 系统 中的 关 键 技 术 设 备 ， 要 任 务 是 主 完成 扩 频导航 信号 的捕 获跟 踪 和数 据解 凋并 解算 出
换 、 号 的捕 获跟 踪 、 信 信息 解 调及 载 体位 置解 算单 元
组成 。系统 采 用 ｎ个 通 道 并 行 工 作 。一 旦 有 ４个 通道 的信 号 完成 了解 扩解 调 功 能 ， 体 位 置 就 可 解 载
字信号处理算法完成 信号 的捕获 、 跟踪 、 位置解算 。捕获 采用大 步进 串行捕 获方 案 ， 采用 Ｔｎ 算 法 判决 策略 ， ｏｇ 伪码
跟踪采用全数字超前 一滞后跟踪环 （ Ｄ Ｌ ， Ｄ Ｌ ）载波跟踪采用全数字 Ｃｓ ｓ （ Ｐ Ｌ 。最后对这种 没计 方案进 行 了试 ｏａ ｔ ＤＬ ）
维普资讯 ຫໍສະໝຸດ ２０ ０６年第 ４ 期 中 国 航
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ｓ ｒ ａ ｐ ｃｒ ｍ ｉ ａｓ ｓｐａａｅｙ．Ｓ ｍｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌｒ ｓ ｌ ｒ ｉｅ ｐ ｅ ｄ ｓ ｅ ｔｕ ｓｇ ｌ ｅ ｒ ｔｌ ｎ ｏ ｘ ｅｉ ｎａ ｅ ｕｔ ａ ｅ ｇｖ ｎ． ｓ
数字接收机的原理及应用
数字接收机的原理及应用1. 介绍数字接收机是一种用于接收数字信号的设备，它可以通过将模拟信号转换为数字信号来实现。
它的原理是将模拟信号经过采样、量化和编码处理后，以数字形式传输和处理。
数字接收机具有高抗干扰能力、高灵敏度和高精度的特点，在无线通信、电视广播、雷达等领域得到广泛应用。
2. 数字接收机的原理2.1 采样数字接收机的第一步是采样，将连续时间域中的模拟信号转换为离散时间信号。
采样是通过在一定时间间隔内获取模拟信号的样本值来实现的。
采样频率的选择需要满足奈奎斯特采样定理，即采样频率必须大于信号最高频率的两倍。
2.2 量化采样后的信号是连续的数字，为了将其转换为离散的数字，还需要进行量化处理。
量化将连续的采样值映射为离散的数值，通常使用固定的位数来表示每个样本。
较高的量化位数可以提高数字接收机的精度，但会增加数据的传输和处理开销。
2.3 编码量化后的样本值通常是以二进制形式表示的，因此需要对其进行编码。
编码的目的是将数字信号转换为二进制数据流，以便传输和处理。
常用的编码方式包括脉冲编码调制（PCM）、差分编码（DM）等。
2.4 解调接收机接收到的数字信号是经过编码的，因此需要解码还原为原始模拟信号。
解码的过程与编码相反，通常包括解调和去量化两个步骤。
解调过程将数字信号转换为模拟信号，去量化则将数字信号转换回采样值。
3. 数字接收机的应用3.1 无线通信数字接收机在无线通信领域有广泛的应用，特别是在移动通信中。
数字接收机可以通过数字信号处理技术提高通信系统的抗干扰能力和传输质量，实现高效的频谱利用和多用户接入。
3.2 电视广播数字接收机在电视广播领域的应用也越来越广泛。
数字电视接收机可以对数字电视信号进行解码，提供高清晰度和高保真度的视频和音频效果。
此外，数字接收机还可以通过互联网接收和播放在线视频。
3.3 雷达雷达是一种利用射频信号探测目标的设备，数字接收机在雷达系统中扮演重要角色。
数字接收机可以实时采样和处理雷达反射信号，提取目标信息并做出相应的处理和判断。
一种通用中频数字化接收机的实现
一种通用中频数字化接收机的实现何勤;束永江【摘要】为满足雷达中频数字化接收机通用性设计要求,给出基于可编程的四通道教字下变频器ISL5416结合高速A/D器件AD6645实现通用中频数字接收机的设计方案.利用AD6645实现直接中频采样,在ISL5416中完成频谱搬移,数字滤波和抽取,实现数字下变频到基带;用FPGA实时控制,给ISL5416配置参数和系统时序控制.详细讨论了数字滤波器的设计和仿真.测试结果显示,系统动态范围大,镜像抑制比高,这是模拟中频接收机不具有的.整个系统集成度高,可靠性好,使用灵活,已在多个雷达产品中运用.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2009(032)011【总页数】4页(P94-97)【关键词】中频数字接收机;直接中频采样;数字下变频;数字滤波器【作者】何勤;束永江【作者单位】中国电子科技集团公司,第三十八研究所,安徽,合肥,230031;中国电子科技集团公司,第三十八研究所,安徽,合肥,230031【正文语种】中文【中图分类】TP230 引言数字化接收机是软件无线电的重要内容，软件无线电的主要思想是将数字化推向前端，即将模数/数模转换器(ADC/DAC)尽量设在射频端，它是理想的软件无线电实现方法，也是数字化接收机的发展方向。
早期的数字化接收机受模数转换器件(ADC)水平的制约，采用正交双通道零中频方案，即通过变频将射频变换到零中频(基带)，正交解调得到模拟的正交信号，再进行数字化。
由于该方案的主体变换都在模拟部分实现，数字化工作较少，不是真正意义上的数字化接收机。
实现起来设备量较大，而且该方案中的正交混频器是模拟器件，得到的正交I，Q信号很难保证幅相正交精度。
目前理论和实现上较成熟的数字化接收机方案是中频数字化接收机，即将射频信号经低噪声放大，经一次或二次下变频后，在中频(或高中频)直接采样，在数字下变频到基带得到正交的I，Q信号。
目前，中频数字化接收机已在通讯、雷达上普遍使用。
射频数字接收机的信道化技术研究
射频数字接收机的信道化技术研究I. 引言A. 研究背景及意义B. 国内外研究现状C. 研究内容及主要贡献II. 射频数字接收机基础知识A. 射频信号的特点及处理B. 数字信号的特点及处理C. 射频数字接收机的基本原理III. 信道化技术的研究A. 信道化技术的基本概念和分类B. 信道化技术的特点及分类应用C. 常见的信道化技术比较分析IV. 射频数字接收机中应用信道化技术的研究A. 信道化技术在射频数字接收机中的原理B. 基于信道化技术的射频数字接收机设计C. 实验结果及分析V. 结论与展望A. 研究成果总结B. 研究不足及未来研究方向I. 引言射频数字接收机是硬件无线电通信系统中不可或缺的一部分，其主要作用是将接收到的射频信号转换为数字信号，供后续的数字信号处理模块使用。
数字化后的信号可以进行更加灵活、精准的处理和分析，可以提高接收机的性能和灵活性。
信道化技术作为一种数字通信技术，旨在提高数字信号的抗干扰性和可靠性，通过对信号进行编码和解码，实现信号的传输、保护和控制等功能，也被广泛应用于射频数字接收机中。
本论文主要研究射频数字接收机的信道化技术，分析不同的信道化技术在射频数字接收机中的应用效果，并探讨其优缺点及改进措施，以期提高射频数字接收机的性能和适应性。
本章节主要介绍研究背景及意义、国内外研究现状和研究内容及主要贡献三个方面。
A. 研究背景及意义随着科技的不断发展，无线电通信已成为现代社会中不可或缺的一部分，无线电设备也越来越广泛地应用于军事、民用、航空航天、物联网等各个领域。
射频数字接收机作为无线电通信系统中的核心部件，其应用需要提高传输速率、传输距离、抗干扰性等性能。
信道化技术可以提高数字信号的抗干扰性和可靠性，对于射频数字接收机的性能提升具有重要意义。
B. 国内外研究现状国内外广泛开展了数字通信和射频数字接收机研究。
相关研究成果表明：在射频数字接收机中应用信道化技术，可以提高数字信号的抗干扰性、误码率和系统容错率。
射频接收机原理
射频接收机原理
射频接收机原理是基于电磁波和电路工作原理的。
一个射频接收机的主要组成部分包括天线、射频前端、中频部分和解调器。
首先，天线用于接收到达的射频信号，并将其转换为电信号。
射频信号可以是来自电子设备、无线电信号、卫星信号等。
当射频信号通过天线传输到射频接收机时，它会引发天线中的电流，进而将电磁波转化为电信号。
接下来，射频前端通过将电信号放大和滤波来处理接收到的信号。
信号放大是为了增加接收功率，以便更好地处理信号。
滤波是为了去除掉其他频率的干扰信号，只保留所需的射频信号。
这些处理步骤有助于提高射频信号的质量和可靠性。
然后，经过射频前端处理的射频信号被发送到中频部分。
中频部分主要是通过混频器和局部振荡器对射频信号进行处理，将其转换为中频信号。
混频器将射频信号与局部振荡器的频率进行混合，得到中频信号。
中频信号的频率相对较低，便于后续处理和解调。
最后，解调器的任务是将中频信号转换为原始信息信号。
解调器可以根据信号的特定编码方式和调制方式，解码出原始信息信号。
解调器一般包括解调电路，可以将调制过的信号还原为原始信号，从而实现正确的信号解析和信息提取。
综上所述，射频接收机的工作原理包括接收射频信号、信号放
大和滤波、中频处理以及解调，通过这些步骤实现对射频信号的接收和信息提取。
软件无线电的结构
功
窄带电调
“0”内插上
放
滤波器
变频
A/D
fS / fSm
DSP 软件
D/A
本结构说明
本结构采用了射频直接带通采样原理。
这种带通采样除了需要一个主采样频率fs外，还需
要M个“盲区”采样频率fsm(m= 0,1,2…M-1)，M
值由下式确定：M INT[ 2 fmax ] 式中，INT[x]表示取大于f等s 于x的最小整数。
图1
f
fs / 2
X A( f ) 跟踪滤
B0
图2
波器
X
A
X
A
f
f fcent
f 0
cent
这时数字谱与模拟信号谱的对应关系主要取决 于前置跟踪滤波器所处的位置，当跟踪滤波器
（其中心频率设为 fcent）位于偶数频段，满足：
[(2n 1)
fS 4
B0 ] 2
fcent
[(2n 1)
fS 4
低通采样的软件无线电结构的数字谱：
XD(f )
B
f min
f
f max
fs / 2
图中的频率全部用模拟频率来表示的，且仅画了 正半频率。
宽带中频带通采样的数字谱：
由带通采样定理，采样速率 与f中S 频 满足f0条件：
其AD采样数f0 字谱(2n如下1)图f41S所示，图2为中频信 号模拟频谱 ： X D
fsm / 2
B0
X
A
fcent
X
A
f0
fcent
图2
f
“盲区”采样数字谱与“盲区”频带信号谱的
对应关系取决于前置跟踪滤波器所处的位置，当
其位于偶数(m=0,2,4,6,…)“盲区”时，其对应
接收机方案
接收机方案接收机方案1. 引言接收机（Receiver）是无线通信系统中的重要组成部分，它负责接收和解调发送方发送的信号。
在现代通信系统中，各种类型的接收机被广泛应用于电视、手机、无线电和卫星通信等领域。
本文将介绍几种常见的接收机方案以及它们的优缺点。
2. 超外差接收机方案超外差接收机是一种常见的接收机方案，它通过将接收到的信号与本振信号进行混频，产生一个中频信号，并进行解调。
这种接收机方案具有以下特点：- 优点：- 简单的电路结构，易于实现；- 信号处理精度高，接收灵敏度好；- 成本较低；- 缺点：- 对频率稳定性和相位噪声要求较高；- 中频滤波器需要带宽较大。
3. 直接接收机方案直接接收机方案是一种常用的高频率接收机方案，它直接接收和解调发送方发送的信号。
这种接收机方案具有以下特点：- 优点：- 无需中频混频环节，信号处理简单；- 对频率稳定性和相位噪声要求较低；- 接收灵敏度高；- 缺点：- 电路结构复杂，实现难度较大；- 成本较高。
4. 采样接收机方案采样接收机方案是一种在数字信号处理领域广泛应用的接收机方案，它通过对接收到的信号进行采样，然后进行数字解调和恢复。
这种接收机方案具有以下特点：- 优点：- 信号处理精度高，抗干扰能力强；- 对频率稳定性和相位噪声要求较低；- 可实现灵活的数字信号处理算法；- 缺点：- 算法复杂，计算开销大；- 需要较大的采样率。
5. 混合接收机方案混合接收机方案是一种将超外差接收机和采样接收机相结合的接收机方案，它综合了两种方案的优点。
这种接收机方案具有以下特点：- 优点：- 信号处理精度高，接收灵敏度好；- 对频率稳定性和相位噪声要求较低；- 可以根据需要进行灵活的信号处理算法选择；- 缺点：- 电路结构复杂，实现难度较大；- 成本较高。
6. 总结以上介绍了几种常见的接收机方案，包括超外差接收机方案、直接接收机方案、采样接收机方案和混合接收机方案。
不同的方案在电路结构、信号处理精度、对频率稳定性和相位噪声的要求、成本以及实现难度等方面有所差别。
射频基本知识
射频基本知识目录1. 射频概述 (2)1.1 射频定义与特点 (3)1.2 射频应用领域 (4)1.3 射频技术发展历史 (5)2. 射频信号及其特性 (6)2.1 电磁波与射频波 (7)2.2 频率范围与波长 (8)2.3 电磁波的时域和频域特性 (9)2.4 功率测量与单位 (10)2.5 幅度调制与相位调制 (12)3. 射频电路 (13)3.1 阻抗与反射系数 (14)3.2 匹配电路 (15)3.3 功率放大器 (16)3.4 滤波器与调谐电路 (17)3.5 衰减器与分频器 (19)4. 射频设备与系统 (20)4.1 信号源与检测器 (22)4.2 无线传输系统 (23)4.3 通信系统 (24)4.4 雷达系统 (25)4.5 测试与测量设备 (26)5. 射频技术应用案例 (28)5.1 5G 通信技术 (29)5.2 物联网应用 (30)6. 射频技术未来发展趋势 (31)1. 射频概述射频（Radio Frequency，简称RF）通信技术是现代通信的重要组成部分，它涉及无线电波的传输。
射频技术是通过发射机和接收机之间的无线电波来传输信号的，这些信号用于各种通信应用，如无线广播、移动通信系统、卫星通信和无线网络等。
在射频领域中，电磁波被用来承载信息，从简单的调幅（AM）广播到复杂的数字广播以及移动电话网络的高速数据传输，射频技术无处不在。
射频信号的特征可以从它们的波长和频率来描述，通常情况下，射频波的波长介于几厘米到几米之间，对应的频率范围从大约30 kHz 到300 GHz。
这个宽度频段使得射频技术可以涵盖从低频的无线电广播到高频的微波和无线宽带通信等多个应用领域。
射频系统通常包括调制和解调两个关键步骤，调制是将低频基带信号转换成高频的射频信号，使得信号可以通过无线电波传播。
这个过程涉及将基带信号的特性（如幅度和频率）嵌入到一个更高的射频载波上。
解调则在接收端进行，是将射频信号转换回可识别的低频信号，以便于进一步处理。
接收机中频数字化处理设计
根据 Ｎ ｙ ｑ ｕ ｉ ｓ ｔ 带通采样定理 ， 采样 速率在满足大于信号带宽 （ Ｂ ＝ ） 两倍 的情况下 ， 选取远远低于信号最 高频率 的两倍 速率就能正确 地 反映带通 信号 的特性 日 ． 与低 通采样相 比 ． 带通 采样降低 了采样 速 率． 极大地减小 了后续数字信号处理负担。 由带通采样定理可知 ．带通采样率 ｆ ｓ 满足下式 即可实 现无混叠 采样 ： ／ （ ｎ ＋ １ ） ≤ ≤ ／ ｎ ， １ －ｎ ＜ －ｌ ＜ ￣ Ｉ ｆ ， ／ Ｂ ］ （ １ ） ［ ・ ］ 表示取不 大于括号内数值的整数 。不难看 出， 式（ １ ） 将采样 频率划分成若干个区间 ， 并且 由 ｎ 值确定 。 ｎ 值越小 ． 频率区间范 围越 大， 也就是说对输入信号频 率或采样频率偏差 的要求越小。 并且随着 １ １ 值 的下降 ， 采样频率会越高 ， 量化信 号的频谱重复 间距越 大 ， 对抗 混叠 滤波器带外能量抑制特性要求降低 ： 在设计 时应 当根据系统 电路结构 和应用场合折衷确定 ｎ 的取值 ２ ． ２ 数字下变频 （ Ｄ ＤＣ 、 由于数字信号处理 的速度有 限 ． 往往难 以对 Ａ Ｄ Ｃ采样得到 的高 速率数字中频信号直接 进行各种类别 的实时处理 为 了解 决这个 问 题． 需要采用数字下 变频技术 ． 将采样 得到的高速率数 字中频信号 变 成低 速率基带信号 ， 以便进行下一步的信号处理 。 数 字下变频功能包 括数 字正交混频 、 低通滤波和数字重采样 ， 如图 ４ 所示 。
软件无线电接收机的基本思想 是数据采 集环 节尽可能靠近天线 。 中频和射频级的接收信号直接数字化 ． 将 由模 拟器件实现部分信号前 端处理 （ 例如信道切换 、 下变频 、 滤波 、 解调等） 转换为 由可编程数字处 理芯片实现 ． 通过将不 同的数字处理模块下载到芯片 即可灵活切换信 道接人方式 ， 接收来 自不 同发射系统的信号【 １ ］ 。 目前软件无线 电接收机 的实现集中在数字化 的基 础上 。 本文 运用软件无线 电理论 ． 结合 目前 可实现 的中频软件无线 电接收机 ． 给 出了一种可行 的接 收机 中频 数字 化处理结 构 ． 并系统 阐述 了相关 的数字信号处理技术 。
数字信号接收机原理
数字信号接收机原理
数字信号接收机是用于接收和解码数字信号的设备。
它的工作原理基于数字通信技术和信号处理技术。
数字信号接收机的主要原理可以分为以下几个步骤：
1. 信号接收：数字信号接收机首先接收到传输的信号。
这个信号可以是经过调制后的无线电波（如调频、调幅等），也可以是通过有线传输媒介（如光纤、同轴电缆等）传输的数字信号。
2. 信号解调：接收机需要将接收到的模拟信号或数字信号转换成基带信号。
这个过程称为信号解调。
对于模拟信号，解调可以是调幅解调、调频解调等；对于数字信号，解调可以是解码过程，将数字信号还原成原始数据。
3. 信号处理：在信号解调之后，接收机对得到的基带信号进行进一步处理。
这个过程包括滤波、增益控制、采样、等等。
滤波可以去除噪声和多径干扰；增益控制可以调整信号强度；采样可以将连续的信号转化为离散的信号。
4. 数字信号恢复：经过信号处理后，接收机得到了经过处理的数字信号。
接下来需要对数字信号进行恢复，即将离散的数字信号转换为连续的数字信号。
这个过程可以通过插值或者滤波来实现。
5. 解码和解析：最后一步是对数字信号进行解码和解析。
接收机根据事先约定好的编码规则和协议，将数字信号转换为可读的数据。
这个过程包括解码、错误检测和纠错等。
总结起来，数字信号接收机的原理包括信号接收、信号解调、信
号处理、数字信号恢复和解码解析等步骤，通过这些步骤可以实现对数字信号的接收和解码。
基于软件无线电的射频直采数字接收机研究
基于软件无线电的射频直采数字接收机研究鲁长来;倪文飞;夏丹【摘要】针对L波段一次航路监视雷达(PSR)的应用需要,提出了基于软件无线电设计思想的一种射频直接采样数字接收机方案,分析论证了该体制接收机的性能水平情况,并与当前应用的模拟超外差两次下变频结合低中频采样数字接收机进行对比,总结了本方案的应用优势,给出了实验验证结果.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2018(047)003【总页数】5页(P51-55)【关键词】L波段;射频直接采样;数字接收机【作者】鲁长来;倪文飞;夏丹【作者单位】安徽四创电子股份有限公司合肥230088;安徽四创电子股份有限公司合肥230088;安徽四创电子股份有限公司合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TN9570 引言软件无线电概念[1]的提出至今已经二十多年了，经过这些年的技术理论发展和电路器件水平提升，软件无线电的工程化应用研究也在深入推进。
当前L波段一次航路监视雷达系统采用的是常规超外差两次变频接收机，在30MHz低中频频率进行信号带通采样数字化接收处理，从长远来看，该雷达系统对接收机设备存在升级换代、新技术推广、可靠性进一步提升、电路小型化高集成、配套功能多样化、软件化配置程度高等诸多新的应用需求。
借助于软件无线电的设计思想，本文提出了在L波段200MHz工作带宽内实施直接射频采样数字化，然后再进行基于大规模高速FPGA的功能可配置实时接收处理，形成雷达的全程I、Q数字回波信号，最后通过光纤接口传输给雷达系统服务器进行软件化信号处理，基本可以达到接收机硬件平台化、软件可配置、功能可扩展的软件无线电目标。
1 设计参数1)接收频率范围：1200MHz～1400MHz;2)接收跳频步进：1MHz;3)接收跳频时间：小于2μs;4)瞬时动态：不小于65dB;5)总动态：不小于90dB；6)信号带宽：2MHz；7)接收灵敏度：优于-109 dBm。
电子对抗原理雷达系统结构和工作原理
适应性好
线性动态范围宽，对窄带信号可到90dB以上
理想正交性， I、Q两路信号的正交性好
传输无误差，数字传输
低成本
E4438C E4438C
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测试方法
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X: 20
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相位扫描原理图
智能天线
频谱资源越来越紧张，采用时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA） 技术可提高频谱的利用率，但仍然无法满足人们对频谱资源的需求。 从空域来提高频谱利用率已成为需要，智能天线就是在此基础上提出来的一种新型天线系统。
DBF系统的基本原理图
天线单元阵列 A/D变换器
圆抛物面天线三维立体方向图
切面方向图
50
天线参数
方向图、主瓣宽度与副瓣电平 方向性系数
功率增益 有效口径与口径效率
D Pmax P0
极化 ： 水平、垂直、（右、左）圆极化、椭圆极化
G D
输入阻抗；一般雷达、通信设备所用天线的输入阻抗为
a Ae/ A
50
天线参数（续）
驻波比（SWR）
标称频率：频综输出信号的中心频率的标称值
频率精度：频综输出频率在室温（25°C ）下相对于标称频率的偏差
频率范围：频综输出信号频率的范围
频率分辨率
频率捷变时间：频综从一个频率跳变到另一个频率所需要的时间，该时间越短，频综的跳
频速度越快
频率稳定度：在指定温度范围内频综输出频率相对于25°C测量值的最大允许频率偏
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射频直接数字化接收机
作者：李艳霞
来源：《电子技术与软件工程》2017年第16期
摘要
L波段射频直接数字化接收摘机，是我国当前雷达系统数字化要技术应用的重要组成设备，也是1当前我们技术研究的重要内容。
本文以ADC12D1800RF模数转换器技术应用为核心，开展了数字接收机技术原理与构成研究，为这一技术设备的应用实践发展提供理论化支持作用。
【关键词】L波段射频直接数字化接收机 ADC12D1800RF
在我国雷达技术应用实践领域中，射频直接数字化接受技术的应用研究占据着较为重要的位置。
特别是L波段（1GHz〜2GHz）射频数字化技术的应用研究，是当前雷达射频技术研究的重要组成部分。
因此我们结合新型高性能芯片技术应用与数字信号处理技术发展特征，开展了L波段射频直接数字化接收机技术研究。
1 接收机技术原理与要求简述
在数字化接收机实践技术研究前，我们首先需要对其主要技术原理进行分析，进而确保接收机实践技术应用。
1.1 宽窄带信号处理技术
在信号数字接收过程中，L波段信号通常包括了宽窄带两种信号类型。
一是处于宽带信号状态下，接收机对信号进行直接的接受处理，形成完整的信号。
二是在窄带信号状态下，接收机可以对信号进行模拟化变频技术处理，如将其中频调整到百兆赫兹附近区域，再由处理器进行高精度数字化采集，形成高精度的信号类型。
1.2 信号的处理要求
在数字化信号接收机运行中，我们对L波段信号的接收要求是以宽带信号为准。
2 接收机主要组成部分及技术研究
2.1 接收机开关滤波器装置
在接收机运行中开关滤波器装置的主要功能是接受到的信号中的噪声与杂散信号进行滤除处理，初步提高信号质量。
为提升数字化信号的性能，通常使用数模转换器（即ADC设备）
对信号中的噪音与杂散信号进行过滤处理，即将处理后的信号经过折叠至接收机频率规定的奈奎斯特频段内。
在ADC设置中，其主要的技术数据包括了信号窄带接收带宽为、中频接收信号以及模拟滤波器相对带宽等几个主要内容。
由于部分设计中，技术人员为了提高信号精度，一般将模拟滤波器的相对带宽定为1%作用。
但是在实际的技术实现中这一技术要求难度较大。
因此在实际的应用这一技术数据一般控制在5%左右。
2.2 符合信号接收要求的模数转换器
在实际的的接收机设计中，模数转换器是将模拟信号转换为数字信号，进而保障信号精度与质量的重要设备。
如在当前的接收机中常用的ADC12D1800RF模数转换器，就是较为常见的高速高清晰转换设备。
这类转换器的采样频率可以达到3.6Gbps，其信息采样精度也达到了12位，设计中可以保证单端口信号或双端口信号两种信号输入方式，因此确保了信号的转换质量与速度。
单就ADC12D1800RF设备实践应用而言，信号转换设备在使用中常见的四种转换模式进行介绍。
2.2. 1NDES模式
在这一转换模式下，设备中的VinI与VinQ信号接收装置分别进行并行的信号输入过程。
之后再由设备内的两个ADC分别进行独立的信号转换处理，最后完成信号的输出输出，其信号频段为S2.7GHz范围内。
2.2.2 DSEI模式
在技术研究中这一模式也被称为DESQ模式。
其主要技术特征是在实际的信号采集处理中，设备内部的两个ADC系统利用以交叉处理的方法，分别对VinI、VinQ中输入的信号进行分析处理，在完成信号输出工作，其信号频段为S1.2GHz范围内。
2.2.3 DESIQ模式
这一模式在数据信号处理中与上一模式基本相同。
其区别在于DESIQ模式必须保证Vini 和VinQ输入端在运行中受到外部同时驱动，其信号频段为S1.75GHz范围内。
2.2.4 DESCLKIQ模式
这一模式与DESIQ模式的区别在于Vini与VinQ通道在，在设备中具有相对的独立性，其信号频段为S2.7GHz范围内。
2.3 数字下变频与数据传输系统
2.3.1 数字下变频系统
在数字化接收机系统中，数字下变频系统主要是在接收机中经过混频后得到的中频信号比原始信号的频率低的一种混频方式，因此其在L波段射频直接数字化接收机中起到了良好的混频作用，进而确保了信号接收的整体质量。
在实际的变频系统应用中，这一系统包括了窄带数字下变频与宽带数字下变频两个组成部分。
这两种方式的处理流程分别如图1、2所示。
2.3.2 信号数据传输系统
在接收机系统中，信号数据传输系统主要是完成接收信号输入、输出以及内部信号传输使用。
在实际的应用中信号传输一般使用千兆位级高速串行总线接口，进而确保信号传输速度与质量。
如在系统应用中采用XILINX Kintex-7 GTX为接口的硬件平台，同时使Aurora协议用于信号数据包的传输，可以保证其信号传输速率在lOGbps左右，确保了信号传输的顺利完成。
参考文献
[1]胡志东，韩晓明，陈路俊.L波段射频直接采样数字接收机设计技术[J].信息通信，2015（12）.
[2]杨志刚.雷达宽带数字接收机设计与实现[D].哈尔滨工程大学，2012.。