接收机综述
无线电接收机
无线电发射机
图2无线电发射机基本原理无线电发射机的基本组成包括基带信号处理电路、载波发生器、调制器、高频功率 放大器和发射天线等五部分:如图2基带信号处理电路包括了对来自于话筒(或各种音频设备)的音频信号的各种 前端处理,如音频放大、音频滤波(将频率限制在300~3400Hz)和可能需要的语音压缩(幅度限制,防止出现过 大的调制度)和预加重(用于FM发射机中)等;调制器用于将处理过的音频信号调制到高频载波上,不同的调制 方式采用不同的调制器,在直接调频中,调制器与载波发生器合二为一;高频功率放大器将高频已调波进行功率 放大,使发射机的输出功率满足要求。发射天线是一种将高频电信号转换成电磁波的单元,对于发射机来说,它 是一种负载。
无线电接收机简称接收机,能将天线接收到的无线电信号加以选择、变换、放大,以获得所需信息的电子设 备。其组成部分是高频、中频、低频放大器、变频器和解调器。按接收信号的调制方式,它可分为调幅接收机、 调频接收机和脉冲调制接收机等。按接收信号的波长,它可分为长波、中波、短波、超短波和微波等接收机。
宽带数字信道化接收机综述
宽带数字信道化接收机综述作者:郑保佐来源:《数字技术与应用》2018年第05期摘要:本文分析了数字信道化接收机的系统结构,研究了数字信道化接收机技术的发展趋势。
关键词:宽带;数字信道化接收机;处理技术中图分类号:TN851 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)05-0037-01数字信道化接收机是一种基于数字信道化滤波器组形成的结构设计模式,它可分为不同的类型,而数字信道化接收机在实践中具有一定的灵活性,可以提升工作效率。
1 数字信道化接收机的系统结构1.1 单通道的数字信道化接收机单通道的信道化接收机主要是通过不同接收机并联形成不同的信道接受模式,通过构建多通道的数字信道化接收方式,不同的子信道的接收机结构相对较为完整。
1.2 中频数字信道化接收机中频数字信道化接收机是一种基于模拟混频器和滤波器进行信道的划分整理,利用采样以及数字信号处理的方式加强控制管理的结构模式。
但是,此种模式缺乏稳定性与灵活性。
而DDC类型的数字信道化接收机,可以对射频信号进行采样,在利用数字混频以及滤波对信道进行划分,这样就可以凸显数字电路以及数字信号的优势特征,但是此种模式在系统接受宽带以及动态范围的过程中会受到ADC的性能限制与影响。
单通道的数字信道化接收机的子信道是独立的,可以对其进行独立的设计,且灵活性相对较高,系统中的硬件资源利用效率则相对较低,在其需要数目种类较多的子信道的时候,就会导致硬件资源过度消耗,其结构相对较为复杂,而单通道的数字信道化接收机职能在少量的子信道系统中应用[1]。
1.3 FFT类型的的数字信道化接收机快速傅里叶变换是一种应用较为频繁的信道技术,而通过FFT则可以构建平频域滤波器,进而对频域信道进行分析。
但是频域滤波器的频率呈现Sinc函数,其阻带衰呈现减低的状态,对此,可以利用视域家窗户的方式增强滤波器组的整体性能,也就是一种将STET作为核心技术的信道化接收机类型,此种数字信道化结构在实践中运算效率相对较高,且其系统相对较为简单,可以保障接收机分布均匀的效果。
FM接收机文献综述
毕业论文(设计)文献综述
6.黄智伟,《无线发射与接收电路设计[M]》,北京航空航天大学出版社,2004 年
本书主要介绍通信系统基础、射频小信号放大器电路、射频功率放大器(RFPA)电路、混频器电路、调制器/解调器电路、锁相环路(PLL)电路、DDS (直接数字式频率合成器)电路及无线通信系统解决方案的基本原理、内部结构、技术特性和应用电路设计。
注重新技术与工程性的结合、理论与实用性的结合,工程性好,实用性强
7.杨邦文,《新型实用电路制作200例》北京人民邮电出版社,佃98 年9月
本书介绍一下实用电子电路制作的常用方法和步骤,了解它对你的电
子电路制作实践将会有所帮助。
8.潘永雄,沙河,刘向阳,《电子线路CAD实用教程》,西安电子科技大学出版社,2004年
本书以从事电子线路设计的工程技术人员,高等学校以及高等职业院校电子类专业学生为读者对象,讲解了电子线路计算机辅助设计(CAD)
的基本概念,设计规则,通过典型实例,全面地介绍了目前应用广泛的电子线路CAD软件包—Protel 99的功能,安装和使用方法。
考虑到从事电子线路CAD设计者的实际工作需要,本书结合实例,尤其是对模拟仿真部分,作了较为详细的讲解。
11.刘家伟,《FM SCA T播的原理与应用》电子世界,1994年11月
本书是介绍调频附加信道(FM SCA)广播的原理,分上下两部分。
其中里面详尽阐述了双重调频SCA广播工作原理、SCA广播的频率配置、SCA信号的的特征、SCA广播电台系统特征、SCA编码器、SCA解码器。
且附有详细分析说明原理电路和SCA的原理,使读者对SCA有一个比较深入的了解。
《接收机概述》课件
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。来自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。
接收机技术指标
接收灵敏度
接收灵敏度是指接收机能够接 收到的最小输入信号强度。
《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。
动态范围
动态范围表示接收机可以处理 的最大和最小信号强度之间的 范围。
带宽
带宽是指接收机可以接收和处 理的频率范围。
接收机的应用
1 通信领域的应用
接收机的工作原理
接收机的工作原理
接收机是一种电子设备,用于接收无线电信号,并将其转换为可供解调和处理的电信号。
它的工作原理涉及以下几个步骤:
1. 接收天线:接收机首先通过天线接收无线电信号。
天线将电磁波转换为电信号并将其传输到接收机的输入端。
2. RF放大器:接收机中的射频(RF)放大器会增强接收到的
信号,以便后续处理。
它可以过滤掉不需要的信号和噪声,并将强度较弱的信号放大到更容易处理的水平。
3. 超外差器(Mixer):超外差器通常由一个本地振荡器和一
个输入信号混合生成一个中频信号。
它将射频信号与本地振荡器产生的信号混合,生成中频信号(Intermediate Frequency,IF)。
4. 中频放大器:中频放大器对中频信号进行放大,以便后续的解调和处理。
它通常是一个窄带滤波器,用于滤除不需要的频率。
5. 解调器:解调器用于解调中频信号,并还原成原始的音频、视频或数据信号。
具体的解调方式取决于接收信号的类型。
6. 音频放大器:音频放大器对解调器输出的音频信号进行放大,以增加音量和改善音质。
7. 输出装置:接收机的输出装置可以是扬声器、显示屏或数据
接口等等,将处理后的信号进行转换和输出。
接收机的工作原理是基于物理和电子学的原理,通过一系列的电路和处理步骤将接收到的无线电信号转化为可用的信号形式。
不同类型的接收机可能会有不同的工作原理和电路设计,但基本原理大致相似。
接收机综述
接收机要求指标大致为:噪声系数,灵敏度,线性度,动态范围,内部杂散等。
接收机大致原理图如下:带通滤波器:(抑制杂散,减小本振泄漏对天线与系统电路产生的相应)LNA:在线性恶化的前提下提供一定增益,以抑制后续电路的噪声(要求低噪声系数,合适的增益,高的三阶互调截点以及低的功耗)镜像抑制滤波器:MIXER:是接收机中输入射频信号最强的模块(线性度尤为重要,高的三阶互调截点,同时要求低的噪声系数)中频滤波器:抑制相邻信道干扰,提高选择性。
接收机的主要结构类型:1.超外差接收机结构2.零中频接收机3.镜频抑制接收机4.低中频接收机超外差接收机:超外差接收机结构超外差将射频输入信号与本地振荡器产生的信号相乘优点:在低中频上实现相对带宽较窄,矩形系数较高的中频滤波器,以提高接收机的选择性,而且增益可以中频获得,降低了射频和实现高增益的难度,当射频信号频率上升到微波甚至毫米波时,可采用二次变频方法以降低滤波器实现的难度,保证接收机的选择性。
优点总结:提高了接收机的选择性,降低了射频级实现高增益的难度缺点:结构复杂,模拟器件多,体积,重量方面不令人满意。
当接收信号的频率较高时,VCO的设计变得困难总结:对中频结构接收机,要面临镜像频率干扰,因此合理选择中频与高质量的带通滤波器对于滤除镜像频率十分重要。
镜频抑制接收机结构:Hartley与WeaverHartley假如有用信号t w V s S cos 与其镜像信号t w V t t cos 同时进入信道。
即:t w V t w V t V t t s S i cos cos )(+=则图中上之路与下之路分别为:tw t w V t w V t V LO t t s S a sin )cos cos ()(+=t w V t w V IF t IF S sin 2sin 2-=tw t w V t w V t V LO t t s S a cos )cos cos ()(+=t w V t w V IF tIF S cos 2cos 2+=则上下两之路信号合成中频输出:tw V V IF S IF cos =因此除去了镜像信号,保留了有用信号Weaver 镜像抑制结构::优点:理论上完全消除了镜像响应与镜像噪声(非常重要相当实用)缺点:两路信道功率增益失配与相位失配相对较低,但无法实现宽带IF 下变换, 要实现宽带固定移相器是相当困难的,且频率越高,难度越大,出于两路 信道的增益与相位失配,完全抑制镜像信号响应是不可能的零中频接收机结构:零中频接收机结构图优点:由于有用信号直接下变频到基带,完全消除了镜像相应问题(蜂窝移动通 终端就采用这种结构,具有无可比拟的优点,是当今研究的热点,解决了 与传统的超外差式结构有关的大多数问题。
接收机原理
接收机原理接收机是无线通信系统中的重要组成部分,其作用是接收来自发送端的无线信号,并将其转换为可供解调的基带信号。
接收机的性能直接影响到通信系统的可靠性和传输质量。
因此,了解接收机的工作原理对于理解无线通信系统至关重要。
接收机的原理可以简单地分为三个主要部分,信号接收、信号处理和信号解调。
首先,信号接收部分是接收机的核心。
当无线信号经过天线接收后,会被放大并转换为中频信号。
这一过程中,需要对接收到的信号进行滤波、放大和混频等处理,以便将其转换为中频信号并去除掉不需要的频率成分。
这样做的目的是为了减小信号在传输过程中的损耗,并提高信号的抗干扰能力。
其次,信号处理部分是接收机中的重要环节。
在信号处理过程中,接收机需要对接收到的中频信号进行解调、解调和滤波等处理,以便将其转换为可供解调的基带信号。
这一过程中,需要对信号进行数字化处理,以便进行后续的数字信号处理和解调操作。
同时,还需要对信号进行时钟和同步处理,以保证信号的稳定和可靠性。
最后,信号解调部分是接收机的最后一个环节。
在信号解调过程中,接收机需要对接收到的基带信号进行解码、解交织和误码纠正等处理,以便将其转换为可供上层系统使用的数据信号。
这一过程中,需要对信号进行解码和解交织处理,以保证数据的完整性和可靠性。
同时,还需要对信号进行误码纠正处理,以提高数据的传输质量和可靠性。
综上所述,接收机的原理主要包括信号接收、信号处理和信号解调三个部分。
在整个接收过程中,接收机需要对接收到的信号进行滤波、放大、混频、解调、解码、解交织和误码纠正等处理,以便将其转换为可供上层系统使用的数据信号。
通过对接收机原理的深入了解,可以更好地理解无线通信系统的工作原理和性能特点,为通信系统的设计和优化提供重要参考。
gnss接收机
GNSS接收机1. 介绍GNSS(全球导航卫星系统)接收机是一种用于接收并处理全球定位系统(GPS)、伽利略系统(Galileo)、格洛纳斯系统(GLONASS)等多个卫星系统信号的设备。
GNSS接收机在地理测量、导航、农业、航空航天等领域被广泛应用。
本文将介绍GNSS接收机的工作原理、应用领域以及常见的GNSS接收机类型等内容。
2. 工作原理GNSS接收机的工作原理可以简单描述为接收和处理卫星信号。
当GNSS接收机接收到卫星发射的无线信号时,会测量信号传输的时间以及卫星信号与接收机的距离。
接收机通过同时接收多颗卫星的信号,并利用三角定位原理计算出自身的位置。
在计算位置时,接收机会考虑卫星的精确轨道数据以及大气延迟等影响因素,以提高定位的准确性。
3. 应用领域3.1 地理测量GNSS接收机在地理测量领域十分重要。
通过使用GNSS接收机,地理测量人员可以精确测量地点的经纬度、海拔以及地面高程等参数。
这些数据在土地规划、地图制作、建筑测量等项目中起到关键作用。
3.2 导航和定位GNSS接收机在导航和定位领域广泛应用。
地面上的车辆导航系统、航空器导航系统以及移动设备中的导航应用都依赖于GNSS接收机来确定位置和导航方向。
通过接收卫星信号,GNSS接收机可以实时计算出车辆、航空器或者行人的精确位置,并在地图上显示出来。
3.3 农业GNSS接收机在农业领域也有重要应用。
农民可以利用GNSS接收机的位置定位功能来规划农田的种植和施肥。
此外,一些农业机械设备也配备了GNSS接收机,实现自动驾驶和自动操作,提高农业生产效率。
4. GNSS接收机类型4.1 单频GNSS接收机单频GNSS接收机是最简单、最常见的类型。
它只能接收L1频段的信号,定位的精度相对较低,适用于一些不需要高精度定位的应用场景。
4.2 双频GNSS接收机双频GNSS接收机可以同时接收L1和L2频段的信号,相对于单频接收机,双频接收机的定位精度更高。
接收机的原理
接收机的原理
接收机是一种用于接收信号的设备,它能够将传输过程中的电磁波信号转化为可读取的信息。
接收机的原理主要包括以下几个方面:
1. 天线接收:接收机首先通过天线接收传输介质中的电磁波信号。
天线将接收到的电磁波信号转换为电信号,并将其发送给接收机的输入端。
2. 信号放大:接收机的输入端会将接收到的微弱电信号经过放大电路进行放大,以增加信号的强度和稳定性,方便后续信号处理。
3. 信号滤波:为了去除无用的噪声和干扰信号,接收机会采用滤波电路对信号进行滤波处理。
滤波器可以选择性地通过特定频率的信号,抑制其他频率的信号。
4. 解调:当接收机接收到调制信号时,需要将其解调还原成原始的信息信号。
解调的方法根据信号的调制方式而不同,常见的有幅度解调、频率解调和相位解调等。
5. 信号处理:接收机会对解调后的信号进行进一步处理,以提取出所需要的信息。
这个过程包括信号的放大、滤波、调整等操作来获得高质量的输出信号。
6. 输出:接收机最终将处理后的信号输出到扬声器、显示屏或其他设备上,供人们观察、听取或记录。
通过以上原理的实现,接收机能够将传输中的电磁波信号转换为人们可感知的信息,广泛应用于无线电通信、广播、电视、卫星通信等领域。
接收机原理概述范文
接收机原理概述范文
接收机是无线电通信应用中最重要的组成部分,可以接收和检测远距离传来的信号,从而使远程发射的信号变成可用的信号或者说变成可用的噪声。
接收机的原理包括以下几个方面:
1、振荡器:它是接收机的核心部件,它可以将一个无形的电磁波变成一个有形的声波。
振荡器使用振荡电路,它是一个电路,可以将输入的电流转变为电磁波,在一个闭合的环境中,电磁波被自由地运动,当它们碰到一个有形的振荡元件时,就会变成有形的声波。
2、频率控制:频率控制用于挑选出发射的正确信号波。
它的作用是保持接收机的振荡频率与发射信号的频率一致。
这样,接收机就可以有效地把发射信号转变成可用信号。
3、滤波器:滤波器的作用是消除接收机的干扰信号。
它可以把有用信号过滤出来,同时把无用的信号消除掉。
滤波器可以用带通滤波器、带阻滤波器等设备来实现。
4、强度检测:强度检测是接收机的最后一个步骤。
它的作用是检测接收机接收到的信号的强度,以便确定可以使用的有效信号的质量。
如果信号太弱,接收机就可能无法识别有效信号。
总的来说,接收机原理包括振荡器、频率控制、滤波器和强度检测四个步骤。
接收机系统设计综述
接收机系统设计接收机设计是一种综合性的挑战,首先要明确设计目的,即设计那一种接收机,不同种类接收机的设计方法是大不相同的。
然后根据系统设计的指标要求进行全面分析,寻找出设计重点或难点,即是高灵敏度设计;或是高线性设计;或是大动态范围设计;还是宽频带设计。
不同的设计重点有不同的实现方法,根据系统要求的性能指标,首先要确定:1.接收机的结构形式,设计系统实现的原理方框图。
确定采样超外差式结构,零中频结构,还是数字IF结构;确定采样本振频率合成器的类型;确定是一次变频还是多次变频结构,是否用高中频;确定信号的动态范围及接收机的线性度。
2.接收机功能电路实现及系统线路组成,设计电路图。
本章对一般接收机的设计方法不作详细的讨论,只重点讨论接收机设计中有关高线性度和大动态范围实现的具体方法,这也是本课题实现中的难点所在。
§1.1大动态范围接收机设计方法接收机动态范围DR(Dynamic Range),是指接收机能够接收检测到的信号功率从最小可检测信号MDS到接收机输入1-dB压缩点之间的功率变化范围,是接收机最重要的性能指标之一。
第二章对动态范围已经作了详细的论述。
通常,一般的接收机都具有60dB~80dB的动态范围,现代接收机则对动态范围指标提出相当苛刻的要求,往往超过100dB。
如本项目动态范围指标要求做的大于120dB。
实现接收机动态范围的功能电路是接收机中的AGC,自动增益控制电路。
AGC是一个闭环负反馈自动控制系统,是接收机最重要的功能电路之一。
接收机的总增益通常分配在各级AGC电路中,各级AGC 电路级联构成总的增益。
在接收微弱信号时,接收机要具有高增益,将微弱信号放大到要求的电平,在接收机靠近发射电台式时,AGC控制接收机的总增益,使接收机对大信号的增益很小,甚至衰减。
接收机动态范围实现的示意图如下图所示。
图1-1 接收机动态范围实现AGC 的一般原理框图如下,是一个直流电压负反馈系统,控制信号代表信道输出幅度检波后的直流值与参考电压之间的误差值,若输图1-2 接收机动态范围实现入信号幅度变化,则控制信号也随着变化,其作用是使误差减小到最小值。
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。
卫星电视接收机系统概论
卫星电视接收机系统概论卫星电视接收机系统的工作原理是将电视信号通过卫星传输到接收机,再通过接收机解码和播放电视节目。
具体来说,卫星电视信号是通过高频传输的,经由馈线传递到接收机上的卫星天线。
天线接收到信号后将其转换为电信号,并通过天线输出端口传送给接收机。
接收机是卫星电视系统的核心设备,它负责解码和播放电视节目。
接收机接收到信号后,首先将其进行解码,将数字信号转换为模拟信号,然后通过连接线输出至电视机。
同时,接收机还可以进行信号调节、频道切换、语言选择等功能。
有些高级接收机还可以通过互联网接收电视节目和在线视频。
卫星电视接收机系统的优势主要在于覆盖范围广、信号稳定和节目丰富。
卫星电视信号可以覆盖广阔的地理区域,几乎可以在任何地方接收到卫星电视信号。
信号稳定是指卫星电视信号的传输稳定性较高,不会受到天气、地理等因素的干扰。
卫星电视信号传输的带宽相对较大,可以传输更多的电视节目,让观众有更多的选择。
卫星电视接收机系统也存在一些缺点。
首先是安装费用较高。
对于用户来说,购买卫星电视接收机系统需要较高的投资,包括卫星天线、接收机等设备的购置费用以及安装费用。
其次,卫星电视信号可能受到天气和地形等因素的影响。
比如在恶劣的天气条件下,如暴雨、暴风等,卫星电视信号可能受到干扰,导致电视节目无法正常播放。
卫星电视接收机系统在现代生活中得到了广泛应用。
它不仅提供了大量的电视节目选择,满足了观众的多样化需求,还为用户提供了更加清晰的画质和更好的音频效果。
此外,卫星电视接收机系统还可以提供国际电视频道,让用户获取来自世界各地的信息。
总结来说,卫星电视接收机系统通过人造卫星传输电视信号,为用户提供了丰富多样的电视节目。
虽然存在一些缺点,但其覆盖范围广、信号稳定和节目丰富的优势使其成为现代生活中不可或缺的一部分。
多通道接收机简介
多通道接收机简介大多数机载雷达使用几个并行接收通道。
早期的设计将这些用于单脉冲跟踪,在两个精确匹配的接收机中对信号进行比较,用差值计算角跟踪误差。
这些技术现在仍然被广泛使用。
但是由于实现所需性能的巨大困难,简单实现精确匹配的模拟接收机已那么常见了。
更现代的设计使用主动校准技术来测量和纠正误差,因此,更稳定和精确。
单脉冲接收机这是一种常见的接收机类型,使用两个或三个并行接收机。
一个接收机用于接收天线和通道输出信号,另外的接收机用于接收天线的方位角和俯仰差通道输出信号。
在双通道设计中,方位和俯仰差信号是时分复用的。
单脉冲接收机通常只是单通道接收机的直接复制。
保护通道接收机在一些雷达中,采用保护通道来解决天线主瓣和副瓣回波之间的问题。
这里的要求还是要在主通道接收机和保护通道接收机之间进行良好的时间、振幅和频率匹配,以便能够进行精确的比较和排除不必要的信号。
最先进的防护系统采用对消的方法,保护通道通过对和通道信号进行振幅和相位的偏移后叠加和通道以消除不想要的信号,例如干扰信号。
多通道接收机这些想法可以扩展到有几十甚至数百个通道的系统。
自适应旁瓣对消是一种能同时处理多个干扰信号的保护信道对消的一种广义形式,它可以扩展到包括干扰信号对消。
在接收机阵列上实现良好的平衡是很重要的,因为尽管可以被抵消,任何不平衡都降低了系统处理不想要的外部信号的能力。
多通道接收机的最终目标是在电子扫描阵列中为每个天线元件配备一个接收机。
虽然需要大量的数字信号处理(和成本),但这可以提供巨大的灵活性。
目前,这种方法对于大多数机载雷达来说仍然是不切实际的,但是有些使用有限数量天线的低频雷达,已经成功地走了这条路,并且这种情况今后可能会变得更加普遍。
GNSS双模多模接收机综述
GNSS双模多模接收机综述第一篇:GNSS双模多模接收机综述A Summary of GNSS Dual/Multi Mode Receiver Li shengming1, Wang meng1,2, Shi huli1,Pang Feng11.National Astronomical observatory,Chinese Academy of Sciences,Beijing,China2.Graduate School,Chinese Academy of Sciences,Beijing,ChinaAbstract:With the construction of several global navigation systems such as the GPS, GLONASS, Galileo and Beidou2, the research of GNSS dual/multi mode receiver become hotpot in the field of navigation receivers.Dual/multi mode receiver is the receiver which compatible with two or more than two navigation systems.The technology approaches and research history of GNSS dual/multi mode receiver is introduced, the paper also analyzed the key technology of the dual/multi mode receiver.The evolution trend of GNSS receiver technologies are discussed based on the market application requirement on modern navigation systems, which is useful to new types of navigation receivers.Key Words:GNSS;Navigation Receiver;Multi Mode;RF Front-End;System CompatibilityGNSS双/多模导航接收机综述李圣明1, 王萌1,2, 施浒立1,庞峰11.中国科学院国家天文台, 北京,中国,100012;2.中国科学院研究生院, 北京,中国,100049 【摘要】随着世界上GPS、GLONASS、Galileo和中国北斗二代等全球导航系统的建设,GNSS 双/多模接收机成为导航接收机领域研究的热点。
无线接收机系统概要
无线接收机系统无线接收机系统无线通信是近年射频与微波电路发展的最大推动力典型的GSM移动通信系统无线通信系统发射机、接收机离不开射频与微波电路任何无线通信系统都包括发射机和接收机两个基本部分。
发射机的功能是将信号调制到载波上,并由天线辐射出去。
接收机的功能则相反,将天线接收到的加载在载波上的信号恢复出来。
发射机和接收机由调制器、功率放大器、频率合成器、低噪声放大器、解调器、天线以及相关的滤波器、耦合器等有源、无源基本射频与微波电路单元构成。
正确理解接收机、发射机电气特性的有关参数,对射频与微波电路设计十分重要。
它是我们对各类有源、无源射频与微波电路提出要求的依据。
外差接收机(二次混频接收系统)滤波器1限制输入信号的通带以减少互调干扰以及本振通过天线的辐射。
低噪声放大器放大的信号与第一本振输出的信号同时加到混频器1,其输出的高中频信号经高中频滤波器1滤波后被高中频放大器1放大。
被放大的高中频信号与第二本振输出的信号经混频器2再次混频后,得到的低中频信号通过低中频滤波器2滤波后,最后送到检波器恢复出基带信号。
对接收系统的要求1.灵敏度(Sensitivity):接收机灵敏度衡量接收机检测微弱信号的能力,对于模拟接收机用信噪比(SNR)量度,对数字接收机则用误码率(BER)表示。
2.选择性(Selectivity):接收机的选择性衡量接收机抗拒接收相邻信道信号的能力。
要实现70-90dB选择性是很困难的。
3.杂散响应抑制比:抑制非有用信号的通道响应能力对于降低干扰是很重要的。
通过选择合适的中频和使用多种滤波器可以实现。
抑制比在70-80 dB 。
4.交调抑制比: 接收到的一个或多个射频信号可能在接收机内产生同信道干扰。
这些干扰信号被称为交调乘积项。
通常大于70 dB 抑制比可满足要求。
5.频率稳定性(frequency stability):本振的频率稳定性对于降低频率调制,相位噪声十分重要。
常用的频率稳定技术有介质谐振器、锁相环、频率综合器等。
卫星接收机简介
卫星接收机简介IRD有模拟卫星接收机和数字卫星接收机两种;模拟卫星接收机主要由高频调谐器、中频放大器、限幅器、鉴频器、去加重电路、音视频放大器等组成;数字卫星接收机由高频调谐器、QPSK解调器、前向纠错(F EC)器、解复用器、音视频解码器、D/A转换器等组成;其功能是接收卫星下行经QPSK调制的MPEG-2数据流,并解码出音、视频信号或数据。
卫星接收机的英文Intergrated ReceiverDecoder卫星接收机的分类卫星接收机的种类很多,可分为模拟卫星接收机、数字卫星接收机和多功能卫星接收机,此外还有数字卫星接收卡(盒)。
模拟卫星接收机是早期为接收卫星上发射的模拟节目而设计的,如东芝TSR—C4工程机、松下TU一BS207型BS卫星专用机等。
最早的卫星电视传输的是模拟信号,但模拟信号容易受到干扰,造成图像质量下降;同时模拟信号对频带资源利用率低,一颗卫星传送的模拟节目数量有限;而采用数字压缩信号则能弥补这些缺陷。
随着数字编解码技术的进步,采用模拟信号的接收方式已逐步被数字方式所取代,目前国内仅134.0。
E(哑太6号)还保留一些省台的模拟卫星电视信号。
广播电视节目根据其播出性质有两种:一一种足不加密的免费节目,称为FTA(Free To Air),它一般是政府、宗教团体等开办的具有公益、宣传广告性质的节目,其维持费用是通过其他途径获得的,收视者只需免费接收机(FTA)即可收看。
另一种是加密的节目,即有条件收视CA(Conditional ACCess),一般是节目运营商以盈利为目的,收视者需要付费购买收视卡,配合条件接收机方能收看。
1〃免费接收机(FTA)免费接收机只能收免费的卫视节目,加密频道收不到,它是最常见的一种接收机。
免费接收机的品牌、型号很多,常见的如同洲CDVB3188C、海克威HIC-5688、卓异ZY5518E等。
2〃条件接收机条件接收机就是为接收加密节目而设计的,电视节目的加密系统有很多,目前主要的有:法国电信公司的ViaCCess(维莎)系统、荷兰爱迪德公司的Irdeto(爱迪德)系统、Telerlor公司的Cotlax(康耐思)系统、法国的Mediaguard-SECA系统、NewsDataCom公司的Newsdatacom系统、飞利浦公司的Crypto works系统、美国科学亚特兰大公司的Powerkey系统,此外还有NDS(恩迪斯)系统、Nagravision(南瓜)系统等等。
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接收机要求指标大致为:噪声系数,灵敏度,线性度,动态范围,内部杂散等。
接收机大致原理图如下:
带通滤波器:(抑制杂散,减小本振泄漏对天线与系统电路产生的相应)
LNA:在线性恶化的前提下提供一定增益,以抑制后续电路的噪声(要求低噪声
系数,合适的增益,高的三阶互调截点以及低的功耗)
镜像抑制滤波器:
MIXER:是接收机中输入射频信号最强的模块(线性度尤为重要,高的三阶互调截点,同时要求低的噪声系数)
中频滤波器:抑制相邻信道干扰,提高选择性。
接收机的主要结构类型:1.超外差接收机结构
2.零中频接收机
3.镜频抑制接收机
4.低中频接收机
超外差接收机:
超外差接收机结构
超外差将射频输入信号与本地振荡器产生的信号相乘
优点:在低中频上实现相对带宽较窄,矩形系数较高的中频滤波器,以提高接收机的选择性,而且增益可以中频获得,降低了射频和实现高增益的难度,当射频信号频率上升到微波甚至毫米波时,可采用二次变频方法以降低滤波器实现的难度,保证接收机的选择性。
优点总结:提高了接收机的选择性,降低了射频级实现高增益的难度
缺点:结构复杂,模拟器件多,体积,重量方面不令人满意。
当接收信号的频率较高时,VCO的设计变得困难
总结:对中频结构接收机,要面临镜像频率干扰,因此合理选择中频与高质量的带通滤波器对于滤除镜像频率十分重要。
镜频抑制接收机结构:Hartley与Weaver
Hartley
假如有用信号t w V s S cos 与其镜像信号t w V t t cos 同时进入信道。
即:
t w V t w V t V t t s S i cos cos )(+=
则图中上之路与下之路分别为:
t
w t w V t w V t V LO t t s S a sin )cos cos ()(+=
t w V t w V IF t IF S sin 2
sin 2-=
t
w t w V t w V t V LO t t s S a cos )cos cos ()(+=
t w V t w V IF t
IF S cos 2
cos 2+=
则上下两之路信号合成中频输出:t
w V V IF S IF cos =
因此除去了镜像信号,保留了有用信号
Weaver 镜像抑制结构:
:
优点:理论上完全消除了镜像响应与镜像噪声(非常重要相当实用)
缺点:两路信道功率增益失配与相位失配相对较低,但无法实现宽带IF 下变换, 要实现宽带固定移相器是相当困难的,且频率越高,
难度越大,出于两路 信道的增益与相位失配,完全抑制镜像信号响应是不可能的
零中频接收机结构:
零中频接收机结构图
优点:由于有用信号直接下变频到基带,完全消除了镜像相应问题(蜂窝移动通 终端就采用这种结构,具有无可比拟的优点,是当今研究的热点,解决了 与传统的超外差式结构有关的大多数问题。
缺点:与IF 的频率,直流选择有关,系统中任何直流偏移都不能从有用信号中 区别出来,RF 有用信号与LO 频率非常接近,本振泄漏或者LNA 的辐射 与泄漏都正好被下变频到有用信号上,零中频接收机还存在着低频闪烁噪 生问题,即1/f 噪声。
这种噪声随频率的降低而增加。
低中频接收机结构图:
设计的初衷:选择低中频,直接后果加大了镜像频率的抑制难度,因此利用高 Q 值的射频滤波器除镜频的做法有违设计的初衷,因此采用正交的镜频抑制与多相滤波器。
t
w sin
低中频接收机结构图
缺点:电路复杂,需要大镜像抑制与双路信号地精确匹配,适用与信号本身在中
心频率携带信息,对镜像信号的抑制要求不高的场合
放大器的各级联时的噪声系数:
接收机的灵敏度:
以下摘录X波段一体化接收机:
混频器:
2-30MHZ短波电台接收机前端研制摘录:
摘录X波段接收前端某些器件的设计与研究:
总结:
1.低噪放为X波段,而(HMC329,HMC292)为Ka波段,项目设计的
混频器为Ku波段。
?
2.做先从低噪放做起。
再做滤波器,后是混频器。
3.确定指标?头痛。
项目来源?希望有工程的实用价值。
4.本振来源?。
系统框图:
1.由于防止杂波过多的进入接收系统,因此把滤波器加到前端。
2.a:频端总共只有34db的放大,在看一个文献中说
:而衰减器本省的衰减量还增加,可否去掉衰减,(即使面临可能放大进入非线性区? b:由于衰减工作于2.4-8GHz,进入了C波段,因此如果要用衰减器的,就只能做C波段了。
设计指标:
1:工作波段:X波段
2:增益≥55db
3:噪声系数:≤4db
4:中频带宽:400MHz
5镜频抑制≥20db
6:P_1= ?
7.本振功率:14dbm=25.12mW(可否不经过放大)
分析指标:
增益:(-2)+17+(-3)+17+(-9)+20+20+(-2)+(-1)=57db
噪声系数:
F=1.7db+2db(系统噪声)=3.7 db.是否要加滤波器如下所述的?
接收机灵敏度:?
S=-174db±NF+10lgB+Ksn+km
=-174±4+10lg400+Ksn+Km=-120db
混频器设计参数指标:
信号带宽:10.1~10.4 GHz
本振频率:10 GHz
中频频率:100~400 MHz
射频信号功率:-52~ 8 dBm
本振功率:5~15dBm
变频损耗:10 dB
隔离度:>20 dB
噪声系数:<5。