短波接收机方案设计报告
一种抗镜像干扰的短波接收机设计方法
短波通信的自助通
信 能 力 较 强， 可 以 在 没
有地面网络枢纽或者传
输信号设备中断的情况
下 进 行 通 信。 如 果 遇 到
自然灾害或战争等通信
网络被严重破坏的情况，
短波通信就可发挥其巨
大 作 用。 但 短 波 系 统 容
易 受 到 镜 像 的 干 扰， 导 图 1 整机结构框图
98 | 电子制作 2019 年 02-03 月
电子基础
现利用移相对消方法将两路正交的本振与输入混频，再 对一路中频移相叠加来抑制镜频组合干扰，该方法可抑制与 有用信号邻频的二镜频干扰，其原理如图 3 所示。
图 3 移相对消原理
设混频器输入的有用信号分量：
UIF1=cos(ωIF1t+ΦIF1) 二镜频干扰经一次混频的分量为：
Ui2′ =cos(ωi2′ t+Φi2′ ) 两个正交的本振分别为：
噪比等。这些因素与灵敏度之间的关系见公式 8：
S=-174dBm+NF+10logB+SNR
1 短波接收机设计总体方案
图 2 高中频
对二镜频 Ui2 ＝ Ur+ ２UIF2, 因二中频为 455kHz 的低频， 所以二镜频 Ui2 距有用信号 Ur 很近，前端滤波器不能滤除。 虽然该频率经混频后落在一中频的窄带滤波器通带外，但中 频晶体滤波器 Q 值较低，邻频干扰抑制较差，很难实现高 镜频抑制比 [5]。
短波通信是军事通信的主要手段之一。要实现在复杂
致信息传输延误，由此设计抗镜像干扰的短波接收机，这种 短波接受机侧重实现接收机的镜像抑制比，并重点考虑灵敏 度和动态范围 [3]。整机结构如图 1 所示。
接收频率：1.6 ～ 30MHz，为防止混叠，前端滤波器 分 7 段。一本振 L01 频率：72.055 ～ 100.455MHz。一中 频 70.455MHz，信号通过窄带晶体滤波器后，再二次混频。 二本振 L02 为 70MHz，通过移相器产生与之同频正交的信 号 [4]。二中频为 455kHz，通过 AGC 控制输出信号范围：50 ～ +10dBm。二中频经 ADC 数字化后再解调。 ■■1.1 镜频抑制
一种短波数字接收机模拟前端设计方案
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带外衰减等都受灵敏度和动态范围的影响， 并与具体器件的性能有关， 在做总体方案设计时 可暂不考虑。灵敏度和动态范围的设计主要涉及到前端的总体增益、总的噪声系数和 AGC 动态范围的确定。 2.1 模拟前端增益的分配与计算 模拟体制接收机前端增益的确定原则是： 保证解调器输入端一定信噪比 （即对接收机前 端噪声系数的要求）情况下，把灵敏度信号电平放大至解调器工作门限。而对中频数字化接 收机来说，由于中频信号先进行 A/D 变换，解调由数字信号处理器件中的软件算法完成，因 此前端增益必须保证足够大， 理论上应使灵敏度附近的微弱信号电平加上接收机噪声电平在 A/D 的输入端至少大于一个 A/D 变换器量化电平。由此，我们可以得出： 总增益 （dB） = 量化电平 （dBm） – 灵敏度电平 （dBm） …………………… （1）
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号而言通常可达到 20dB；(2)落入 A/D 输入带宽之内，而位于信息带宽之外的强干扰信号可 能存在，需要留出一定的“静空” ，如 20dB，以防止 A/D 进入饱和；(3)如果要采用欠取样， 则必须考虑 A/D 的满刻度功率带宽的影响，若不用满刻度输入，则可增加 A/D 的工作带宽， 同时也因输出电平的降低，减小了扭动速率和孔径抖动效应引入的噪声。 在我们的设计中，综合考虑以上因素，为 AD6644 正常工作留出 40dB 的“静空” ，也就 是 AD6644 的高 7 位，其中 20dB 用来处理信号波动， 20dB 用来处理外来干扰。AD6644 的满 刻度输入电平为 2V（p-p） ，即 10dBm（50Ω阻抗上的有效值） ，则其稳定输入电平为 10dBm 40dB = -30dBm，即 20mV（p-p） ，而接收机模拟前端的总增益（最大）为 60dB，所以模拟 AGC 起控点对应的射频输入信号幅度应为-90dBm,即 20µV（p-p） 。我们假设接收机接收信号 的最高电平为-10dBm，即 200mV（p-p） ，而此时模拟 AGC 的控制作用达到饱和，则模拟 AGC 的控制范围为 20log(200mV/20µV) = 80dB，这就是接收机模拟 AGC 的控制范围，由前端模 拟电路提供。当射频输入信号小于 20µV（p-p）时，模拟 AGC 失控。如果信号再减小 20 倍， 即以 1µV （-116dBm） 电平射频输入， 那么信号经前端电路放大后送入 AD6644 时恰为 1mV （p-p） ， 刚好对应于 AD6644 的一个有效量化电平 976.6μV，故 1µV（p-p）为该接收机的灵敏度信号 电平。图 3 描述了 14 位 AD6644 的分配情况。
短波接收机射频前端的设计与实现
Keyword：Short wave communication Super-heterodyne AGC DDS
IV
短波接收机射频前端的设计与实现
目录
V
目录
摘要 ....................................................................................................................................I ABSTRACT .................................................................................................................... III 目录 .................................................................................................................................. V 第一章 绪论 ..................................................................................................................... 1 1.1 研究背景及意义 .................................................................................................. 1 1.2 国内外研究现状 .................................................................................................. 1 1.3 本文工作及内容安排 .......................................................................................... 6 第二章 接收机系统的设计原理 ..................................................................................... 7 2.1 技术指标介绍 ...................................................................................................... 7 2.2 接收机主要技术指标分析 .................................................................................. 7 2.2.1 噪声来源 ................................................................................................... 7 2.2.2 噪声系数 ................................................................................................... 8 2.2.3 接收机灵敏度 ........................................................................................... 9 2.2.4 1dB 压缩点和动态范围 .......................................................................... 10 2.2.5 三阶截止点 .............................................................................................. 12 第三章 短波接收机射频前端方案设计 ....................................................................... 15 3.1 射频接收机前端结构框图 ................................................................................ 15 3.2 低噪声放大器 .................................................................................................... 16 3.2.1 低噪放的主要技术指标 .......................................................................... 17 3.2.2 低噪放的选择 ......................................................................................... 17 3.3 自动增益控制模块 ............................................................................................ 18 3.3.1 AGC 组成及原理 .................................................................................... 18 3.3.2.自动增益控制电路的组成 ...................................................................... 19 3.3.3 本文 AGC 技术的设计与实现 ............................................................... 21 3.3.4 本文 AGC 闭环设计 ............................................................................... 21 3.4 本振源单元 ........................................................................................................ 25 3.4.1 频率合成技术 ......................................................................................... 25
短波宽带大动态侦察接收机的设计
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｃ ｆ ｍｕ ｔ — ａｈ ｅ ｅ ｔ ａ ｄ ｆｄ ｎ ｏ ｉｎ ｔａ ｓ ｓ ｏ ｈ ｎ ｅ ｋ ｓ ｔ ｅ ｄ ｓ ｎ ｏ ｓｒ ｃ ： ｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓ ｏ ｌ — ｔ ｆ ｃ ｎ ａ ｉ ｇ ｆ ＨＦ ｓ ￣ ｒｎ ｍｉ ｉ ｎ ｃ ａ ｎ ｌ ｍａ ｅ ｈ ｅｉ ｆ ＨＦ ｓ ｉ ｉｐ ｇ ｓ ｇ ｒｃ ｎ ａｓ ｎ ｅ ｒ ｃ ｉ ｅ ａ ｅ ｔ ｅ ｃ ａ ｅ ｇ ， ｓ ｅ ｉ ｌ ｅ ｈ ｇ ｅ ｅ ｕｒ ｍｅ ｔ ａｅ ｏ ｅ ｅ ｏ ｄ ｂ ｎ ｅ ｏ ｎ ｓ ｎ ｅ ｒ ｃ ｉ ｅ ｔ ｅｏ ｉ ａ ｃ ｅ ｅｖ ｒ ｃ ｈ ｈ ｌ ｎ ｅ ｅｐ ｃａ ｙ ｔ ｈ ｒｒ ｑ ｉ ｓ ｆ ｌ ｌ ｈ ｉ ｅ ｎｓ ｒ ｆ ｒ ｄ ｆ ｒＨＦ ｗｉ ｅ ａ ｄ ｒ ｃ ｎ ａ ｓ ｃ ｅ ｅｖ ｒｗｉ ｉ ａ ｈ ｌｒ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ａ ｇ ．Ｔｈ ｓ ａ ｅ ｔｏ ｕ ｅ ｄ ｂ ｎ ｅ ｏ ｎ ｉ ａ ｃ ｅ ｅｖ ｒｗｈ ｃ ｓｂ ｓｄ ｏ ｈ ｏ ｔ ｒ ａ ｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ ａｇ ｙ ａ ｃ ｒｎ ｅ ｉ ｐ ｐ ｒｉ ｒ ｄ ｃ ｓａ ｗｉ ｅ ａ ｄ ｒ ｃ ｎ ａｓ ｎ ｅ ｒ ｃ ｉ ｅ ｉ ｈ ｉ ａｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｆ ｎ ｓ ｗａ ｅ ｒ ｄｏ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｉ ｉ ｉ ｌ ｒ ｃ ｓ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｄｇ ｔｌｓ ａ ｐ ｏ ｅ ｓ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ．ａ ｄ ｍａｎｙ ｓ ｄｅ ｈ ｆ ｃ ｆ ｃ ｉ ａ ｇ ｎ ｉ ｙ ｎ ｉ ｌ ｔ ｉｓ ｔ ｅ ａ ｅ ｔ ｏ ｒ ｕ ｈ ｄ—ｏ ｄ ｒ ｉ ｔ ｒ ｄ ｌｔ ｎ ｄｓｏ ｔ ｎ ｏ ｈ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｒ ｅ ｎ ｅ ｍｏ ｕａｉ ｉ ｒｉ ｎ ｔ ｅ ｐ ｒ ｍａ ｃ ｆ ｏ ｔ ｏ ｏ ｒ ｃ ｉ ｅ ， ｎ ｒ ｓ ｎｓ ｔ ｅｉ ｔ ｏ ｎ ｅ ｈ ｉ ａ ｓ ｅ ｉ ｃ ｔ ｎ ｆ ｒ ｃ ｌ ｒ ｔ ｔ ｐ ． ｅ ｅｖ ｒ ａ ｄ ｐ ｅ ｅ ｔ ｈｅｄ ｓ ｍｅ ｄ ａ ｄ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌ ｐ ｃｆ ａｉ ｓｏ ｐ ｉ ｉ ｅｐ ｏ ｏ ｙ ｅ ｎ ｇ ｈ ｉ ｏ ｎ ｐ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｗｉｅ ａ ｄ ｒ ｃ ｉ ｅ ； ｙ ａ ｃ ｒｎ ｅ ｉ ｔｒ ｄ ａｉ ｎ Ｓ ｄｂ ｎ ｅ ｅｖ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ａ ｇ ； ｎ ｅ ｍｏ ｕ ｔ ； ＤＲ ｓ ｆ ｒｅ ｄ ｆ ｅ ａ ｏ ｌ ｏ ｏｔ ｗａ ｅ ｎ ｄ ｒｄ ） ｉ ｉ
基于HSP50216和VC5410的短波分析接收机的设计
【摘 要】基于当前流行的软件无线电系统方案，文章设计了一种采用可编程数字下变频器（HSP50216）和通用数字信号处理器（TMS320VC5410）相结合的短波分析接收机，介绍了该机的工作原理、硬件组成结构，分析了各功能单元的实现方案和软件处理流程。
【关键词】短波分析接收机 干扰站 DDC DSP 软件无线电收稿日期：2011-04-19基于HSP50216和VC5410的短波分析接收机的设计汪志水 同方电子科技有限公司1 引言短波是指信号频率在2MHz～30MHz的无线电波。
短波通信由于具有通信距离远、信道不易被摧毁（采用地球电离层的反射）、反侦察能力强、通信时隐蔽性好等特点，所以在军事通信领域被广泛采用。
有资料反映，美军在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中军事信息的传递90％是通过短波定频通信方式。
因此我军要打赢未来高科技局部战争，要想有效地取得战场的制信息权，就必须有能力干扰和抑制敌方的通信能力，特别是敌方短波通信能力。
随着通信技术和电子技术的发展，现代短波通信技术与传统的相比有了长足的发展[1]，按调制波形分有数字调制和模拟调制；按调制方式分有调幅、调频、调相、独立边带、单边带等；按利用频率资源分有定频通信和跳频通信，跳频通信中又有不同的跳频点和跳频图案算法。
这使得本来就复杂的短波信号变得更加复杂，给快速实时地截获、分析、干扰敌方短波信号带来了更大的困难。
短波通信电子战就是要对敌方各种战术短波通信信号进行侦察、测向和干扰。
对敌方短波信号进行有效干扰是短波通信电子战的主要任务，是高科技条件下军事战争中夺取制信息权的重要内容。
大量实践证明，制约短波干扰的关键问题不是干扰信号功率的大小，而是如何能快速准确地判断出敌方信号[2]。
根据现代电子战的要求，我们研制了基于软件无线电架构的数字化、网络化的实时短波信号干扰系统（简称干扰站）。
它能够快速实时地全景式搜索敌方的短波通信信号，并对可疑信号进行分析，确认为敌方信号后，经过测距和测向，然后对之实施干扰。
短波广播数字化信道接收机的设计
短波广播数字化信道接收机的设计数字化信道接收机是一种专门用于接收数字音频信号的接收装置。
它主要由ADC、DSP、DAC等模块组成，具有信号自适应、灵敏度高、抗杂波能力强等特点。
下面是一篇短波广播数字化信道接收机的设计。
1.硬件设计硬件设计是数字化信道接收机的核心，其主要包括功率放大器、收音头、前端滤波器、中频放大器、中频滤波器、ADC、DSP、DAC等模块。
其中功率放大器为了让音频信号能够驱动耳机而设计，其工作电压为2.5-3.6V；收音头则是可以接收到外界信号的核心部件，其频率范围应覆盖所有的波段，同时要求其灵敏度要高；前端滤波器则是为了保证接收到的信号不受到杂波干扰，要求其具有良好的滤波特性；中频放大器、中频滤波器则是对收到的信号进行处理，使其增强后再传递给ADC模块。
ADC模块是数字信号处理的前戏，其要求采样率高、位宽大、密集度高等；DSP模块则是音频信号处理的核心，包括数字滤波器、反相器、混频器、数字AGC等；DAC模块则是将数字信号还原为模拟信号，输出到耳机上。
2.软件设计软件设计包括数字滤波算法、数字AGC算法、杂波识别算法等模块。
数字滤波算法是对收到的信号进行去噪、滤波处理，使其更加纯净；数字AGC算法则是对信号进行自动调节，使其能够适应不同的接收环境；杂波识别算法则是将杂波与信号区别开，对信号进行进一步的处理。
3.接收机测试接收机测试主要包括灵敏度测试、杂波测试、增益测试、带宽测试等。
其中灵敏度测试是将信号强度逐渐减弱，测试接收机在不同信号强度下的接收能力，要求其能够正常接收到信号；杂波测试则是测试接收机在杂波干扰下的性能，要求其能够有效抑制杂波；增益测试则是测试接收机的增益范围，要求其能够自动调节增益；带宽测试则是测试接收机的接收频率范围，要求其能够接收全部的广播电台信号。
总之，短波广播数字化信道接收机是一种高灵敏度、高抗干扰能力的数字接收装置，其设计需要考虑到硬件和软件两方面的因素，同时需进行一系列的测试和优化，以达到最佳的性能。
全数控短波接收机前端电路的设计与实现的开题报告
全数控短波接收机前端电路的设计与实现的开题报告一、研究背景随着现代通信技术的不断发展，短波通信已成为国际间、长距离间进行通信的重要方式之一。
为了实现高质量的短波通信，需要具备高品质、高性能的短波接收机。
而接收机的前端电路是影响短波接收机性能的重要因素之一。
因此，本研究选取全数控短波接收机的前端电路作为研究对象，旨在探索高速数字信号处理技术在短波接收机前端电路中的应用及其效果，以提高短波接收机的性能和可靠性。
二、研究内容和目的本课题的主要研究内容是全数控短波接收机的前端电路设计和实现。
具体来说，需要解决以下问题：1.调研当前数控技术在短波接收机前端电路中的应用现状和发展趋势；2.研究全数控短波接收机的前端电路原理及其特点；3.设计数字信号处理电路，完成数字信号的采集、处理，控制信号的生成等功能；4.实现全数控短波接收机前端电路，进行性能测试和优化；5.总结研究成果，提出未来改进的建议。
本课题的目的是，利用高速数字信号处理技术，设计具有高精度、高稳定性的全数控短波接收机前端电路，以实现更好的短波接收效果，提高短波接收机的性能和可靠性。
三、研究方法和技术路线本研究采用的主要研究方法是实验方法和分析方法。
具体研究技术路线如下：1.调研当前数控技术在短波接收机前端电路中的应用现状和发展趋势，分析数字信号处理技术在短波接收机前端电路中的应用优劣；2.基于全数控短波接收机的前端电路原理及其特点，设计数字信号处理电路，完成数字信号的采集、处理，控制信号的生成等功能；3.实现数字信号处理电路，进行成品测试和性能优化；4.通过对实验结果的分析和总结，提出未来改进的建议。
四、可行性分析本课题的实现需要采用数字信号处理技术，利用高速模数转换器（ADC）进行数字信号的采集和处理，并生成相应的控制信号。
同时，需要设计高可靠性、高精度、低噪声的前置放大器和滤波器等电路，以达到较好的短波接收效果。
因此，本课题的实现可行性较高。
设计一个短波通信报告
设计一个短波通信报告引言短波通信是一种无线电通信技术，主要用于远距离通信。
它利用短波频段的电波，在大气中反射和折射的特性，进行远距离传输。
本报告将介绍一个设计的短波通信系统。
设计目标设计一个短波通信系统，以满足以下目标：1. 能够在全球范围内进行远距离通信。
2. 提供可靠的通信连接，能够抵抗大气干扰和电离层变化等影响。
3. 具备高效的信号调制和解调技术，以提高传输速率。
4. 实现安全的通信，保护通信内容不被窃取和篡改。
5. 具备灵活的频率调谐功能，以适应不同的通信需求。
系统设计1. 发射器发射器是短波通信系统的核心组件，用于将输入信号调制并发送到空中。
它由以下部分组成：- 调制器：用于将输入信号调制成合适的短波信号。
常用的调制方式包括振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相移键控（PSK）等。
- 功率放大器：用于增强调制后的信号的功率，以便在大气中传播时有足够的信号能量。
- 频率合成器：用于生成所需的通信频率，并通过调谐电路将发射频率调整到所需的值。
- 天线：用于将发射的电波辐射到空中，以实现远距离传输。
2. 接收器接收器负责接收来自空中的信号，并将其解调还原为原始输入信号。
它由以下部分组成：- 天线：用于接收由发射器辐射的电波。
- 放大器：用于增强接收到的信号的强度，以便后续处理。
- 解调器：用于从接收信号中提取出原始信号。
常见的解调方式包括振幅解调、频率解调和相位解调等。
- 滤波器：用于去除非目标频率上的干扰信号，以增强接收信号的质量。
- 解码器：用于将解调后的信号转换成原始输入信号。
3. 系统控制系统控制模块负责整个短波通信系统的运行和调节。
它含有以下功能：- 频率调谐：用户可以通过控制模块进行频率调节，以适应不同的通信需求。
- 发射和接收控制：控制模块负责调度发射器和接收器之间的通信连接，以确保正常的信息传输。
- 错误检测和纠正：控制模块可以实现误码检测和纠正技术，增强系统对传输错误的容忍性。
高信噪比短波数字接收机的设计与实现的开题报告
高信噪比短波数字接收机的设计与实现的开题报告一、选题来源近年来，随着无线电技术的不断发展和应用场景的不断拓宽，短波数字接收机也在普及和应用中逐渐被广大用户所认可和青睐。
在实际使用中，由于大量电子设备和其他无线电源的干扰影响，短波数字接收机仍然存在着一些难以克服的问题，比如信噪比较低、接收效率不高等。
为此，本文旨在通过对高信噪比短波数字接收机的设计与实现，探究如何在现有条件下最大限度地提升数字接收机的信噪比和接收效率，以满足用户的需求。
二、研究内容高信噪比短波数字接收机的设计与实现，主要包括以下几个方面的内容：1. 数字信号处理算法的优化：通过改进数字信号处理算法，提高数字接收机的信噪比，减小干扰源的影响，从而实现更高的接收效率和更清晰的音质。
2. 电路设计与优化：通过对数字接收机的电路进行优化设计，包括选择合适的模拟前端、数字转换器等核心组件，以及优化电路布局和连线，进一步提升数字接收机的接收性能。
3. 仿真与实验验证：通过对数字接收机进行仿真和实验验证，评估数字接收机的性能指标，比如信噪比、灵敏度、动态范围等，以验证设计结果的正确性和实用性。
三、研究意义本研究对于提高短波数字接收机的接收效率和信噪比，具有以下的研究意义：1. 科学研究价值：本研究能够进一步提高短波数字接收机的技术水平和应用性能，促进短波数字接收机技术的发展。
2. 应用价值：通过提高数字接收机的信噪比和接收效率，可以让更多的用户获得更加稳定、清晰的信号，从而更轻松地进行通信、广播等方面的工作。
3. 社会效益：提高数字接收机的性能，可以减少对环境、资源的浪费和污染，对于节能减排、保护环境等方面有着积极的推动作用。
四、研究方案本文的具体研究方案如下：1. 调研分析：通过查阅相关文献资料和实地调研，分析当前高信噪比短波数字接收机技术的发展状况和存在的问题。
2. 数字信号处理算法的优化：通过对数字信号处理算法的研究和改进，优化数字接收机的性能，提高其信噪比和接收效率。
短波调频接收机
K∅ KVCO NR1C
ς = Wn R2C
2
对于典型设计，有
Wn
=
2π fR 10
此时环路带宽窄，环路相位噪声小，有利于改善解调输出的质量，但环路捕捉
时间长，为了减小环路捕捉时间，取
Wn
=
π fR
2
当ζ = 0.8,C = 4.7μF, fR = 4KHz, 可以求得
R1 = 6.5KΩ R位 LED:显示载频 四个发光二极管亮分别表示半自动搜索过程中、半自动搜索到某一电台、全 自动搜索到某一电台。 12 个按键的功能依次为： Display：显示存储的电台序号及载频 S1:全范围搜索自动存储（全自动搜索） S2:全范围搜索选择存储（全自动搜索） S3:按预置频率范围搜索 Down:设置频率范围下限 Up:设置频率范围上限 Store：存储电台 Stop:停止搜索 Goon:继续搜索 Move:移位 Add:加 1 Dec:减 1 (3)电台存储和调出 为了存储电台序号和载频，使用串行 EEPROM 24C16，其特点是占用极少的 单片机资源（两根口线），数据一旦写入可长年保存，容量为 2K 字节。如果按照 电台序号将每个电台的频载（4 位十进制数）存入相应地址的两个字节，理论上 总共可以存储 1023 个字（另外两个字节存储电台数目）。 (4)本振频率控制 MC145155 为串行输入频率合成器。89C52 通过串行口输出分频比，从而实现 本振频率的 PLL 控制。 (5)谐振回路变容二极管反向偏压控制 为了抑制镜像干扰，输入调谐回路的谐振频率比本振高 455KHz 左右，因此 不能用自动电压扫描来选频，必须由单片机来控制。当单片机将本振调至某一频 率时，查表得到一控制电压数值，然后通过 D/A 转换器将这一控制电压作为反向 偏压加至调谐回路的变容二极管上，使调谐回路谐振在高于本振 455KHz 左右的 频率上。 程序软件用 Franklin C51 编写，主程序流程图如图 4 所示。
短波跳频电台的接收机设计与性能分析
短波跳频电台的接收机设计与性能分析近年来，无线通信技术的快速发展为人们的通信需求提供了更多选择。
短波跳频技术作为一种重要的无线通信技术，在军事和民用领域都得到了广泛应用。
短波跳频电台作为其核心设备之一，在接收机的设计和性能分析方面具有重要意义。
接收机设计是短波跳频电台的核心，其性能直接关系到通信质量和系统可靠性。
在设计短波跳频电台的接收机时，首先需要考虑的是系统的频率扫描范围和精度。
短波频段的通信需求较广，因此接收机应能够支持不同频率范围的频率扫描并具备较高的扫描精度。
此外，短波跳频电台的接收机还需要具备较强的抗干扰能力，以应对强烈的电磁干扰和杂散信号。
干扰抑制技术和自适应滤波算法能够有效提高接收机的抗干扰性能。
在接收机的性能分析方面，首先需要考虑的是接收机的灵敏度。
灵敏度是指接收机能够接收到的最小信号强度，其决定了接收机的通信范围和可靠性。
在短波跳频电台中，灵敏度的要求较高，因为跳频技术需要接收到较弱的信号。
为了提高接收机的灵敏度，可以采用低噪声放大器和高增益天线等措施来增强信号强度。
此外，接收机的选择性和抗干扰能力也是性能分析的重点。
选择性是指接收机能够从多个频率中选择所需信号的能力，而抗干扰能力是指接收机能够有效抑制邻近频率的干扰信号。
通过合理设计滤波器和采用数字信号处理技术，可以提高选择性和抗干扰能力。
除了上述性能指标外，接收机的动态范围和频率稳定性也需要进行分析。
动态范围是指接收机能够处理的最大信号幅度与最小信号幅度之间的比值。
在短波跳频电台中，动态范围的要求较高，因为跳频技术需要处理较大范围的信号强度。
频率稳定性是指接收机能够在长时间内稳定地接收到所需频率的能力。
通过采用稳定的时钟源和频率校准技术，可以提高接收机的频率稳定性。
总之，短波跳频电台的接收机设计和性能分析是确保其通信质量和系统可靠性的重要环节。
在设计接收机时，需要考虑系统的频率扫描范围和精度以及抗干扰能力。
而在性能分析方面，灵敏度、选择性、抗干扰能力、动态范围和频率稳定性都是需要重点关注的指标。
短波调频接收机
中 北 大 学课程设计任务书学 院（系）： 专 业： 学 号： 短波调频接收机学 生 姓 名：设计题目： 起 迄 日 期: 设 计 地 点 : 指 导 教 师: 专业负责人:发任务书日期:2013 年 1 月7 日课 程 设 计 任 务 书1．课程设计课题的任务和要求：任务：设计并制作一个短波调频接收机 要求：（1）接收频率（f0）范围：8MHz～10MHz； （2）接收信号为 20Hz～1000Hz 音频调频信号，频偏为 3kHz； （3）最大不失真输出功率≥100mW(8W)； （4）接收灵敏度≤5mV； （5）通频带：f0±4kHz 为－3dB； （6）选择性：f0±10kHz 为－30dB； （7）镜像抑制比≥20dB。
2． 课程设计课题的具体工作内容 （包括原始数据、 技术要求、 工作要求等） ：该系统由接收机组成。
从天线输入的信号经 8～10MHz 带通滤波器滤波, 10.7MHz 滤 波器滤波(抑制中频干扰) 后,送人 CXA1019S 进行混频，中放，解调和放大处理,还原出 音频信号。
1.为了防止外部干扰，接收机部分电路和输入回路都用印刷电路板组装，效果较好。
2.采用集成芯片可以使整个系统体积小、重量轻、可靠性好、灵敏度高、功耗低等特 点。
考虑到调频接收机的接收频率较高,本课题对灵敏度,镜像干扰参数的要求严格,故 采用 SONY 公司生产的单片调频调幅集成电路 CXA1019S 构成该机的核心电路。
3.为提高本机的灵敏度,抑制噪声电压,增加了调频静噪调谐电路。
4.本机在电路的不同部分共使用了三种电源。
+ 5V 供和接收机用, ±12V 电源供运 算放大器用。
由于本机的发挥部分要求用单- 3V 电源供电,所以必须采用某种升压措施, 才能得到 5V 和 12V 的电压。
我们采用了 DC - DC5D15 直流变换器,用升压与降压的方式 来得到+5V,与±12V 的电压。
VHF超短波电台接收机设计与实现
VHF超短波电台接收机设计与实现高度的机动性是现代通信的重要特性,为机动使用提供可靠、不间断的通信保障是现代通信一直以来不断解决的问题。
无线电台由于其轻便、灵活、使用方便,是机动状态下保持通信联络的主要手段,已成为动中通和野外通信的主流设备,对于机动通信起着举足轻重的作用。
在历次的重大活动中,一直表现良好,发挥着重要作用。
成为目前使用量最大,应用最广泛的设备。
无线电台按期工作频段主要分为短波电台和超短波电台。
VHF(甚高频)超短波电台主要工作于30MHz~88MHz甚高频频段,以视距传播的方式通信。
相比短波通信,VHF 超短波通信质量好,信道容量大,受昼夜和季节变化的影响小,通信较稳定被广泛应用;相对UHF(超高频)超短波通信而言,具有一定的绕射能力和地波传播特性,是地面通信及地空协同通信主要手段。
作为电台重要组成部分的接收机,一直都是通信工程师们关注和研究的重点领域。
尤其是随着电台业务种类及需求的扩展,对电台的高速数据传输、抗干扰等业务需求越来越明显。
新业务对电台接收机的大动态工作能力、高的线性度、低噪声及快速的频率捷变等也提出了更高的要求。
本课题来源陕西烽火电子股份有限公司某30MHz~87.975MHz VHF 超短波窄带高速数据电台项目,为其中接收机的研制,主要工作内容为:1.依据项目需求,通过对接收机的组织结构形态的对比分析及关键技术性能指标的分析,确定满足要求又便于产品化的接收机总体技术方案为超外差式接收机结构、两次混频方案。
2.依据总体方案,重点对接收机信道线性化技术、快速AGC(自动增益控制)技术、快速频率合成器技术进行了论述,形成详细设计方案。
3.完成接收机各功能模块的电路设计实现及印制板设计。
4.完成了各功能模块的测试及整机测试,实现了整机-120dBm~0dBm大动态范围接收,本振相噪偏离主频谱2kHz处不大于-80dBc/Hz,二本振偏离主频谱20kHz处不大于-120dBc/Hz的技术性能,整体技术性能满足项目需求。
全数字短波接收机数字模块设计与实现的开题报告
全数字短波接收机数字模块设计与实现的开题报告一、项目背景短波接收机是一种用于接收短波电信号的无线电接收机，通常应用于无线电通信、广播、情报和军事领域等。
传统的短波接收机由模拟模块和数字模块组成，其中模拟模块主要负责信号的接收、放大、滤波等，而数字模块则主要负责信号的数字处理、解调、解码等。
随着科技的发展，数字信号处理技术越来越成熟，在短波接收机中数字模块的作用日益重要。
数字化的短波接收机具有以下优点：节省空间、降低功耗、提高性能、易于控制等。
因此，研究数字模块的设计与实现是一项具有挑战性和发展前景的研究工作。
二、研究目的本项目旨在研究全数字短波接收机数字模块的设计和实现，以实现对短波信号的数字化处理和解码。
具体研究目的包括：1.设计全数字短波接收机数字模块，包括数字调制解调、数字信号处理、数字解码等功能；2.选用合适的芯片或开发板，实现数字模块的硬件设计和实现；3.编写合适的软件程序，实现数字模块的数字信号处理功能；4.进行实验验证，分析数字模块的性能指标和优化方向。
三、研究内容本项目的主要研究内容包括：1.数字调制解调技术：研究各种数字调制技术的原理和实现方法，选取合适的数字调制技术实现数字解调功能。
2.数字信号处理技术：研究数字信号处理技术的原理和实现方法，包括数字滤波、数字降噪、数字信号整形等，以及选取合适的算法实现数字信号处理功能。
3.数字解码技术：研究各种数字解码技术的原理和实现方法，选取合适的数字解码技术实现数字解码功能。
4.硬件设计与实现：选用合适的芯片或开发板，设计数字模块的硬件电路和PCB布局，并进行实际硬件实现。
5.软件编写：编写合适的软件程序，实现数字模块的数字信号处理功能，以及控制和数据传输等功能。
6.实验验证：进行实验验证，分析数字模块的性能指标和优化方向。
四、研究方法本项目采用以下研究方法：1.文献调研：查找相关文献，了解数字调制解调、数字信号处理和数字解码的原理和实现方法，作为研究的基础；2.硬件设计：根据研究内容，选用合适的芯片或开发板，进行数字模块的硬件设计和实现，包括电路设计和PCB布局等；3.软件编程：根据研究内容，编写合适的软件程序，实现数字模块的数字信号处理功能，以及控制和数据传输等功能；4.实验验证：进行实验验证，分析数字模块的性能指标和优化方向。
短波电台的接收器设计和性能评估
短波电台的接收器设计和性能评估简介：短波电台是一种广泛应用于无线通信领域的设备，广播、通讯等行业都需要用到这种设备。
本文将重点介绍短波电台接收器的设计原理和性能评估方法。
一、短波电台接收器的设计原理短波电台接收器是指用于接收不同频率短波信号的设备。
在设计短波电台接收器时，需要考虑以下几个主要因素：1. 频率范围：短波信号的频率范围较广，通常介于3-30MHz之间。
接收器需要具备宽频带接收能力，以覆盖不同频段的短波信号。
2. 灵敏度：接收器的灵敏度是指在不同信噪比下的最小可接收信号强度。
它影响着接收器对弱信号的捕捉能力，一般用微伏或微安表示。
3. 动态范围：接收器的动态范围是指能够处理的最强信号和最弱信号之间的差异范围。
动态范围主要受到前端放大器和混频器等部件的影响。
4. 选择性：接收器的选择性是指它对不同频道的选择和抑制能力。
选择性好的接收器能够有效抑制邻近频道的干扰信号，并提高接收的清晰度。
5. 抗干扰能力：由于短波电台的工作环境常受到各种干扰的影响，接收器需要具备一定的抗干扰能力，以保证接收到的信号可靠性。
二、短波电台接收器性能评估方法对于短波电台接收器的性能评估，一般可以从以下几个方面进行考察：1. 灵敏度测试：灵敏度是评估接收器对弱信号捕捉能力的重要指标。
可以通过在实验室环境下，逐渐降低输入信号的强度，观察接收器能否正常接收和解调信号。
2. 动态范围测试：动态范围测试是评估接收器对强信号和弱信号之间差异处理能力的方法。
可以将不同强度的信号输入接收器，观察接收器对信号的处理效果。
3. 抗干扰能力测试：抗干扰能力是评估接收器在干扰环境下的工作能力的重要指标。
可以通过在实验室模拟各种干扰信号，观察接收器对干扰信号的抑制能力。
4. 选择性测试：选择性测试是评估接收器对不同频道选择和抑制能力的方法。
可以通过输入一组相邻频道的信号，观察接收器的实际选择情况。
5. 信噪比测试：通过测量接收信号与背景噪声之间的关系，可以评估接收器的工作效果。
短波接收机的电磁兼容结构设计
ｃ ａ ｎ ｃ ｅ ｌ ｌ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＥＭ Ｃ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｗａ ｖ ｅ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｒ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ —
机 内部 ２块 点频 接 收板 之 间存 在 的 干扰 问题 ， 设 计 了短 波 接 收 机 内部 的 电磁 兼 容 实 验 。 试 验 中 ， 通 过 加 装 专 甩的
带通滤波器 ， 使 天 线 端 子 பைடு நூலகம் 射 降低 了 ２ ５ ｄ Ｂ ， 解 决 了天 线 端 子 发 射 超 标 的 问题 ； 通 过 对 短 波接 收 机 进 行 电磁 屏 蔽 和
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｎ ＥＭ Ｃ （ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｃｏｍ ｐａ ｔ ｉ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ） ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ａ ｓ ｈ ｏｒ ｔ ｗａ ｖ ｅ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖｅ ｒ ｏ ｆ ａ ｔ ｉ ｍｉ ｎｇ ｓ ｙ ｓ — ｔ ｅ ｎ ｒ ｔ ａ ｋｉ ｎ ｇ ｉ ｎｔ ｏ ｃ ｏｎ ｓ ｉ ｄｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｌ ｉ ｔ ｓ ｕｎｉ ｔ ｓ ｔ ｏ ｇｕ ａ ｒ ａ ｎ ｔ ｅ ｅ ｎ ｏｒ ｍａ ｌ ｔ ｉ ｍｉ ｎ ｇ． Ａ ｐａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｕ ｌ ａｒ ＥＭ Ｃ ｅ ｘｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ｉ ｓ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈｅ ｒ ｄ ｅ
第 ３ ２卷
第 ５期
飞 行 器 测 控 学 报
短波接收机
短波接收机摘要本文介绍了以二次变频FM接收芯片MC3362为核心,以锁相环频率合成器MC145152产生第一本振的二次变频短波调频接收机的设计与实现.由于该设计中采用高中频变频技术,将第一中频提高到10.7MHZ,为该机的镜像抑制比及组合频率抑制性等指标达到题目的要求奠定了基础;利用MC145152实现的锁相环频率合成器易与单片机接口,实现全频段自动调谐,设定范围自动调谐,手动步进调谐等多种调谐方式,并扩展了频率范围;利用双栅场效应管BF982作高放管,同时自动调整中心频率,兼顾了窄带高增益与高放稳定性的矛盾;人机交互系统有4*4小键盘和122*32点阵液晶显示器, 并利用实时钟芯片DS12887中的不掉电SRAM存台,同时可实时显示时间;利用DC-DC变换芯片实现电池供电,并有电池欠压报警,使该机各项性能指标均达到或高于题目要求.一.方案选择与论证1.系统方案设计与论证:根据题目的要求,提出几种系统方案:(1).方案一(如下图):该方案采用PLL频率合成器产生本振的一次变频技术.输入回路把接收到的信号送入混频器,和PLL产生的第一本振混频,经中放调谐放大后送到鉴频器鉴频,然后把解调后的信号经音频功放推动扬声器.本方案的主要特点在于系统结构简单,易于实现. 但本方案不易达到题目要求的某些指标,如镜像抑制比.(2).方案二(如下图):此方案不同于方案一之处在于采用二次变频技术,这样相对方案一来说可以明显提高镜像抑制比.由于采用二次变频,还可利用其变频级的增益,提高整机的灵敏度.并利用D/A产生的直流电压自动调整输入回路中心频率,兼顾了高放增益与带宽的矛盾.(3).方案三(如下图) :本方案由于采用DDS技术产生本振信号,可以获得很高的频率稳定度,采用这种方案可以大大改善系统性能,如台调谐频率可精确步进、系统选择性、频率稳定度、等指标都可以做得很高.但系统复杂,不易控制,实现起来技术难度较大.2.方案的确定综合考虑以上三种方案的优缺点、难度和可实现性,我们选择了方案二.系统总原理图如下页:二. 理论分析与计算1.信号带宽的计算:设载频信号为:调制信号为: 则,该调频波可以描述为:t U t u c C ωcos )(=tU t u Ω=ΩΩcos )(KHz f 8<∆ 式中k f 为调频波的调频灵敏度.该调频波的最大相偏m f 式中△f m 为最大频偏,F m 为调制信号中最高频率分量.接收机的带宽B Fm 为:故接收机的频率步进我们选频率步进为4KHz.2.中频的选取:本题采用超外差式FM 接收机,这种方式能使接收机的性能得到改善,但同时混频器又会给接收机带来干扰问题.理想情况下,混频器的输出只有输入信号F c 与本地振荡的频率F l 混出的中频分量F c -F l 或F l -F c ,而实际中还有其它的许多频率分量也会经混频器输出,这就有可能产生下面的干扰:(1).信号与本身的自身组合干扰.有公式:(p,q 是非负整数)q p p f f l c -±=1)()(t u k t f c Ω+=ωω313==∆=Ω∆=KHzKHz F f m m m m f ω()KHzF m B f Fm 812max =+=当F c /F l (或者说变频比)一定时,并能找到合适的p,q 就会形成干扰,而阶数越小,干扰越严重(p+q>1).在接收频带一定的情况下,提高中频可以减小这种干扰的数目和阶数.(2).外来干扰与本振的组合干扰.这种干扰是由混频器的非线性而形成的假中频.如果干扰频率F j 满足上式,就能形成干扰.式中, F l 由接收的信号频率决定,用代入上式,可得 这一类干扰主要有中频干扰,镜像干扰及其它副波道干扰.影响本设计的主要是镜像干扰.设混频器中F l >F c ,当外来干扰频率F j = F l +F i 时,U j 与U l 共同作用在混频器的输入端,也会产生差频F j -F l =F i ,从而会在接收机输出端听到干扰电台的声音.对于F l <F c 的变频电路,镜频镜频的一般关系式为:l l j f qf q p f 1±=i c l f f f +=l c j f qp f q p f 1±+=ic i l j f f f f f 2-=-=il j f f f 2±=如果选用低中频,如常见的455KHz、465KHz,则在题目要求的频率范围中,会有很强的镜频干扰,如果要达到20dB的镜频抑制比,这会使高放的选择性的任务变得很重,甚至可能达不到题目的要求.根据以上的分析,为保证得到大于20dB的镜像抑制比,综合考虑系统的复杂性和可实现性,把系统的第一中频定为实际中常用的10.7MHz.同时,我们选择二次变频方式,第二中频选择了常用的455KHz.(2).PLL频率合成方式.如果将锁相环中的VCO作为接收机的本振,则本振的频率稳定度将与PLL参考频率的稳定度相同,由于PLL的参考频率一般用晶体振荡器产生,所以这时本振将达到晶体的频率稳定度,可大大提高整机性能,且易与在单片机控制下实现频率步进扫描.预置电台,存储电台等多种功能.基于PLL频率合成器的方案有诸多优点,故我们选用了这个方案.三.方案的实现1.输入回路的选用为获得较好的选择性,同时满足阻抗匹配,提高灵敏度,在输入端加上输入回路,该部分一般完成选频放大,阻抗匹配的功能.(1).无源选频网络.右图是一个简单的调谐回路,它实际上是一个带通滤波器.本题要求的接收范围是8-10MHz,带宽为2MHz,设中心频率为9MHz,则Q=f0/B w=4.5,这样低的Q值会使整机的选择性变差.(2).三极管调谐放大器.右图是一高频调谐放大器的典型电路,这种用双结型晶体管高频放大器是最基本的高频小信号放大器,通常以谐振回路或耦合回路作负载,也称调谐放大器或谐振放大器.这种电路简单,选择性好,但这种电路易受负载影响,工作稳定性较差.(3).双栅场效应管调谐放大器下图是双栅场效应管调谐放大器,用这种双栅场效应管作高频小信号放大器具有较高的稳定增益,并有较低的噪声,它的第二栅极(G2)对高频是短路的,相当于两个场效应管作共源-共栅级连,使放大器的稳定性大大提高.双栅管的跨导G m是随着G2直流电压的变化而变化的,可用来控制放大器的增益.根据以上分析,我们决定采用稳定性较好的双栅场效应管放大电路作输入回路,这样既有较高的稳定性又有较好的选择性.2.收音部分(1).以MC3362组成的调频接收电路下图是以MC3362为核心的接收电路.MC3362是一片低功耗窄带、调频接收芯片,其片内包括振荡器,混频器.正交检波器,表头驱动电路,及载波检测电路.芯片特点如下：.完整的双变频系统;.输入带宽宽;.工作电压低,2.0—7.0V;.功耗电流小:电源电压为3V时,其典型值为3.6ｍA;.灵敏度高;如图所示,经输入回路选频放大后的信号经0.01μF电容耦合至1脚第一本振输入端经0.1μF电容耦合至22脚同PLL产生的本振信号混频,产生10.7MHz的差频.后经10.7MHz窄带滤波器滤除谐波分量后送入17脚混频器的输入端,同3,4脚产生的第二本振混频,产生455KHz第二中频.此第二中频经455KHz陶瓷滤波器窄带滤波后,经第7脚送入限幅器限幅,后经调谐于455KHz的正交线圈正交解调,解调后的音频信号经去加重电路后由13脚输出.MC3362还提供接收信号强度指示器.10脚的输出电流的大小指示了接收电台的强弱.通过在10脚接一个200K的电位器,可以把这一电流信号的转换为电压信号后送至比较器,并从11脚输出低电平信号,低电平表示已接收到电台信号. MC3362的第一混频器增益为18dB,第二混频器增益为21dB.考虑到滤波器的衰减,实际的电压增益约为30dB左右.由于采用10.7MHz的第一中频,故一中频输出滤波器采用10.7 MHz陶瓷滤波器,输入回路采用自适应中心频率窄带高放.故在8～10MHz频段内镜像抑制能力强,设计指标完全可以实现.3.本振部分:锁相频率合成技术是本机的关键技术之一.为了满足高中频方案的要求,利用PLL 提供18.7～20.7MHz 的本振信号,同时根据题目要求,要使显示载波频率的误差≤±5KHz,就必须使PLL 的分辨力≤10KHz ,而分辩力越高显示就越精确.为此,本机选用了PLL 的频率分辩力为4KHz. 根据公式: 其中 f r 为频率分辩力, f 0为PLL 的输出频率,N 为分频比.可知,本机要求PLL 至少能提供5175的分频比.同时由于系统方案要求输出的最高频率为20.7MHz,一般锁相环内置分频器无法满足上述要求,为此要加上前置分频器以提高PLL 的工作频率,但是这又引入一个问题是加前置分频器就会降低PLL 的分辩力.因Nf f r 0此为满足不改变频率的分辩力的同时提高PLL 的输出频率,本机采用吞脉冲技术.其原理框图如下: 其关键技术是加前直双模分频器,频合内有两个相关的计数器A 和N 且N>A .其工作原理是当开始计数时A 和N 同时计数,前置分频器工作在÷V+1模式,当计数器A 溢出时,控制前置分频器以÷V 模式工作,同时令自身停止计数,当计数器N 溢出时,令前置分频器以÷V+1模式工作,同时时计数器A 和N 重新置数,并开始新的计数.分频比公式如下:本机选用了MOTOROLA 公司的MC12016(÷40/÷41)AN V D +⨯=前置双模分频器及MC145152锁相环芯片构成吞脉冲频率合成器.MC145152芯片已集成了参考分频器,鉴相器和两个计数器,并采用并行码输入易于和单片机接口,且提高了响应速度. VCO部分：为简化DC-DC设计，本机放弃了常用的高电压VCO电路，根据变容二极管的特点，采用西勒振荡器的形式，采用这种形式的振荡器的好处是：电路容易起振，只需较低的压控电压即可满足频率范围内的要求。
中短波接收机RFIF组件的研制的开题报告
中短波接收机RFIF组件的研制的开题报告一、研究背景随着通信技术的发展，无线通信越来越广泛应用于国民经济和军事领域。
其中，中短波通信占据着重要的地位，具有传输距离远、穿透力强等优点。
而中短波接收机作为接收该类信号的重要设备，其RFIF组件的性能对整个接收机的性能起着决定性影响。
目前，国外的RFIF组件已经具备了较高的性能和稳定性，但国内尚未有与之匹敌的产品，因此在国内开发研制高性能RFIF组件具有重要的现实意义和应用价值。
二、研究目的和内容本次研究旨在研制中短波接收机RFIF组件，其主要内容包括：1. 建立RFIF组件的理论模型，探究其工作原理和内在结构特点；2. 设计高性能RFIF组件，并优化其各个参数；3. 制造并测试所设计的RFIF组件，验证其性能和稳定性；4. 评估所设计的RFIF组件在中短波接收机中的应用效果。
三、研究方法和技术路线本文采用理论分析和实验研究相结合的方法，其中理论分析部分主要包括对RFIF组件的相关理论知识进行学习、分析和比较，以建立其理论模型；实验研究部分主要包括对所设计的RFIF组件进行制造、测试，以验证其性能和稳定性。
具体的技术路线如下：1. 理论模型的建立：学习RFIF组件相关理论知识，分析其工作原理和内在结构特点，进而建立其理论模型。
2. RFIF组件的设计：基于所建立的理论模型，进行RFIF组件的设计，并通过模拟软件对其各个参数进行优化。
3. RFIF组件制造和测试：根据设计结果进行RFIF组件制造，并通过实验测试对其性能和稳定性进行验证。
4. 应用效果评估：将所设计的RFIF组件与中短波接收机相结合，并对其应用效果进行评估。
四、预期成果和意义预计该研究会研制出高性能的中短波接收机RFIF组件，并在实验中验证其性能和稳定性。
同时，该研究结果也将为国内中短波接收机的性能提升提供技术支持，并推进国内通信设备制造业的发展。
因此，该研究具有重要的现实意义和应用价值。
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一、概述
本接收机主要用于将射频信号进行预处理，信道由滤波器、放大器、程控衰减器、3个功能模块组合而成，并由电源部分供电，控制部分控制衰减量。
系统方案框图如下图1-1所示：
图1-1 接收信道总体框图
二、设计依据
设计依据来自于“J32E研制任务书”。
三、主要技术指标和使用要求
见“J32E接收机技术协议”。
四、系统指标分析及设计
指标分析:
555平衡放大器的基本参数如表4-1所示。
表4-1 555平衡放大器的基本参数
程控衰减器采用平衡结构的PE4302实现，其基本参数如表4-2所示。
表4-2平衡结构PE4302的基本参数
1、输出二阶截点：
（1）和频测试时，其输入主信号在带内，系统的OIP2主要受末级放大器的影响。
前端滤波器采用LC 滤波器，易实现其OIP2大于等于70dBm ；由表4-2知，程控衰减器采用平衡结构的PE4302实现， OIP2大于等于72dBm 也能实现。
系统为最大增益（30dB ）时，系统指标分配及系统OIP2的仿真计算结果如图4-1所示。
图4-1 系统OIP2仿真
故要求最后一级的放大器的OIP2大于等于85dBm （和频测试）。
由表4-1知，555平衡放大器的OIP2满足要求（和频测试）；由表4-2知，平衡结构的PE4302程控衰减器的OIP2也满足要求。
（2）差频测试时，其输入主信号在带外，而和频测试的输入主信号在带内，
则若和频测试时的系统OIP2能满足大于等于80dBm，则其差频测试时的系统OIP2能满足大于等于90dBm。
2、谐波抑制：
系统要求在输出功率为0dBm时，谐波抑制大于80dB。
有源器件产生的谐波中，二次谐波是最为严重的，故只需讨论二次谐波。
若二次谐波抑制度能满足要求，则其余谐波抑制度必满足要求。
在此方案中，对末级放大器的谐波抑制要求最高，要求其在输出功率为0dBm 时，二次谐波（HD2）满足大于等于80dB。
由表4-1知，555平衡放大器的二次谐波（HD2）满足要求（输出功率0dBm测试）。
3、噪声系数NF、IIP3和OIP3：
（1）当系统为最大增益（30dB）时，系统指标分配及NF和OIP3的仿真如图4-2所示。
图4-2 系统为最大增益（30dB）时NF和OIP3仿真
由上图仿真结果知，当系统为最大增益（30dB）时，OIP3为45.19dBm，噪声系数为7.62dB，满足系统要求。
故要求末级放大器的OIP3大于等于45.5dBm。
由表4-1知，555平衡放大器的NF和OIP3满足要求，但OIP3没有太多余量。
（2）当系统增益为10dB时，系统指标分配及NF和IIP3的仿真如图4-3所示。
图4-3 系统增益为10dB时NF和IIP3仿真
由上图仿真结果可知，当系统增益为10dB时，IIP3为34.09dBm，噪声系数为20.5dB，满足技术指标。
由表4-1知，555平衡放大器的NF和IIP3满足要求。
由于后来测试放大器谐波抑制时发现先前测试线性过程中所用信号源本身谐波抑制差，并且测试线性时没有加低通滤波器，因此放大器的线性指标还留有裕量。
方案设计：
为了方便四个通道统一布板，将滤波器，平衡衰减器，平衡放大器都采用模块化设计。
并且射频部分采用上下PCB，中间腔体的空间排布，既为设计留有足够的空间，又能将射频系统的热量（主要来自放大器）更好地传导到腔体上去，加强系统散热。
射频部分原理图如下：
图4-4 射频部分原理框图
图4-5 MRF555平衡放大器模块原理图
图4-6 PE4302平衡衰减器模块原理图
滤波器采用高低通组合LC滤波，设计为四通道通用形式，统一投版，分别按各通道指标调试。
指标要求如下：
表4-3 滤波器指标
插损1.5dB，驻波小于1.5，IIP3≥35dBm；IIP2≥85dBm
图4-7 滤波器模块原理图
每个射频通道需要+12V，1.1A的放大器供电与+3.3V，≤1mA的衰减器供电。
还有C1，C2，C3，C4，C5五个衰减量控制口，控制协议如下：
表4-4 射频部分衰减量控制协议
控制部分采用Xilinx公司XC6SLX9型FPGA为核心，完全能满足应用要求，控制部分原理图如下：
图4-8 控制部分原理图。