接收机系统设计模板
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接收机系统设计
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 R ange),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。一般,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100d B。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。接收机的总增益一般分配在各级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
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ou d B 0-5-15--20输入信号功率
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。对AGC环路的要求随输入信号的调制类型不同而不同。一般,A M信号对AGC的要求较FM接收机或脉冲雷达接收机要严格的多。
一般接收机第一级AGC的输入级的信号动态范围最大,而且第一级AGC一般要求要具有衰减作用以提高接收机接收大信号的能力。在AGC电路中必须保证信道放大器工作在线性区域,即小于器件的1-dB压缩点,否则就会产生失真。
§1.1.1 自动增益控制AGC原理
§1.1.1.1 线性AGC原理
AGC系统从根本上说是一个非线性系统。很难得到描述系统动态特性的非线性动态方程的通解。可是,对于一些系统,能够求得系统的闭环解。对于大多数系统能够根据系统的小信号模型导出近似解。