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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。