接收机系统设计模板
卫星电视接收系统的设计
卫星电视接收系统的设计随着无线电通讯技术、计算机技术、数字技术的飞速发展，电视节目的传输越来越多地采用卫星传输手段。
对于我国而言，中央电视台的十几套节目和各省、自治区、直辖市的一套节目都已上星，星上节目资源相当丰富；同时随着技术的发展，各种有偿节目（如新华社制作的新闻等节目）可以借助卫星通道进行传送和接收。
国家广电总局在“十五”规划中，专门针对卫星传输制订了：建立完整的广播电视数字传输与直播相结合的卫星系统；完成卫星广播电视由模拟向数字的过渡，推进数字高清晰度电视卫星播出；加快卫星直播系统的实施，以及广播电视VSAT网的建设。
下面，主要介绍我台新电视大楼的卫星电视接收系统的设计。
一、设计思路：1.适用性：卫星接收系统接收的节目主要应用有两方面：一是台内有线电视系统的节目源，二是作为各专业频道购置节目的传输通道，即节目供应方将我台购置的节目通过相关的数字处理后打包形成数据包，通过卫星通道发送，我台通过卫星接收系统接收即可。
基于上述考虑，在我国境内可接收到的常用卫星必须能够良好接收。
2.可靠性：由于空间卫星信号经过几万公里的距离传送到地面，信号很弱，为了确保卫星接收信号的接收质量，必须选用质量较好、口径较大的天线和优质的馈源。
如果选用较大口径的天线，要考虑到天线的风阻，特别是夏季刮台风时，天线面板不能变形，天线的水平位置和俯仰不能变动。
同时天线较大，整体重量就会较重，天线的基础很重要，天线安放的位置（一般在楼面的顶部）要能够承受天线的重量。
3.扩展性：随着卫星技术的进一步发展，天上的卫星信号会越来越多，要接收的卫星节目也会越来越多，在设计时留有必要的余量是非常必要的；另一方面，考虑到今后在使用中，如果某一付天线出现损坏，要有备用天线能够及时顶上使用。
4.灵活性：卫星的使用寿命是有年限的，又由于其他方面的原因，星上的节目也会常常发生变动，从这颗星转动别的星上，天线对准的卫星方位也就要重新调整。
口径小的天线调整起来还好，对于口径较大的天线，调整起来就很吃力，在设计时要考虑使用电动调整，而不采用手动调整。
中频数字化接收机系统设计与实现.
中频数字化接收机系统设计与实现软件无线电是一种基于宽带A/D器件、高速DSP芯片，以软件为核心（Software-Oriented）的崭新的体系结构。
其基本思想就是将宽带A/D 尽可能地靠近射频天线以便将接收到的模拟信号尽可能早地数字化，尽量通过软件来实现电台的各种功能。
通过运行不同的算法，软件无线电可以实时地配置信号波形，使它能够提供各种话音编码、信道调制、加密算法等无线电通信业务。
我们知道信号失真是长期困扰模拟处理的难题，如本振频率漂移、相位噪声、混频产生的虚假信号、放大时产生的谐波以及互调、机内噪声等问题。
尽管设计人员想方设法，但结果并不能令人满意，而软件无线电技术简单有效地解决了这些问题。
在数字化之后，本振、混频、放大、滤波都仅仅是数字运算，不会产生谐波、互调等虚假信号。
与传统的模拟方式相比，软件无线电具有灵活性、适应性和开放性等特点，被誉为无线电领域的又一次革命。
1 接收机总体设计由于受器件水平的制约，直接对射频采样处理还有一定难度。
在保留软件无线电通用、灵活、开放的前提下，采用了中频数化方案[1]，整个接收机的结构框图如图1所示。
该接收机接收信号频率范围：10～100MHz，为防止频谱混叠，前端电调谐滤波器分8段滤波器，由8031控制选用。
第一本振LO1采用数字锁相环产生所需频率，通过预置，可产生正弦信号频率范围：1360～2350MHz，步进值10Hz，电调谐滤波器与一本振互动联调。
混频后，将信号通过一中心频率为 1350MHz的带通滤波器后，进行二次混频。
第二本振LO2产生信号的频率固定设置为：1371.4MHz，因此中频信号为：21.4MHz，通过 AGC控制输出信号强度范围为：-50～-10dBm/50Ω。
2 中频数字化单元设计该单元是接收机的核心部件，主要完成几种信号（AM、FM、SSB、CW、FSK、BPSK，QPSK）的解调工作，同时负责对模拟前端提供AGC控制用电平强度值和AFC控制用载波频率误差值。
无线通信接收机原理图设计
零中频接收方案具有高集成和低功耗的特点，但是对于本系统来说，由于接收到的基带信号采用的是不同于一般通信系统的双相间隔编码，对该码制的解调，如果采用软件处理会大大增加MCU的负担，占用很多的资源，并且影响系统的实时处理能力。
因此，本系统采用了将I、Q两路信号首先自身相乘，转换为单极性信号，然后通过电压比较器与基准电压比较的方法完成信号的A/D转换。
优化后的接收部分原理图如图1所示。
图1 接收设备系统原理图接收部分的工作过程如下。
（1）电子标签接收到读写器发来的信号，获得能量后被激活，开始执行读写器的命令，并将返回的响应信息以反向散射调制方式发送至读写器的天线。
（2）天线接收信号后，由环形器将电子标签返回的信号传给90°相移功率分配器，将信号分成正交两路。
这两路信号同时送到两个完全相同的解调电路进行处理：两路信号分别与两路正交的本振信号混频，混频后的信号经过放大器放大、滤波器滤波后再次放大，分别送往乘法器进行处理。
乘法器对送来的解调信号进行自禾，使相对于虚地为负极性的脉冲信号翻转为正极性。
（3）两路解调电路分别处理后的信号经相加后再次放大，经电容耦合（去除直流分量）至电压比较器。
（4）电压比较器将放大后完整的解调信号电压与设定的基准电压比较后，还原成标签返回信号的基带信号，经过整形后送到编解码电路进行处理。
（5）编解码电路将接收到的基带信号进行解码并进行CRC校验，形成电子标签的卡号等信息，传给MCU 微控制器。
（6）MCU微控制器对接收到的电子标签卡号等信息进行处理。
在本部分电路中为保证解调电路的精确，还用放大器产生了精确的2.5V虚地电压，作为放大、乘法器等电路的中间电位（虚地）使用，从而保证了接收电路的稳定性。
基于单片机的GPS定位系统设计【范本模板】
基于单片机的GPS定位系统设计摘要GPS是全球定位系统英文名词Global Positioning System的缩写.该系统是美国布设的第二代卫星无线电导航系统。
它能为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、三向速度和时间信息.其目的是在全球范围内对地面和空中目标进行准确定位和监测。
现在，GPS接收机作为一种先进的导航和定位仪器，已在军事及民用领域得到广泛的应用。
本设计是基于AT89C51单片机来实现的简易GPS定位信息显示系统。
本控制系统主要完成接受数据、时间显示、经度显示、纬度显示等常规功能.此方案基于单片机、GPS模块和12864液晶显示屏等硬件，并应用C语言实现了GPS信号的提取、显示及基本的键盘控制操作等。
经过实践测试，这种接收机可以达到基本GPS信息的接收以及显示，可以做到体积小、精度高、连续导航，并可广泛应用于个人野外旅游探险、出租汽车定位及海上作业等领域。
关键词：GPS定位系统，单片机，液晶显示屏DESIGN OF GPS RECEIVER BASED ON 51 SINGLE CHIPCOMPUTERABSTRACTGPS is the abbreviation of the English term Global Positioning System global positioning system. The system is the United States laid the second generation satellite radio navigation system. It can provide users with continuous, real—time，global, round—the—clock，high precision three dimensional coordinates, three velocity and time information. Aimed at targets on the ground and in the air around the world an accurate positioning and monitoring。
短波接收机方案设计报告
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）。
接收机的设计
噪声大小怎么表示─接收机噪声系数 9
Si
F G
Ni = kTB
Nn
So No
信噪比
8
接收机输出信号的质量可用信噪比（Signal-to-noise ratio, SNR） 表示
S N
有用信号功率电平 无用的噪声功率电平
（1.1）
信号可检测，要求信噪比大于3dB。
对于移动电话，S/N要求大于15dB。对于固定电话要30dB，电视 要40dB，而对于高保真音乐则要60dB。
对于雷达系统，高的信噪比就相当于高的检测概率低的虚警概 率。如果信噪比达到16dB，检测概率可达到99.99%而虚警概率 低于10–6。
对接收系统的要求是
4
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。
外差接收机(二次混频接收系统) 3
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。
接收机自身产生的噪声包括放大器、滤波器、混频器、检波器各级产生的噪 声。
接收机内部噪声限制了接收机检测的最小信号。信号强度必须大于噪声一定 强度才能被检测到。
接收机内部噪声可分为三类 7
接收机的设计范文
接收机的设计范文接收机是无线通信系统中至关重要的一个组成部分。
它负责接收和解码传输的无线信号，将其转化为可识别的信息。
接收机的设计对通信质量和性能至关重要。
在接收机的设计过程中，需要考虑以下几个方面：1.频率范围选择：接收机设计的第一步是选择适当的频率范围。
不同的无线通信系统使用不同的频率范围。
根据实际需求，选择适当的频率范围会减小干扰的风险，以获得更好的通信质量。
此外，还需要考虑频率范围内的信号强度及其特征。
2.灵敏度要求：灵敏度是接收机接收和解码无线信号的重要参数。
它定义了接收机能够接收到的最小信号强度。
提高接收机的灵敏度可以增强接收机对低信号强度情况下的接收能力。
为了实现更高的灵敏度，可以采用高增益的天线、低噪声放大器和增加接收机的功率等方法。
3.抗干扰能力：在无线通信环境中，接收机需要面对各种干扰源，如电磁干扰、多路径传播等。
设计一个具有良好的抗干扰能力的接收机可以提高接收到正确信号的准确性。
为了实现这一点，可以采用数字信号处理技术，如滤波、自适应等。
4.功耗控制：接收机的功耗也是一个值得考虑的问题。
高功耗可能导致电池寿命短暂，增加了系统维护的成本。
为了降低接收机的功耗，可以采用低功耗电子元件、优化电路设计和电源管理技术等。
5.数据处理与解码：接收到的无线信号通常是经过编码或调制的。
设计一个有效的接收机需要能够解码并提取信息。
这通常涉及到数字信号处理的技术，如解调、解码、信道估计等。
为了提高数据处理的效率和准确性，可以采用高速处理器和专用硬件等。
6.系统性能评估：最后，设计一个接收机需要对其性能进行评估和测试。
通常可以通过信噪比、误码率、数据吞吐量和距离等指标来评估接收机的性能。
通过不断优化设计，可以提高接收机的性能。
总之，接收机的设计是一个复杂的过程，需要考虑诸多因素。
它不仅仅与硬件设计有关，还与信号处理、数据解码等方面密不可分。
只有综合考虑这些因素，才能设计出优秀的接收机，满足无线通信系统中的要求。
调频接收机设计
课程设计报告设计课题：调频接收机设计专业班级：学生姓名：指导教师：设计时间：摘要在人们的日常生活中，广泛使用无线广播来传达声音信息，无线广播信息的接收者．收音机，早已走入千家万户，也因此成为了无线通信技术飞速发展的起点。
无线广播的调频广播信号稳定，抗干扰能力强，声音清晰，与拨盘调谐的收音机相比，数字调谐收音机具有选台准确，可灵活地实现自动调谐选台、存台及频率指示等优点；并且采用模拟元件制作的相关设备由于工作频率较高，电路布局布线和元件参数成为其性能的关键制约因素，一旦设计成型，便难以调整更改。
若将模拟部分采用数字元件来实现，则可借助软件的优势，弥补缺点。
因此是本地无线广播的首选。
本文介绍了一种调频无线接收机的设计方法。
系统采用FPGA作为软件无线电的核心处理器，利用FPGA强大的逻辑控制及快速的运算性能，完成包括信号接收调谐、高速ADC／DAC的控制、解调、自动增益控制等部分在内的软件设计。
AbstractIn people's daily life, widespread use of radio to convey the voice message, the recipient of the wireless broadcast. Radio, already into millions of households, and thus become the rapid development of wireless communication technology to start. FM radio broadcast signal stability, anti-interference ability, clear sound, compared with the radio dial tuning, digital tuning radio station with a selected accuracy, the flexibility to automatically tune to radio stations, storage units and frequency of instruction, etc.; analog components and related equipment as a result of the production of high frequency circuit layout and component performance parameters as a key constraint, once the design of molding, it is difficult to adjust to change. If analog digital components to achieve, can the advantages of using software to make up for shortcomings. Therefore, the first choice of the local radio.This paper presents a design method of FM radio receiver. FPGA as a software radio system is the core processor, the use of FPGA logic control and fast powerful computing performance, including signal receiving tuner complete, high-speed ADC / DAC control, demodulation, automatic gain control and some other software, including design, validation results show that the receiver performance is stable, reliable, to the design intended purpose.目录一概述…………………………………………………………………………二方案设计…………………………………………………………………………三单元电路设计与参数计算………………………………………………………3.1输入调频回路………………………………………………………………3.2高频放大电路………………………………………………………………3.3混频器和本机振荡器…………………………………………………………3.4中频放大电路…………………………………………………………………3.5限幅电路………………………………………………………………………3.6鉴频电路………………………………………………………………………3.7低频放大电路…………………………………………………………………四总原理图……………………………………………………………………………五仿真与调试…………………………………………………………………………六性能特点……………………………………………………………………………七心得体会……………………………………………………………………………八参考文献……………………………………………………………………………一、概述1 工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。
一种双通道接收机的设计
一种双通道接收机的设计设计一种双通道接收机需要考虑到硬件设计和信号处理两个方面。
下面是一种双通道接收机的设计方案，包括硬件设计和信号处理的关键步骤。
1.硬件设计部分：-选择合适的接收机芯片：选择能够接收两个通道的芯片，如带有多通道收发功能的射频接收机芯片。
-设计中频放大器：使用中频放大器将射频信号放大到适合后续处理的信号水平。
-设计混频器：使用混频器将高频信号和本地振荡频率进行混频，得到中频信号。
-设计低噪声放大器：对中频信号进行低噪声放大。
-设计滤波器：使用滤波器来去除中频信号中的不需要的频率分量，只保留需要的频率分量。
-设计解调器：对滤波后的信号进行解调，得到基带信号。
-设计模数转换器：将基带信号转换为数字信号。
2.信号处理部分：-信号匹配：将接收到的数字信号根据通道进行匹配，分别分配到对应的处理器中。
-数据解码：对接收到的数字信号进行解码，将数字信号转换为原始信号。
-资源分配：根据解码后得到的原始信号，将资源分配到对应的处理模块中进行进一步处理。
-信号处理：根据具体的应用需求，对原始信号进行进一步处理，如滤波、去噪、放大等。
-数据重组：将处理后的信号重新组合成用户所需的数据格式。
需要注意的是，在设计双通道接收机时，需要考虑到频带的分配、信号的分离和处理等方面的问题。
在硬件设计中，要确保两个通道之间的干扰尽可能小。
在信号处理部分，可以使用数字信号处理技术来处理信号，以提高接收机的性能和灵活性。
另外，在设计双通道接收机时，还需要考虑到功耗和成本的问题，选择适合的元件和设计方案以平衡性能和成本之间的关系。
总之，设计一种双通道接收机需要综合考虑硬件设计和信号处理两个方面，以满足双通道接收的要求，并尽可能提高接收机的性能和灵活性。
一种双通道接收机的设计
一种双通道接收机的设计双通道接收机是一种可以同时接收两个不同信号的接收设备。
它常用于无线通信系统中，可以实现双向通信信号的同时接收和处理。
下面将介绍一种双通道接收机的设计。
一、设计目标：设计一种双通道接收机，可以同时接收和处理两个不同频率的信号，并实现信号的解调和提取。
二、设计原理：1.双向接收：接收机需要同时接收和处理两个不同频率的信号，因此需要设计两个独立的接收通道，分别用于接收不同频率范围内的信号。
2.信号解调：接收到的信号一般是调制后的信号，需要进行解调才能提取出有用信息。
常用的解调方法有：频率解调、振幅解调和相位解调等。
3.提取信号：解调后的信号需要进一步处理，提取出有用信息。
例如，对于音频信号，可以通过滤波来去除噪声和杂频，然后放大为可听的音频信号。
4.前端选择：为了避免互相干扰，需要针对两个通道选择不同的前端电路，保证接收到的信号能够被准确地解调和提取。
三、整体设计方案：1.前端设计：a.频率范围选择：确定两个通道的频率范围，在设计中分配不同的频段，避免互相干扰。
b.抗干扰设计：为了提高抗干扰能力，可以采用卷积编码和相关性检测技术来抵抗多径效应和杂散信号。
c.前置放大器：根据前端信号强度调整前置放大器的增益，保证后续处理电路得到足够的信号幅度。
2.解调与提取：a.频率解调：根据接收到的信号频率分量，进行频率解调，提取出基带信号。
b.振幅解调：对解调后的基带信号进行振幅解调，得到原始信号波形。
c.相位解调：对于相位调制信号，需要通过相位解调提取出原始信号。
3.滤波与放大：a.滤波器设计：根据信号频段设计合适的滤波器，去除噪声和杂频。
b.放大器设计：对于音频信号，可以通过放大器将信号放大为可听的音频信号。
四、系统实现：整体上1.前端接收部分：包括射频前端、中频前端等，主要负责接收调制后的信号并进行放大和滤波。
2.解调和提取部分：对前端接收到的信号进行解调和提取，提取出原始信号。
3.信号处理部分：包括滤波和放大等，对解调后的信号进行进一步处理。
调频接收机课程设计(改)【可编辑范本】
《高频电子线路》课程设计说明书调频接收机设计院部：电气与信息工程学院学生姓名：谢曾闻达、刘泽仁、姚一鸣指导教师：***专业:通信工程班级:通信１102班学号：1１*****０21４１１4013４023111４0１3４0238完成时间：201３年１2月摘要信息传递是人类社会生活的重要内容，没有通信，人类社会是不可想象的，从古到今的烽火到近代的旗语,都是人们寻找快速远距离的通信手段。
今年来，电子工业发展非常惊人,当然这些进步都成了人类生活不可缺少的东西,193７年莫尔斯发明的有线电报开创了利用电传递信息的新时代,187６年贝尔发明的电话已经成为我们日常生活中通信的重要工具,1９18年,调幅无线广播、超外差接收机问世,１93６年,商业电视广播开播······伴随着人类的文明、社会的进步和科学技术的发展，电信技术也是一日千里的速度飞速发展.然而无线通信在现在的生活中更是重要,小到我们常用的手机和各种电器的遥控器等,大到航天科技都离不开发射和接收设备。
本次设计中，其目的是得到一个调频接收机。
在接收机的设计过程中,应将其分为选频网络、高频放大、变频、解调、低放和低频功放六个部分。
整个电路的设计必须注意几个方面,选择性好的级，应尽可能靠近前面，因为在干扰都不大的地方把干扰抑制下去,效果最好。
如干扰信号很大，则由于三极管的非线性,将产生严重的组合频率及其他非线性失真,这时滤除杂波比较困难。
因此,在高级接收机中,输入电路常采用复杂的高级选择电路。
为了使混频和本振分别调在最佳状态,采用单独的本振。
总得来说,设计一部接收机时必须全面考虑,妥善处理一些相互牵制的矛盾,特别要抓住主要矛盾(稳定性、选择性、失真等)，才能使得接收机有较好的指标。
关键词:调频、本振、混频、鉴频目录第１章调频接收机简介 (1)1.1调频接收的特点 (1)1。
2调频接收机的工作过程 (1)1。
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屡次变频结构,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,现代接收机那么对动态范围指标提出相当苛刻的要求,往往超过100dB.如本工程动态范围指标要求做的大于120dB 0实现接收机动态范围的功能电路是接收机中的AGG自动增益限制电路. AGC是一个闭环负反应自动限制系统,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限制接收机的总增益,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列图所示.道输出幅度检波后的直流值与参考电压之间的误差值,假设输 图1-2 接收机动态范围实现 入信号幅度变化,那么限制信号也随着变化,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.通常,AM 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.通常接收机第一级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升接收机接收大信号的水平.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,否那么就会 产生失真.§ 1.1.1自动增益 限制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80 100 120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应系统,限制信号代表信0 20 40输入信号功率60 P ou输入动态范围的通解.但是,对于一些系统,可以求得系统的闭环解.对于 大多数系统可以根据系统的小信号模型导出近似解.图1-3 线性(以分贝为单位)AGC 系统上图是一个能用解析法求解的线性AGC 系统.在这个系统中,可变增益 放大器VGA 的增益为P,服从以下的限制律：P K 1e aV C(1-1)因此：V o ViEe'c(1-2)上式中V i 和V o 分别表示输入和输出信号的包络幅度.而对数放大器的增 益为：V 2 alnV 1(1-3)上式中K 2为包络检波器的增益.包络检波器的输出总式正的,因此,对 数放大器的输出为实数,即可正可负.于是限制电压为F(s)(V . ln K 2V 0)(1-3)上式中,F (s)为滤波器的传递函数. 由于可变增益放大器服从指数规律,有：lnV o aV c lnKM(1-4)输入信号限制电压为：aV c lnV o ln K1M (1-5)即：lnV o[1 aF (s)] lny aF (s)V r In K1 aF(s)ln K2(1-6)对输入信号的响应为：lnV o[1 aF(s)] lny aF(s)V r(1-7)由于由对数运算有下式关系：lnV o 2.3log1o V o (1-8)所以,可得到下式：23 lnV o—V o0.115V o(dB) (1-9)令e o和e i分别表示以分贝为单位的输出和输入,那么：e8.7aF(s)V re o (1-10)1 aF (s) 1 aF(s)因此,只要给出的输入量和输出量以分贝为单位表示,那么具体的AGC电路便可以用线性微分方程来描述.该AGC系统就可以用如下列图所示的线性负反应系统等效方框图来描述系统.图1-4 线性(以分贝为单位)AGC系统等效方框图e oe i1 aF(0)(1-10)上图中,环路的动态特性由滤波器的传递函数F (S)和可变增益放大器 的系数a 来描述.由于环路带宽必须受到限制,使它对存在于输入信号的任 何幅度调制不作出响应,所以F (S)必须使低通滤波器.环路的稳定性取决 于滤波器的阶数和环路增益.随着输入幅度的变化而产生的输出稳态增益为： 式中F(0)为滤波器的直流增益.应该使增量A eo 随输入幅度的变化尽可能 小.为到达这一目的,应使直流环路增益尽可能大.如果F(S)是一个一阶滤波器,且：式中,K 是滤波器的直流增益,B 是滤波器的带宽,那么直流特性为:e i1 aK那么图3-4所示的线性AGC 系统的总直流输出为：e i8.655V r aKe o 1 aK 1 aK通常,环路传输aK 远大于1,所以输出e .等于8.655V …假设以分贝为单位, 那么输出幅度与参考电压V r 成正比.含有参考电压的AGC 环路,称为延迟AGG 延迟AGC 并不是指带宽的限制 而延迟了增益限制,主要是指AGC 环路包含有参考信号.简单的AGC 环路里 不含有参考电压,这在一般低要求的接收机中是常见的,比方普通的收音机.具有一阶低通滤波器环路的AGC 闭环传递函数为：-e i e o1 aKB(1 aK)对于所有的aK>0的闭环极点总在左半平面,所以这个系统根本是稳定的.闭 环系统频率响应的幅频响应图如下列图1—5所示为了对输入信号幅度变化作出响应,AGC 环路应具有高通滤波器特性,即 在高频时,AGC 的作用很小.对于幅度调制信号,角频率3 L 应低于最低调制 频率3 M ：L B(1 aK) M(1-15) 这意F(s)K s/B 1(1-11)(1-12)(1-13)(1-14)味着滤波器带宽要比最低调制频率小得多,其原因是负反应增大了闭环带宽.如上所述,为了保持输出电平地恒定,应该保持尽可能大的直流环路增 益.一种方法是采用积分器作为滤波器,即F (S) =C/S .理想的积分器对直 流的增益为无穷大,因此稳态输出幅度不会随着输入幅度的慢变化而变化. 这种滤波器的输出为：,、e (s)s 8.6V r a e 0(s) -s aC s aC在输入恒定时,稳态输出仍与参考电压成正比,8.6V r lim e °(t) tC§ 1.1.1.2 另一种AGC 模型分析许AGC 环路不含有对数放大器,由于对数放大器要和指数型可变增益放 大器一起应用时才能构成线性AGC 模型.但是对于不含对数放大器的AGC 系 统,仍然可以导出其小信号模型.小信号的限制时指：分析系统只对某一特 定的工作点附近的微小变化量时正确的.下列图3— 6是一个AGC 系统的原理方 框图模型.在该AGC 系统中,可变增益放大器和检测器是环路中仅有的非线 性部件.为了简化分析,而又不失一般性,假定检测器、差动放大器以及在 可变增益放大器之后的放大器的增益都为1.(1-16)(1-17)图1-5 线性AGC 系统的频率响应图3-6 具有两个非线性部件的AGC 系统图1-7 图3—6所示AGC 系统的简化模型上图中,V o 和V i 现在指的是包络值,F 为低通滤波器和放大器组合的与 频率有关的传递函数.输出电压V o=PV o,可变增益放大器的增益P 是V c 的函数.限制电压为:输出电压对输入电压的导数为:将式〔3—20〕代入到式〔3—19〕,可得至U ：V c (V r V o )F(1-18)dV o dV id(PV i ) P dV i dPV id V i(1-19)dP dP dV c dV i dV c dV idP dV c dV o dV c dV o dV idV o dV i(1-20)基于以上的假设,上图所示的系统可用下列图3—7所示的简化模型表示.式(1—21)和(1 — 22)是图1 — 7所示AGC 环路的小信号微分方程.对 于在某一特定限制电压的增量变化,上式是正确的.环路的传输函数为：是输入信号的函数,因此系统一般是非线性的.由于系统的非线性特性,随 着输入幅度变化而产生的如图1 — 5所示的系统暂态性能一般是难以得到的. 由于环路传输取决于输入幅度,故而闭环系统的极点也取决于输入幅度,暂 态响应的速率也是如此.如果图1 — 7所示系统中,AGC 环路含有一个具有线性特性的P (M) =Vc 可变增益放大器和一个作为低通滤波器F(s)的积分器,且F(s) =K/s , 从式(3—23)可得：可以看出环路动态特性时任何取决于输入信号的幅度的.在AGC 系统中,关 键时对暂态响应的限制,一般需要更复杂的环路.如果可变增益特性P (Vc) ,就可以通过选择一个限制电压值作为起始点,来进行环路直流特性的 数值计算.以上讨论的AGC 系统都能提供对输出振幅的连续监测和对可变增益放大 器的连续调整.还有许多系统是间歇地监测输出负载的,并在间歇期间调节 增益.在其余时间,环路限制是开路的,并且在开路期间增益保持恒定.例 如,电视接收机就是一个用选通门限制的AGC 系统.如果用作AGC 的选通门信 号不包含任何调制〔例如TV 同步脉冲〕,那么AGC 系统带宽可以做得很宽以提 供快速响应,而且不会抑制脉冲之间的调制.现在已经用数据采样技术来分 析脉冲型AGC 系统.当AGC 系统有线性模型可以适用时,这种方法具有实用 意义.dV o dV i(1 FV idP dV cc(1-21)dV o V odV i V idP i(1 FV i ) dV c(1-22)F(s)V idP dV c(1-23)L-V i s而输入信号的微小阶跃变化为:V i〞s) V输出电压的归一化变化量为:V o (、(s) V os KV i反变换到时域:KV i ti e (1-24)(1-25)(1-26)(1-因止匕,§ 1.1.1.3AGC 系统部件AGC系统的设计者应该了解几种可变增益放大器〔VGA»的限制律,以便从中选择.选择的标准包括：频率响应、限制电压的有效范围、以及所需可变增益放大器的工作范围等.增益为限制电压的指数函数的VGA比线性限制函数的VGA有较宽的增益变化范围.模拟乘法器按定义有线性限制律,双栅MOSFEB曾益限制器和PIN二极管衰减器是呈现指数限制律的许多电路中的常用的两种电路.图1-8 AGC系统常用得指数放大器图和环路中常用得对数放大器双极差动放大器一般用于集成电路中,它的电压增益与集电极偏置电流成正比,因而可以通过调节集电极直流电流来改变增益.上图1—8中左所示得是简化的差动放大器电路,其中晶体管Q为一恒流源,Q的集电极电流为：I c I s e V R/V T〔1-28〕因此指数放大器的增益〔与I c成正比〕是限制电压V R的指数函数.上图3- 7中右所示的电路可供采样对数放大器的AGC环路作为对数放大器使用由于运算放大器的同相端接地,因止匕:输出电压为：是输入电压的对数函数.§ 1.1.2 PIN 二极管电调衰减器AGC 设计用PIN 二极管构成的电调衰减器在通用宽带接收机中经常使用,限制线 性度好,适用频段宽,插损小,体积小,本钱低,而且是完全阻性线性衰减, 与VGA 相比,不受P — 1dB 点的制约,因此可以用在接收机RF 前端,提升接 收机的抗堵塞水平和大信号接收水平.|因此大多数限制电路都采样PIN 管.§ 1.1.2.1 PIN 二极管原理极其特性在两个高参杂的P +和M 半导体之间夹入一个未参杂的本征层即I 层,就 可以构成PIN 二极管,结构和符号如下列图1 — 9所示.PIN 管与一般的PN 结二管相似,具有整流特性,但是它的结电容要 一些.由于耗尽层的宽度与P 层或N 层的电 率〔或者参杂浓度〕成反比,且PIN 管的参 浓度较低,所以PIN 管的耗尽层比PN 结二极 宽,因此结电容也就较小.由于PIN 管在方 偏置时 具有低电容,高阻抗特性,可以等 图1-9 PIN 二极管的结构与符号 未开 路,所以在作为限制电路时效果 很好.如开关、阻性衰减器、限幅器、数字移相器及数字调制器等PIN 二极管的等效电路如下列图1—10所示：I i V i R s I c I s e V o /V T (1-29)V oV T In V i R s I s (1-30)极小阻杂管 向 效 I PIN 管结构 P + N + PIN 管符合图1-10 PIN 二极管的等效电路与I — V特性曲线左图中,正向偏置时,开关指向R j,反向偏置时,开关指向G,如下两种情况：1 . 正向偏置时：上图右中A点,忽略封装效应L s和C p,那么可以等效为:Z f R f R s R j 0 (1-31) 即PIN管正向偏置时与PN结二极管相似,只有极小的结电阻,等效为断路.见左图所示.图1-11 PIN 管正向等效电路反向偏置时：上图1 — 10中B点,忽略封装效应等效为：R (1-32) ,即反向偏置时等效G正向与反向偏置时乙R s J - C j未开路.等效电路如左图所示. 的典型参数值变化规律如下表所示：图1-12 PIN 管反向等效电路表1-1 PIN 管正向偏置时R f随I o的变化规律I o (正偏电流) 51020254050100R =R s+R j2. L s和C p,那么可以表1-2 PIN 管反向偏置时电容G随偏压的变化规律S Design Explorer-[E:\thesis\protel\dissertation. ddb]售1 Eile文件呼赠g偏的叩PINE臀琬蹲:白时吟变性啸界的喇I唆整阻,神结七坪彳艮耶口獐口Help帮助dissert哪喊翠岬理的啜扁艮I删.晚由唾野州千兆频段上都适用,因此广泛用于大动态范围宽带接收机中§ 3.1.2.2 PIN 二极管电调衰减器C--4V)图1-13 PIN 管电调衰减器的几种电路结构上图1— 13中所示为PIN电调衰减器的几种电路结构,当小信号时,不希望有衰减,那么PIN应该处于完全导通状态,这时候对信号的衰减是电调衰减器的最小衰减量,即电路的插损.一般PIN管电调衰减器的插损可以做的小于2dB0当信号增大,在需要进行衰减的信号电平输入时,将AGC输入设置为临界值,即此时AGC输入电压与PIN管的正极电压差为PIN管的正向导通电压,通常为0.7V左右,随着信号的增大,同时增大AGC输入端的电压,使PIN管的导通程度I X：1O36 Y：752线性降低,即PIN管的正向电流线性减少,对信号的衰减器逐渐增加,输出信号的电平因此根本保持恒定.需要说明的是,AGC输入的限制电压一般是AGC反应系统自动提供的,AGC 电压随着输入信号电平的增大而线性增大,当AGC输入电压是人为的限制电压时,那么称为MGC人工增益限制.一般用作AGC系统中电调衰减器的PIN管多数是成对的使用,用多个PIN 管来提升最大衰减量,改善限制线性度.PIN管可以串联,也可以并联.通常PIN管电调衰减器最大衰减量为20〜40dB,取决于PIN管的数目及构成方式.下列图1—14所示的冗型结构PIN管电调衰减器是HP公司最早提出,且结构多年改良的结构,具有优异的衰减线性度、校大的动态范围和较低的插损.图1-14宽频带4—PIN管冗型电调衰减器结构上图1— 14所示的宽带4— PIN管冗型结构电调衰减器有许多优点如下：1、双管串联结构大大提升了衰减器的最大衰减量,和上限频率限制.使衰减器的适应度更高.最大衰减量可以到60dB以上,且可以工作在100KHz 〜3000MHz 频段上.2、由于两个PIN管串联取代了九型结构衰减器中的串联电阻,PIN管的相位特性消除了通过电调衰减器的信号中的偶次失真分量,且理论上抵消了一半的噪声,这种结构大大减小了失真量和噪声量,具有较高的线性度.3、这种结构的衰减器在电路结构上使对称的,因此简化了电路的直流馈电,直流馈电是电调衰减器的难点之一.下列图是这种冗型结构衰减器的主要性能曲线.图1 — 15衰减量频率响应图1 — 16回退损耗频率响应图1 — 17电压限制衰减特性通过屡次实验和电路上的改良,应用在本工程实现中的这种4—PIN管冗型结构衰减器具有相当优异的性能：1. . 插损在工作频段中优于3dB 02.最大衰减量为45dB .即动态范围为—3dB 〜—45dB,大于40dB . 3. 限制线性度好,通过调整电路参数,限制灵敏度可以做到0.1〜0.3V/dB§ 1.1.2.3 PIN 二极管电调衰减器AGC 实现放大器RF 输入信号功率可以高达+ 20dBm 输？DC 放大器1.1.3 VGA 可弱 增方 1 RCW 5器.AGCOhVGA 可变增益放大器勾!而小嬴工><4集成度高,限制线性度好,动态范围大等许多优点,非常适合用在接收机中 频AGC 电路中,一级通常就可以获得30dB 〜50dB 的动态范围§ 1.1.3.1 VGA 可变增益放大器过去通常用限制晶体管集电极电流来限制正向传输导纳,因而限制晶体 管的增益,来实现放大器的增益可变.但是这种可变增益的晶体管放大器用 在AGC 中,其谐振特性往往发生很大的变化,频率特性不理想.随着半导体 器件的开展,出现了双栅MOSFET 它相当于把两个场效应管结合在一起,这 种器件特别适合用作AGC 系统中的可变增益放大器或混频器.双栅MOSFETB 一个栅极用作RF 信号输入端,另一个栅极作为AGC 限制电压的输入端.由于 双栅分别连接,当AGC 电压限制放大器增益时,MOSFETK 大器的输入—输出 阻抗根本不变.目前在VGA 芯片领域,几乎较为着名的公司都在开发VGA 芯片,性能结 构开展非常迅速.比拟具有代表性的VGA 结构原理框图如下列图3-19所示：图1-19 可变电阻衰减网络+高增益放大器实现VGA 原理框图这种结构由一个可变阻性衰减网络和一个固定增益的放大器相结合,用限制阻性衰减网络的衰减量来实现整体的增益可变.由于阻性衰减时最理 想的衰减方式,根本上不受频率的影响,且时线性衰减,输入输出匹配不受 影响.用在中频AGC 中非常理想.如美国着名的IC 芯片制造商AD 公司的VGA 芯片AD603,上图就是其结 构原理框图,具有非常优异的性能：1. . 42dB 的大动态范围,且通过改变输出与电阻衰减网络之间的反应方式, 可以增益方式,增益可为：—11dB 〜+ 31dB 〔 90MHz 带宽〕或一1dB 〜 + 41dB 〔30MHz 带宽〕或+9dB 〜+ 51dB 〔9MHz 宽带〕.2. 完全线性限制,限制灵敏度为25mV/dB .考增益限制运算放大器的同相RF 输 管G 九23型电调衰RF 器输GC 实现PI N"?调靠咸曝带4 一 上图明年的为由工4OdB PIN 丁T 型结 调衰减器|衰减器构我的AGC 系统 该结构电路可 AGC 电压 围,假设接收机3V 遍找 0.2V/dB以工作0.1MHz 〜3000MHz 频段上.可联得।优于35dB 的动态范 AGC 路用这种AGC 电路,最小插损拗滤3dB .假设许多中RF 放 大器的P — 1dB 输出 压缩点为+13dBm,那么在回退10d ・ 3保证线性度的情况下, 吉利机I 节电做用方便,本钱低,端和反向端之间的电压差来限制阻性衰减网络的衰减量,限制电压差为0.5V ,共1V以获得42dB的动态范围.3.限制精度高,典型限制精度为误差0.5dB.4.低噪声设计,噪声谱密度为1.3nV/、住.§ 4.1.2.3VGA 可变增益放大器AGC实现用VGA AGC检波器,直流运放和RC低通滤波器就可以构成AGC系统. AGC检波器对VGA 的输出进行包络检波,输出的电压与VGA输出信号的包络即调制成正比,经过直流运放放大后,低通滤波器对其滤波,消除交流杂散, 而后限制VGA的增益,实现自动增益限制.用VGA构成的AGC系统的性能主要取决于VGA的性能,通常VGA的工作频段不高,一般在几十兆赫兹,这是限制VGA应用的主要因素,现在各大公司都在向射频VGA挑战,但是上百兆的VGA芯片价格非常昂贵.VGA构成的AGC系统还有一个重大的缺陷,就是VGA芯片本身的P— 1dB 压缩点问题,对大信号的处理水平差.一般的VGA芯片为CMO册,其输入功率通常较小,输入P— 1dB压缩点一般为—30dBm〜—30dBm之间,因此,既使VGA可以工作在接收机工作频段中,VGWAGC也不能用在RF前端.但是用在中频AGC中是非常适合的,一级就可以获得大于40dB的动态范围,而且限制线性度好,性价比高.§ 1.1.3级联AGC实现接收机大动态范围将多级AGC级联起来就可以展宽接收机得动态范围,但AGC级联得方式是多种多样得,并且根据不同得接收机类型有不同得考虑.在整体AGC实现时需要主要考虑：1.AGC限制电压是直流电压,RC低通滤波器的时间常数应该根据信号的形式来选择.RC时间常数太大,AGC限制电压跟不上信号的变化,AGC就不起作用；RC时间常数太小,那么AGC限制不太灵敏,会产生反调制,抵消调幅波中的的幅度变化.2.增益限制的级数以及在接收机电路中所处的位置,这要根据设计的要求的不同而重点考虑之处,特别要预防信道中出现饱和.但是第一级高放不宜受控,由于要保证接收机的灵敏度,整机的噪声系数必须限制在一定的范围内,而第一级高放对整机的噪声系数起决定性的作用.选择受控级位置的一般原那么是：在不影响最大信噪比,保证接收机灵敏度的前提下受控级应尽量靠前.3.设计AGC环路的增益,保证环路的稳定性.一般来说,第一级AGC用该用处理大信号水平强,工作频段高的AGC PIN 管结构的AGC较为适宜,来获取大于30dB的动态范围,第二级可以用VGA构成的AGC也可以用分量器件的AGC主要是看输入信号的最大电平是否适合. 第三级AGC一般在IF级,由于频段较低,可以用VGA- AGG通常,三级AGC 级联可以获得大于80dB,的动态范围,为了保证许多的稳定性,AGC级联之间一般要加一定的衰减保证在小信号时不自激.如果接收机所接收的RF信号频段不高,VGA可以在接收机的RF段上工作,那么可以在变频前就将信号电平拉平,完成动态范围要求,这样可以保证信号变频前功率处于同一量级, 时IF电路能较好的工作,减少IF级以及后级电路调试难度,减少问题.但是多级AGC电路在同一频率上之间级联,会带来一些问题,增加AGC电路的调试难度.必须保证以下几点要求,这是在本工程经过三次改版,屡次反复调试AGC 电路后的一点体会,如下：1..第一级AGC在小信号时的插损必须很小,由于如果在这级AGC之前没有第一级高放的情况下,这一级AGC的插损就之间加到整机的噪声系数上,带来的后果时很严重的.因此插损一般必须小于2〜4dB.在设计苛刻的灵敏度的接收机时,这种方案时不可行的,信号是不能直接进入AGC的.2.仔细考虑起控点.一般第一级AGC要在输出信号电平满足下一级要求的情况下,完全实现动态范围,这一级对小信号的作用是最关键的.后级AGC的起控点必须仔细考虑,越后级的AGC的限制灵敏度应设置的越高. 比方信号输入为—110dBm〜0dBm,要满足110dB的动态范围,第一级PIN— AGC的动态范围为30dB, — 10〜+ 20dB ;第二、三级为VGA— AGC 动态范围分别为40dB,.第二级为—10〜+ 30dB,第三级为0〜40dB, 每级输入不能超过—15dBm,每两级之间加5dB的衰减量.信号经过第一级AGC后为：—90〜—10dBm；衰减5dB : — 95〜—15dBm；经过第二级AGC后为：—65 〜—25dBm；衰减5dB: — 70 〜—30dBm；最后一级AGC 后：0dBm 2dBm.这样根本上实现了110dB 的动态范围.AGC级与级之间加衰减是为了预防小信号时信道自激,由于小信号输入时AGC对信号没有衰减,每级AGC中的放大器直接级联经常会自激.以上讨论时基于理论上的,在实际调试中,级联AGC的调试难度是非常大的,会出现许多意想不到的问题,需要反复调试.如上所述的110dB的动态范围实现用三级AGC 一般是不够的,实际中,并不是每级的动态范围加起来就能满足总的动态范围,后级AGC的限制灵敏度一般很难做到所要求的,而且在小信号时,接收机噪声及杂散的影响很大,级联AGC对小信号的放大量并不是每级AGC中放大器的增益只和.3.慎重考虑信道中每一点处的最大功率值,尤其时在放大器前,要满足有源器件的P—1dB压缩点要求,预防信号压缩.因此第一级AGC中的放大器选择要选压缩点高,线性度好的管子,接收机接收的最大信号到第一级AGC电路,经过AGC的最大衰减后的功率必须小于放大器的1dB压缩点.一般为了保证信道的不失真,要在P- 1dB压缩点处回退6〜。
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2.传输设备：包括光纤、同轴电缆、放大器等，负责将前端设备处理后的电视信号传输到用户终端。
3.终端设备：包括机顶盒、电视等，用户通过这些设备接收电视信号，观看电视节目。
四、方案实施1.前端设备配置（1）卫星接收机：选用高品质的卫星接收机，确保信号接收质量。
（2）数字电视编码器：选用性能稳定的数字电视编码器，对电视信号进行编码处理。
（3）调制器：选用专业的调制器，将编码后的信号调制到指定频率，便于传输。
2.传输设备配置（1）光纤：选用高品质的光纤，降低信号传输损耗。
（3）放大器：选用性能稳定的放大器，确保信号传输距离和覆盖范围。
3.终端设备配置（1）机顶盒：选用功能强大的机顶盒，支持多种业务，如点播、回看等。
（2）电视：选用高品质的电视，支持高清、4K等格式，提升用户体验。
五、系统优化1.信号监测：对电视信号进行实时监测，确保信号质量稳定。
2.故障处理：建立完善的故障处理机制，确保故障及时解决。
3.用户服务：提供个性化服务，如节目推荐、定制化业务等。
六、项目实施时间表1.前期调研：1个月2.设备采购：2个月3.系统搭建：3个月4.系统调试：1个月5.正式运行：1个月总计：8个月七、项目预算根据系统需求，预计项目总投资为1000万元，具体如下：1.前端设备：300万元2.传输设备：400万元3.终端设备：200万元4.人员培训及运维：100万元八、项目风险与应对措施1.技术风险：选用成熟的技术和设备，降低技术风险。
移动卫星电视接收系统设计
移动卫星电视接收系统设计本文介绍了移动卫星电视接收系统机械结构，电控系统及自动控制软件选取等各部分的设计思路。
标签：工控机电控自动控制1 概述移动卫星电视接收系统包括室外和室内两大部分，室外部分是天线本体，室内部分是天线自动控制系统和接收控制系统。
天线本体由三轴跟踪转台、碟形天线、天线罩防护组成，三个轴都由直流电机驱动，并装备水平、俯仰、方位传感器，可在自动控制系统的控制下，实现闭环跟踪。
自动控制系统由电控箱、接口卡、计算机和控制软件组成，用于控制天线的运动，实现选星、自动寻星、自动跟踪等功能，接收控制系统用于接收馈源信号、选择卫星波段、设置接收参数等。
2 机械结构天线本体从外面看，是一个玻璃钢制成的圆桶形天线罩，天线罩既能保护天线，使天线不受雨、雪、水、风、阳光等的影响，又能透过电磁波，对电视信号的衰减作用很小。
电线罩内是一套三轴闭环跟踪的天线，从下向上依次是支架、方位轴、水平轴、俯仰轴、抛物面天线。
3 电控系统电控系统由微机、接口板、电控箱、GPS组成，电机的运动控制采用二级控制，计算机负责数学运算、指向、跟踪算法，通过接口板向电控箱发出电机的速度与方向命令，电控箱内的单片机负责执行具体的电机动作。
微机采用工业控制计算机，工控机的优点是性能稳定、抗干扰能力强，适合在恶劣环境下使用，它的电源功率大，配有多种总线插槽和接口，能同时接入较多板卡。
操作系统使用Windows XP，主要考虑XP的用户多，使用方便。
计算机接口板共三块，PCI7401、PCI7501、TP514，插在工控机底板的PCI 总线上。
PC-7401是PCI总线的16通道AD转换卡，可把从卫星信号接收机上传来的视频信号转换为数字信号，用于判断卫星信号的强度。
PC-7501是PCI总线的128路通用数字TTL电平输入/输出板，具有8个8位数字输入口及8个8位数字输出锁存口，共有64路输入及64路输出，输出口具有上电清零的功能，特别适合控制继电器板等需要上电初始化状态为0的应用场合。
接收机电路设计
接收机系统设计需要考虑的三个要素有：◆选择性的分配◆增益的分配◆噪声的分配2.1.1 选择性的分配选择性是衡量接收机抗干扰能力的一项重要指标，也是保证接收机能正常工作的一个重要手段。
选择性主要包括频段选择和信道选择，对于采用频分多址的通信系统，选择性的实现由带通滤波器（BPF）来完成；其中，频段的选择在射频部分完成，信道的选择在中频部分完成。
模拟对讲机由于滤波器性能指标的限制而采用二次变频，两个中频信道选择滤波器可以大大提高接收机的信道选择能力。
两个中频滤波器选择性的分配要结合系统指标、器件指标和成本综合来考虑。
例如，要得到70dB的邻道选择性指标，两个中频滤波器的带外抑制的总和就需要大于70dB，一般第二中频陶瓷滤波器的选择性优于第一中频晶体滤波器，所以对陶瓷滤波器的选择性的要求比对晶体滤波器选择性的要求高。
两个射频带通滤波器分别位于低噪声放大器（LNA）的输入和输出级，由于带外抑制和带内插损两个指标相互矛盾，且低噪放前级滤波器的插损对系统的噪声系数影响较大，所以射频频带选择性的分配以低噪放输出级优于输入级为好，一般应使低噪放输入级滤波器的插损在2dB以内。
2.1.2 增益的分配接收机高频部分总的增益（射频增益、中频增益和变频增益的和）的大小取决于鉴频器的性能和整机设计指标。
以TA31136的鉴频器为例，鉴频器输出音频信号的信纳比（SINAD）为12dB时,需要的中频信号电平为-85dBm，如果整机灵敏度设计指标为-120dBm，那么高频部分的增益至少需要35dB；第一中频放大器的增益加上第二中频混频器的变频增益在35dB左右，所以从天线口到第一中频放大器的输入端的总增益在0dB左右就能得到-120dBm的接收灵敏度。
低噪声放大器的增益太低会降低系统噪声系数，太高会减小接收机的动态范围，所以低噪放的增益一般设置在15—18dB之间。
而射频低通滤波器、射频带通滤波器和中频带通滤波器的插入损耗的总和一般在15dB左右，所以选用带有变频增益的有源混频器时，应在中放的输入端增加可调的电阻衰减网络，以调节系统的总增益。
毕业论文——无线对讲系统接收子系统的设计【范本模板】
摘要无线对讲机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转和地面交换机站支持，就可以进行移动通信。
目前广泛应用于生产、保安、野外工程等领域的小范围通信工程中。
无线对讲机技术是很多无线移动通信技术的基础，目前应用较广泛的蜂窝式移动电话技术,就是在无线双工对讲机的基础上，发展起来的新兴现代通信技术。
很好的熟悉掌握无线对讲机内部电路的工作原理和测试、调整技术，对今后从事通信工程领域的技术工作,无疑是十分重要的。
本文主要建立了无线对讲系统的接受子系统的模型，其中主要包括信号频率的选择、频率的变换方式的选择、及信号功率的放大等方式及的选择。
此外，本文还主要运用超外差收形式的构建对讲机接收系统。
它主要由天线输入回路、接收带通滤波器、高频信号放大器、第一本振单元电路、第一混频电路、中放级、检波级、低放级及电源等部分组成。
超外差收音机的主要工作特点是：采用了"变频”措施。
输入回路从天线接收到的信号中选出某电台的信号后,送入变频级,将高频已调制信号的载频降低成一固定的中频，然后经中频放大、检波、低放等一系列处理，最后推动扬声器发出声音。
这一"变频”措施，是超外差收音机性能得以改善的关键,也是分析超外差接收重点。
关键词：调频混频器滤波器功率放大器The design of a receiving system for a Wireless InterphoneStudent:JIANG caiyun Teacher：SHEN zhuojunAbstract：Interphone is an simple communication equipment. With Wireless Interphone We can complete mobile communication service without the support of the transfer station . Wireless Interphone has been used wildly in the field of production and so on 。
GPS接收机的设计-毕业设计 (2)
GPS 接收机的设计摘要全球定位系统(Global Positioning System，缩写GPS)，是美国第二代卫星导航系统，是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。
目前在国内GPS主要应用于铁路、空运及海运领域，随着社会经济和科学技术的发展，卫星导航观念也逐渐为人们所接受。
将全球定位系统应用于汽车导航，给汽车提供全球性、全方位、全天候的实时导航。
同时，便携式的GPS定位仪可为户外运动用户提供精确定位数据。
GPS 系统由GPS 卫星、地面监控系统、GPS 接收机三部分组成，其中GPS 接收机是交由用户使用的器件，它由天线前端单元、基带处理单元和定位解算与应用单元组成。
本论文研究了利用GR-87全球定位模块和STC89c52设计GPS接收机，该接收机可以在串行显示系统中实时显示设备所处的位置信息、时间信息和运行速度信息。
完成GPS接收机的软硬件设计，GPS接收机可以显示正确的位置信息、时间信息和速度信息。
并实现了GPS定位仪与电脑的串行通信，通过串口可将定位数据输出到电脑显示。
同时论文实现了GR-87全球定位模块和STC89c52设计的GPS接收机与液晶模块的显示。
在对GPS全球定位系统的定位的原理进行了详细地分析和介绍的基础上论文完成了对GPS接收机的硬件电路的设计、绘制和主要电路元器件如GPS接收模块、微处理器、存储器、LCD显示模块等进行了详细介绍。
具体说明了GPS系统软件及GPS数据输出的格式及其读取方法，并且绘制了GPS 软件流程框图。
关键词：全球定位系统，STC89c52，串行通信，液晶显示THE DESIGN OF GPS RECEIVERSABSTRACTGlobal Positioning System (GPS) which isthesecond generationsatellite navigation systems of the United States, was developed on the basis of Meridian satellite navigation systems. It adopted successful experience of Meridian System. GPS was applied to railway, airlift and ocean shipping widely in the past. With the development of economy and technology, the conception of satellite navigation becomes attracting and understanding. GPS can be used in automobile navigation，it can realize real-time navigation to automobile and this navigation is global, all position and all time. Meanwhile the GPS positioning equipment can provide precision positioning data for user who is outside. It consists of three parts, theGPS satellite, the ground control system and GPS receiver. GPS receiveris used by ordinary user, and it also consists of three parts, the antenna front-endmodules, baseband unit and positioning solution modules.In this paper, the use of GR-87 GPS module and STC89c52 design GPS receiver, the receiver can display system in real time in the serial display device location information, time information and speed information. Complete GPS receiver hardware and software design, GPS receiver can show the correct location information, time information and speed information. And to achieve a GPS locator and computer serial communications, positioning data via the serial port can be output to the computer display. Paper also realized GR-87 GPS module and STC89c52 design `s GPS receiver and LCD displaymodules.On the basis of detailed analysis and introduction of the GPS fixed position principle, the thesis designed and drew the GPS hardware electric circuit ,and introduced some main parts of the electric circuit detailed such as the GPS receive module，microprocessor, memorizer, LCD display module and function key, etc. The thesis concretely explained the GPS system software, the format and reading method of GPS deferent data，designed the flow chart of GPSsoftware.KEY WORDS: Global Positioning System,STC89c52，serial communications,LCD display目录前言 (3)第1章绪论 (4)§1.1 GPS概述 (4)§1.2 GPS的研究发展 (6)§1.3内容安排 (8)第2章 GPS全球卫星定位系统 (9)§2.1 GPS系统简介 (9)§2.1.1背景 (9)§2.1.2系统构成 (10)§2.2 GPS系统定位原理 (12)§2.2.1用于卫星导航定位的坐标系 (12)§2.2.2 GPS卫星的星历 (14)§2.2.3导航定位方法 (19)第3章 GPS接收机的硬件设计 (24)§3.1 GPS接收机的基本工作原理 (24)§3.2 GPS接收机硬件图 (26)§3.2.1 GPS接收机总体硬件组成框图 (26)§3.3 GPS接收机硬件各个组成元件 (26)§3.3.1 STC89C52 (27)§3.3.2 GPS接收模块 (29)§3.3.3天线 (31)§3.3.4 LCD模块 (32)§3.3.5 MAX232模块 (32)第4章 GPS接收机的软件设计 (35)§4.1概述 (35)§4.2系统软件 (35)§4.2.1 GPS数据的输出格式及提取 (35)§4.2.2单片机的信息接收处理 (37)§4.3功能软件 (39)结论 (40)参考文献 (41)致谢 (43)附录 (44)翻译原稿 (50)译文 (65)前言全球定位系统(Global Positioning System，GPS)是美国从20世纪70年代初开始规划研制，历时21年，耗资200多亿美元，于1993年12月达到初始运行能力，1995年初达到全运行能力，具有向全球范围内的用户(海、陆、空)提供精确、连续的三维位置和速度信息的卫星导航定位系统。
调频接收系统设计Word版
目录1 引言 (1)2、设计概述 (1)3.调频接收机的主要技术指标 (2)3.1工作频率范围 (2)3.2．灵敏度 (2)3.3．选择性 (2)3.4．频率特性 (2)3.5．输出功率 (2)4.调频接收机设计 (2)4.1 调频接收机的工作原理 (2)4.2混频级电路 (3)4.3 集成电路调频接收机 (4)4.4确定电路形式 (5)4.5设置静态工作点计算元件参数 (6)4.6确定交流信号通路的元件参数 (6)5.原理图 (6)6.详细的元件清单 (8)7.实验仪器设备 (9)8.心得体会 (9)9.参考文献 (9)1 引言随着人们生活水平的不断提高和电子科技的飞速发展，特别是近年来物质生活水平的提高，人们相互之间交往所利用的通信手段也越来越多，人们不断追求生活方式的多样化和个性化；电子科学的发展尤其是无线通信的快速发展给人们工作和生活注入了新的色彩；人们可以随心所欲地享受着无线通信工具所带来的乐趣。
调频模拟通信最早的语音通信方式，广播电台就是它的一种形式，这种传统的通信方式在今天依然有着广泛的应用，并且也向着多样化和个性化和微型化的方向发展；随着时代的发展它的作用也在发生着变化，广播电台虽然现在已经不是人们获取信息的一种主要手段，但是它在很多方面依然发挥着主要的作用，它已经走进了我们的生活，在我们小集体范围内如：学生宿舍、宾馆等场所，由于其使用方便、价格低廉、技术成熟、可进行一对多的无线广播等诸多优点，所以将依然会发挥重要作用。
不仅如此，随着人们追求生活的个性化它在家庭领域也将会给人们带来很大的乐趣，利用一个小型的无线广播台和一个微型的收音机就可实现在家庭的任何角落播放自己喜欢的音乐，会给人们带来无限的乐趣。
本设计就是一个小型的调幅接收系统，实现了语音输入、线路输入、以及二者的同时输入。
2、设计概述通过本课程设计与调试，提高动手能力，巩固已学的理论知识，能建立无线电调频接收机的整机概念，了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路：输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。
调频接收系统设计样本
目录1 引言 (1)2、设计概述 (1)3.调频接受机重要技术指标 (1)3.1工作频率范畴 (1)3.2．敏捷度 (2)3.3．选取性 (2)3.4．频率特性 (2)3.5．输出功率 (2)4.调频接受机设计 (2)4.1 调频接受机工作原理 (2)4.2混频级电路 (3)4.3 集成电路调频接受机 (5)4.4拟定电路形式 (5)4.5设立静态工作点计算元件参数 (6)4.6拟定交流信号通路元件参数 (7)5.原理图 (7)6.详细元件清单 (8)7.实验仪器设备 (9)8.心得体会 (9)9.参照文献 (9)1 引言随着人们生活水平不断提高和电子科技飞速发展，特别是近年来物质生活水平提高，人们互相之间交往所运用通信手段也越来越多，人们不断追求生活方式多样化和个性化；电子科学发展特别是无线通信迅速发展给人们工作和生活注入了新色彩；人们可以随心所欲地享有着无线通信工具所带来乐趣。
调频模仿通信最早语音通信方式，广播电台就是它一种形式，这种老式通信方式在今天依然有着广泛应用，并且也向着多样化和个性化和微型化方向发展；随着时代发展它作用也在发生着变化，广播电台虽然当前已经不是人们获取信息一种重要手段，但是它在诸多方面依然发挥着重要作用，它已经走进了咱们生活，在咱们小集体范畴内如：学生宿舍、宾馆等场合，由于其使用以便、价格低廉、技术成熟、可进行一对多无线广播等诸多长处，因此将依然会发挥重要作用。
不但如此，随着人们追求生活个性化它在家庭领域也将会给人们带来很大乐趣，运用一种小型无线广播台和一种微型收音机就可实当前家庭任何角落播放自己喜欢音乐，会给人们带来无限乐趣。
本设计就是一种小型调幅接受系统，实现了语音输入、线路输入、以及两者同步输入。
2、设计概述通过本课程设计与调试，提高动手能力，巩固已学理论知识，能建立无线电调频接受机整机概念，理解调频接受机整机各单元电路之间关系及互相影响，从而能对的设计、计算调频接受机单各元电路：输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。
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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。