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零中频接收机的研究和硬件的设计

更新时间：2020-11-15 09:07:02 大小：16M 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：接收机 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着现代无线通信系统朝着多模、多频段的方向发展，软件无线电的设计理念引起了人们的极大关注。软件无线电的基本理念是构建一个通用的硬件平台，同时使模数转换器尽可能地靠近天线，使得信号能够尽可能早地采用数字的方法来处理，可以有效地增加系统的灵活性和可扩展性。接收机射频前端是软件无线电系统中非常关键的一环，它设计的好坏直接决定着后端信号处理的难易程度。

本文完成了接收机射频前端的实现方案和样机设计。设计方案中，选用的是零中频结构的实现方法。根据接收机各部分的功能，将设计的零中频接收机分成了五个模块，分别是低噪声放大器模块、増益控制模块、混频模块、本振模块、零中频放大及滤波模块。每个模块中由一个主芯片来做对应的处理。设计中首先根据每个模块中主芯片的增益、噪声系数、线性特性等参数对接收机的整体特性做了链路预算。然后特别对低噪声放大器模块的静态工作点和稳定性做了仿真。对输入电路做了最佳噪声匹配设计，对输出电路做了最佳功率增益匹配设计。仿真结果表明低噪声放大器能够工作在预设的静态工作点处，同时在处理的频段内放大器都处于稳定状态。接下来对每个模块中电路设计的关键点做了说明，如芯片电源引脚处滤波电容和扼流电感的选择和放置、本振模块中环路滤波器的设计和仿真、锁相环参考源的选取等。设计中用FGA

（现场可编程门阵列）通过SP（串行设备外围接口）接口来控制接收机的增益、本振的输出频率和零中频滤波器的带宽。

接收机样机用四层印制电路板设计完成。为使PCB顶层和底层中射频信号的走线有50欧姆的匹配阻抗，设计中选用了介电常数稳定性比较高的罗杰斯板材作为PCB的介质。并根据选用的板材的厚度、走线铜箔的厚度、板材的介电常数等值精确计算出走线的宽度，保证走线的阻抗为50欧姆。另外还对射频PCB布局布线过程中数字地和模拟地的划分、电源平面的分割和射频器件的布局等方面做了重点的说明。完成样机的焊接和调试后，对接收机的电源稳定性、SPI接口的输出波形和本振模块输出频率的功率及噪声等特性做了测试。测试结果表明接收机完成了设定的功能，接收机整体的指标特性还不够好，还需做进一步的优化。


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