訊號接收過程

2021-05-25 09:11:31 字數 2637 閱讀 7593

一、通過天線接收

二、saw filter聲表面濾波器

saw filter聲表面波元件主要作用原理是利用壓電材料的壓電特性,利用輸入與輸出換能器(transducer)將電波的輸入訊號轉換成機械能,經過處理後,再把機械能轉換成電的訊號,以達到過濾不必要的訊號及雜訊,提公升收訊品質的目標。 聲表濾波器和聲表諧振器被廣泛應用在各種無線通訊系統、電視機、錄放影機及全球衛星定位系統接收器上替代lc諧振電路,用於級間耦合和濾波。主要功用在於把雜訊濾掉,比傳統的 lc 濾波器安裝更簡單、體積更小。其缺點是插入損耗比lc諧振電路大。

三、低雜訊放大器

雜訊係數很低的放大器。一般用作各類無線電接收機的高頻或中頻前置放大器,以及高靈敏度電子探測裝置的放大電路。在放大微弱訊號的場合,放大器自身的雜訊對訊號的干擾可能很嚴重,因此希望減小這種雜訊,以提高輸出的訊雜比。由放大器所引起的訊雜比惡化程度通常用雜訊係數 f來表示。理想放大器的雜訊係數 f=1(0分貝) ,其物理意義是輸出訊雜比等於輸入訊雜比。現代的低雜訊放大器大多採用電晶體、場效應電晶體;微波低雜訊放大器則採用變容二極體參量放大器 ,常溫 參放的 雜訊 溫度 te 可低於幾十度(絕對溫度),致冷參量放大器可達 20k以下,砷化鎵場效應電晶體低雜訊微波放大器的應用已日益廣泛,其雜訊係數可低於 2 分貝。放大器的雜訊係數還與電晶體的工作狀態以及信源內阻有關。在工作頻率和信源內阻均給定的情況下,雜訊係數也和電晶體直流工作點有關。為了兼顧低雜訊和高增益的要求,常採用共發射極一共基極級聯的低雜訊放大電路。

四、混頻器

五、阻塞抑制濾波器,可變通道選擇濾波器

六、模擬通道均衡

七、可程式設計增益放大器

隨著計算機的應用,為了減少硬體裝置,可以使用可程式設計增益放大器(pga:pmgrammable gain amplifier)。它是一種通用性很強的放大器,其放大倍數可以根據需要用程式進行控制。採用這種放大器,可通過程式調節放大倍數,使a/d轉換器滿量程訊號達到均一化,因而大大提高測量精度。所謂量程自動轉換就是根據需要對所處理的訊號利用可程式設計增益放大器進行倍數的自動調節,以滿足後續電路和系統的要求。 可程式設計增益放大器有兩種——組合pga和整合pga。

常用的儀用測量放大器採用兩級放大電路,第一級採用同向併聯差動放大器,第二級加了一級基本差動放大器,從而構成儀用放大器。改電路的最大優點是輸入阻抗高,共模抑制能力強,增益調節方便,並由於結構對稱,矢調電壓及溫度漂移小,故在感測器微弱訊號放大系統中得到廣泛應用。

專門設計的可程式設計增益放大器電路即整合pga。整合pga電路的種類很多,如美國微芯microchip公司生產的mcp6s21、mcp6s22、mcp6s26、mcp6s28系列,美國模擬儀器公司analog devices生產的ad8321等,都屬於可程式設計增益放大器。下面是以mcp6s系列pga為例說明這種電路的原理及應用,其他於此類似。

mcp6s系列時一種單端、可級聯、增益可程式設計放大器,mcp6s21、mcp6s22、mcp6s26、mcp6s28分別是1路、2路、6路、8路可程式設計增益放大器,其主要特點如下:

·8種可程式設計增益選擇:+1、+2、+4、+5、+8、+10、+16或+32;

·spi序列程式設計介面;

·級聯輸入和輸出;

·低增益誤差,最大正負百分之一;

·低漂移,最大正負275uv;

·低電源電流,典型值為1ma;

·單電源供電,2.5v~5.5v。

八、adc(a/d,d/a)

通過可程式設計增益放大器把訊號放大到adc可接收的範圍,進行模擬通道的取樣轉變成數碼訊號,輸出到基帶進行後續的處理。

無線電訊號rf(射頻)進入天線,轉換為if (中頻),再轉換為基帶(i,q訊號),但仍然是較低的頻率。

接收: 射頻 -> 中頻 -> 基帶

發射: 基帶 -> 中頻 -> 射頻

傳統接收在射頻訊號和基帶之間的轉換分為多步(一下變,二下變)進行,首先:射頻和中頻之間轉換,然後中頻和基帶間轉換。(中間要轉就得有濾波,saw )

接收機的射頻和中頻鏈路都有聲表濾波器。零中頻技術只是取消中頻濾波器,而且目前只有在某些對抗干擾要求不高的應用(手機也算)才選用零中頻技術,零中頻技術仍然有許多技術問題需要解決。有了零中頻技術的應用將使得gsm系統對中頻濾波器的需求才得以減少,體積才得以下來。

隨著移動**向多頻段、多模化方向發展,手機內聲表濾波器的個數會不斷增加。根據結構的不同,乙個雙頻手機有多達七個聲表濾波器,其中只有兩個是中頻濾波器。採用"零中頻技術"可省略無線通訊系統中的中頻濾波級,達到削減整機成本的目的。雖然零中頻技術已發展多年,並且某些型別的尋呼和gsm手機也已採用,但是目前的零中頻技術無法滿足電路對高效能的要求。

零中頻接收技術,即rf訊號不需要變換到中頻,而是一次直接變換到模擬基帶i/q訊號,然後再解調 .

近年來,軟體無線電作為乙個新興的技術對傳統的無線電技術領域進行革命性的衝擊。零中頻已經變得很有實用價值。 開源軟甲無線電 gnu radio 是免費的軟體開發工具套件。它提供訊號執行和處理模組,用它可以在易製作的低成本的射頻(rf)硬體和通用微處理器上實現軟體定義無線電。這套套件廣泛用於業餘愛好者,學術機構和商業機構用來研究和構建無線通訊系統。

gnu radio 的應用主要是用 python 程式語言來編寫的。但是其核心訊號處理模組是c++在帶浮點運算的微處理器上構建的。因此,開發者能夠簡單快速的構建乙個實時、高容量的無線通訊系統。

儘管其主要功用不是**器,gnu radio 在沒有射頻 rf 硬體部件的境況下支援對預先儲存和(訊號發生器)生成的資料進行訊號處理的演算法的研究。

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