美信Maxim技术文档《基站收发信机设计》，以WCDMA为例进行讲解基站收发信机射频前端指标分解和设计。虽然文档以WCDMA为例进行讲解，但宽带收发信机射频前端原理基本一致，因此适用于LTE等其他制式的设计。以下为学习笔记和总结。
1.接收机
接收机主要射频指标包括Reference Sensitivity Level，Adjacent Channel Selectivity（ACS），Blocking（In-Band和Out-of-Band），Receiver Inter-modulation。其中带内blocking指标和ACS 分析类似，考量的都是工作带内信道外干扰信号对接收机影响的分析，因此Bolcking指标支队Out-of-band指标进行了讲解和说明。
1.1Reference Sensitivity Level
接收机的最小可接收电平（接收机灵敏度）= -174dBm/Hz + 10logBW + NF + Eb/N0
1.Eb/No由基带解调能力决定，与射频前端无关；
2.BW由无线系统协议标准定义；
3.-174dBm/Hz及总的热噪声；
因此针对某一无线系统设计，灵敏度指标的分解即根据协议灵敏度指标要求来设计接收机的噪声系数（Noise Figure）要求，以保证满足灵敏度指标允许的最大输入噪声（总噪声，包括输入热燥和引入的系统噪声）
上图说明如下：
Step1：系统要求灵敏度指标为-121dBm/3.84MHz；
Step2：Eb/No = 5dB ——不考虑编码增益允许的总输入噪声=-121dBm – 5dB = -126dBm Step3：12.2Kbps数据速率到3.84Mcps码片速率的扩频增益为：10*log(3.84M/12.2K) ≈25dB，考虑扩频增益后总的输入噪声要求为-101dBm；
Step4：3.84MHz带内总的热噪声= -174dBm + 10log3.86MHz/1Hz = -108.1dBm
所以为满足灵敏度指标要求，系统接收机连续噪声系数需要≤-101dBm+108.1dBm
=7.1dB
接收机的其他指标都是基于灵敏度指标满足设计要求为前提。因此设计首先要满足灵敏度指标要求，再在此基础上进行其他指标的分解和设计。而对于接收机灵敏度指标的射频前端设计就是系统分解下来NF指标的设计。
Note：Noise Figure
SNR = Ps/Pi
F = SNRin/SNRout (1~正无穷) ——Noise Factor噪声因子
NF(dB) = 10logF （0~正无穷）——Noise Figure噪声系数，Noise Factor的dB形式；
1.2Adjacent Channel Selectivity (ACS)
ACS和带内阻塞指标分析类似，考量的是接收频带内存在大的干扰信号时接收机的接收能力。该指标主要通过上行信道成型滤波器、接收通道增益线性范围以及AGC功能来保证。这里以ACS为例进行指标分解进行说明。
Step1：协议要求允许领导干扰恶化灵敏度6dB，即邻道干扰需要满足-115dBm有用信号下得BER要求；
Step2：基带解调门限Eb/N0 （5dB）——-120dBm；
Step3：25dB扩频增益——-95dBm；
Step4：扣除灵敏度指标下信道内输入总噪声-101dBm ——
-95dBm（3.16E-13W）- -101dBm（7.94E-14W）= 2.36795E-13W（-96.2563dBm）
，即扣除系统噪声外允许引入的其他噪声功率
Step5/6：协议要求的最大邻道干扰电平-52dBm——-52dBm –96.3dBm = 44.3dB，即，邻道最小抑制比。
以上分析没有考虑大的干扰信号下，接收通道非线性失真的影响。实际设计中需要针
对系统要求的接收信道要求的信号接收功率动态范围（混频器，ADC等器件的指标考虑链路增益设计-AGC，以及增益变化对接收链路NF的影响）
1.3Out-of-Band Blocking
带外阻塞抑制和ACS/In-band blocking指标分析方法一样。只是带外阻塞指标要求干扰电平更高。对于基站接收机来说，带外干扰信号在进入接收机后首先经过了腔体滤波器/双工器对带外干扰进行了一次抑制。系统设计需要根据讲带外抑制指标分解给滤波器设计规格。
对于co-location指标，也是带外的阻塞干扰信号的一种更严格的应用场景，是较常规阻塞更严格的一种情况。
1.4Receiver Inter-modulation
接收机互调是考量天线口存在两个干扰信号时，其互调产物如果落在信道内时会烦扰接收机接收有用信号。
Step1~4：同1.2；
Step5：干扰信道电平-48dBm；
Step6：IM3产物不能大于-96.3Bm，即IM3相对-48dBm干扰信号电平为：48.3dB；
Step7：天线IIP3 = IM3/2 + P_干扰信号= 48.3dB/2 – 48dBm = -23.9dBm
针对接收机互调指标，协议对干扰信号的类型和干扰信号相对载波位置进行了明确的定义，以保证测试可考量性。
1.5Receiver设计架构
1.5.1 接收机设计架构介绍
当前基站接收机一般采用ZIF设计结构或一次下变频中频欠采样架构（数字与在将中频下变频到基频）
目前基于RFIC的LTE基站接收机基本采用ZIF方案。
优点：ZIF大大简化了接收机射频链路设计，节省了产品体积。ADC工作低频，可以提供更有的性能。频率规划简单，无需镜像抑制。
缺点：基带直流失调降低了系统的总体动态范围；对镜频抑制的需求，使得多载波应用中所能容许的I/Q失配非常小；偶次谐波失真降低了灵敏度；低辐射对LO泄漏指标的要求更加苛刻；动态范围低于其它结构。
该架构的接收机设计，是在模拟域通过混频器先将射频信号下变频到中频，在中频对接收信号进行采样和数字化，然后在数字域再通过DDC（Digital Down Conversion）模块将中频信号变换到基带频率。该设计架构较ZIF的频点规划少复杂一些，需要考虑半中频、镜像等信号的影响合理的选在本振模式和中频频点，而且对ADC的性能要求更高，但是相对ZIF架构有更高的动态范围。
1.5.2 ZIF镜像抑制介绍
负频率概念？
1.6ADC指标分析
1.6.1 RF前端增益确定
1.确定系统噪声系数
如1.1分析，WCDMA系统NF＜7.1dB即可满足协议要求的灵敏度指标要求。为了
保证更优的指标和设计余量，NF设计指标定位4dB（NFsys），假设ADC对系统噪
声系数影响为0.5dB，模拟电路总的噪声系数为3.5dB（RF前端NF1）。
ADC的参数如下：
基于以上ADC参数，其等效噪声系数NF2如下：
如下图示，确定RF前端的增益PG1和ADC的等效噪声系数NF2（27.2dB，ADC自
身底噪相对于热噪声）。
2.RF前端增益PG1确定
增益计算公式如下：
1.6.2 无阻塞条件下天线口和ADC口功率对应关
1.6.3 ADC阻塞信号电平对RF前端增益要求
ADC输入端的最高阻塞信号电平（工作频带内和工作频带外）；
阻塞电平分析时需要考虑余量（ADC满量程电平和ADC最大输入端电平差），通常我们不希望阻塞信号的峰值电平高于ADC满量程电平。
假设预留7dB余量，天线口阻塞电平为-30dBm，计算从天线口到ADC输入口的增益PG1：= FS –7dB –阻塞信号电平——FS为ADC满量程输入电平Full-scale
= +4dBm – 7dB – (-30dBm)
= 27dB, 或从33dB标称增益降低6dB
如果接收机链路（包括ADC）的动态不能满足设计要求时，需要通过AGC功能实现大小信号下接收机性能。
从在阻塞时电路噪声和失真会恶化系统噪声系数：
2.发射机
发射机主要性能要求：
1.信号质量（EVM）
2.杂散辐射产物（ACLR，SEM）
2.1Transmitter设计架构介绍
2.2可能出现的问题
噪声底
交调/ 邻道泄漏抑制
LO 泄漏
镜像边带
2.3IMD和ACLR
1.对宽带无线系统，IMD不仅影响ACLR，还影响EVM。对ACLR的影响更大。——OIP3是
关键参数，Third Order Intercept Point(IP3). OIP3 = IM/2 + Po
2.降低输出功率可以改善ACLR，但最终收底噪限制；
3.利用3阶交调OIP3简单估算ACLR
–Pt = 包括所有载波的总输出功率，利用两个单频载波在每载波输出功率为(Pt - 3dB) 状态下推算的IM3值可以估算：
–单载波ACLR = | IM3 | -3 dB
–双载波ACLR = | IM3 | - 9 dB
–4载波及以上ACLR = | IM3 | - 12dB
–估算中未计及噪声底
2.4LO Leakage
修正办法
–改变基带I，Q信号中的DC偏移
?需要较高的DAC分辨率
–有源对消电路反馈环
?此部分是数字预失真控制环路的一部分
2.5Image suppression
修正办法
–调节I/Q输入的幅度和相位偏
?需要较高的DAC分辨率
–设置一个固定的偏移量作一阶
–利用反馈环作有源修正
?结合到数字预失真环路中实现
3 PA设计架构
3.1 PA设计架构介绍
功率回退
较低功率= 较低的交调= 较高邻道泄漏抑制ACLR
直接影响效率; 对WCDMA应用，效率<5%
开环射频预失真X
闭环射频预失真X
前馈X
数字预失真
3.2 数字预失真
反馈侦测通道必须干净：这个通道内的失真无法消除，如果失真严重无法侦测到发射信号的实际失真情况，会引入反的修正修过。
摘要：近年来，射频(RF)无线通信技术的迅速发展增加了人们对低电压高性能射频前端的需求，无线通讯系统中的关键模块-RFIC 成为当前的研究热点，如：蜂窝式个人通信与基站、无线接入系统、卫星通信、全球卫星定位系统、无线局域网等。经过三代移动通信的发展，通信系统发展成了支持多媒体的通信系统，系统的速度更快，误码率更低。射频收发机是通信系统的前端部分，负责信号的接收和发射部分，是无线通信系统中不可缺少的一部分，它决定了通信距离和影响着通信质量通信系统的发展也带动了射频收发机的发展。本论文探讨了收发机的基本结构，射频收发机的发展，然后介绍了射频收发机的一些关键指标，然后根据重要指标计算出射频系统的主要技术指标，最后仿真整个收发机的主要技术指标。 关键词：移动通信；射频收发机；系统指标 RF transceiver system design based on wireless communication In recent years，the rapid development of radio frequency (RF) wireless communication increase the RF front-end needs of low-voltage and high-performance.The key modules-RFIC of Wireless communication systems become research focus,such as cellular personal communications and base station, wireless access systems, Satellite Communications,GPS, wireless lan,etc. After the development of three generations of mobile communications, communications system developed into a multimedia communication system and the system has faster rate and lower BER. RFtransceiver which is front of the communication system is responsible for receiving and transmitting the signal part and that is an integral part the wireless communication system. RF transceiver determines the distance of communication and affects the communication s quality. The development of communication system has also led to thedevelopment of the RF transceiver. The paper discussed transceiver's basic structure and radio frequency transceiver's development and some key indicators. Then according to these important target, it has calculated the radio frequency system's major technique target. Finally it simulated entire transceiver's major technique target. Keywords: mobile communication RF transceiver system specifications 1引言 射频是指该频率的载波功率能通过天线发射出去(反之亦然)，以交变的电磁场形式在自由空间以光速传播，碰到不同介质时传播速率发生变化，也会发生电磁波反射、折射、绕射、穿透等，引起各种损耗。在金属线传输时具有趋肤效应现象[1]。 该频率在各种无源和有源电路中R, L, C各参数反映出是分布参数。因此说所谓射频RF （Radio Frequency)是指频率较高，可用于发射无线电频率，一般常指几十到几百兆赫的频
1 前言 (2) 2 工程概况 (2) 3 正文 (2) 3.1零中频接收系统结构性能和特点 (3) 3.2基于ADS2009对零中频接收系统设计与仿真 (3) 3.3超外差接收系统结构性能和特点 (12) 3.4基于ADS2009对超外差接收系统设计与仿真 (13) 4 有关说明 (16) 5 心得体会 (18) 6 致谢 (18) 7 参考文献 (19)
射频是一种频谱介于75kHz-3000GHz之间的电波，当频谱范围介于20Hz-20kHz之间时，这种低频信号难以直接用天线发射，而是要利用无线电技术先经过转换，调制达到一定的高频范围，才可以借助无线电电波传播。射频技术实质是一种借助电磁波来传播信号的无线电技术。 无线电技术应用最早从18世纪下半段开始，随着应用领域的扩大，世界已经对频谱进行了多次分段波传播。当前，被广泛采用的频谱分段方式是由电气和电子工程师学会所规定的。随着科学技术的不断发展，射频所含频率也不断提高。到目前为止，经过两个多世纪的发展，射频技术也已经在众多领域的到应用。特别是高频电路的应用。其中在通信领域，射频识别是进步最快的重要方面。 工程概况 近年来随着无线通信技术的飞速发展，无线通信系统产品越来越普及，成为当今人类信息社会发展的重要组成部分。射频接收机位于无线通信系统的最前端，其结构和性能直接影响着整个通信系统。优化设计结构和选择合适的制造工艺，以提高系统的性能价格比，是射频工程师追求的方向。由于零中频接收机具有体积小、成本低和易于单片集成的特点，已成为射频接收机中极具竞争力的一种结构，在无线通信领域中受到广泛的关注。本文在介绍超外差结构和零中频结构性能和特点的基础上，对超外差结构和零中频结构进行设计与仿真。 正文 下面设计一个接收机系统，使用行为级的功能模块实现收信机的系统级仿真。
1．简述 专用高频收发信机一般为单频制。即发信和收信为同一频率信号，且能够自发自收。线路对端的收发信机与本侧收发信机型号、频率完全相同。因此，本侧的收发信机除能够自发自收外，也能够接收对端的信号。 发信部分包括：晶体振荡、前置放大、功率放大、输出滤波等收信部分包括：收信滤波、混频、变频、放大、检波、收信输出等 对于LFX—912型收发信机，测试项目不多，对于有些收发信机，则需要测试较多项目，如许昌继电器厂生产的SF—600型收发信机，还要测试收信带宽、混频变频输出等一些项目。现在只以LFX—912为例，叙述它的测试项目和方法。 2．测试项目和方法 发信输出电平测试： 收发信机的输出就是指高频信号的输出。输出信号的单位用“dB”或“dBm”即：电压电平或功率电平。收发信机高频信号输出端子为装置背面的“38”和“40”号端子。“38”为高频电缆的“芯”，“40”为高频电缆的“地（即屏蔽层）”。测试输出电平时，用选频电平表的“∞”档，测试档位要放的大些（防止撞表针），测试线加在“38”和“40”上，也可以将测试线插在装置前面的测试插孔上。如果没有接入通道，则要将收发信机背面的插头选择在“本机—负载”上。选频表频率选在收发信机的工作频率上。然后启动发信。读选频表的指针读数。所读的选频表读数为电压电平。 高频收发信机的输出阻抗为75Ω，因此，若要将所读的电压电平换算为功率电平，则应按下列公式换算： 式中：Pu：电压电平 Pg：功率电平 对于与RCS—901A组屏的LFX—912收发信机，在测试发信电平时（未接入通道，选择“本机—负载”），应短接发信机背面“10”和“12”端子，使发信机发信。 收信灵敏电平测试： 收信灵敏电平也称为收信启动电平。即能使收信回路正常工作的最小电平，称为收信启动电平。 正确的测试方法按下图接线:
1 任务书 试建立一个基带传输模型，采用曼彻斯特码作为基带信号， 发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高 斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps ， 要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据 与恢复数据波形，并统计误码率。另外，对发送信号和接收信号的功 率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2 基带系统的理论分析 2.1基带系统传输模型及工作原理 基带系统传输模型如图1所示。 发送滤波器 传送信道 接收滤波器 {an} n(t) 图1 基带系统传输模型 1）系统总的传输特性为(w)()()()H GT w C w GR w ，n （t ）是信道中 的噪声。 2）基带系统的工作原理：信源是不经过调制解调的数字基带信号， 信源在发送端经过发送滤波器形成适合信道传输的码型，经过含有加
性噪声的有线信道后，在接收端通过接收滤波器的滤波去噪，由抽样 判决器进一步去噪恢复基带信号，从而完成基带信号的传输。 2.2 基带系统设计中的码间干扰及噪声干扰 码间干扰及噪声干扰将造成基带系统传输误码率的提升，影响基 带系统工作性能。 1）码间干扰及解决方案 a ) 码间干扰：由于基带信号受信道传输时延的影响，信号波形 将被延迟从而扩展到下一码元，形成码间干扰，造成系统误码。 b) 解决方案： ① 要求基带系统的传输函数H(ω)满足奈奎斯特第一准则： 2(),||i i H w Ts w Ts Ts ππ+ =≤∑ 不出现码间干扰的条件：当码元间隔T 的数字信号在某一理想低通 信道中传输时，若信号的传输速率位Rb=2fc （fc 为理想低通截止频 率），各码元的间隔T=1/2fc ，则此时在码元响应的最大值处将不 产生码间干扰。传输数字信号所要求的信道带宽应是该信号传输速 率的一半:BW=fc=Rb/2=1/2T ② 基带系统的系统函数H(ω)应具有升余弦滚降特性。 如图2所示:滚降系数：a=[(fc+fa)-fc]/fc
1引言 近几年来，无线射频识别技术越来越受各国重视。随着供应链管理、集装箱、工业、科研和医药等行业对3m以上射频识别技术的需求不断增加，国内外已经把研究的热点转向超高频段和微波频段。射频电路的设计主要围绕着低成本、低功耗、高集成度、高工作频率和轻重量等要求进行。本文对915 M Hz射频收发系统做了进一步的研究。 ADS（Advanced Design System）软件是Agilent 公司开发的，可以支持从模块到系统的设计，能够完 915MHz射频收发系统的 ADS设计与仿真 李宝山，张香泽 （内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010） 摘要：针对无线通信环境中的应用，使用A D S软件设计了一种915M H z射频收发系统。射频收发系统中的关键模块均根据实际的集成射频模块的参数设计。使用A D S软件对设计进行功率增益预算仿真、S参数仿真。仿真结果表明,设计的射频收发系统符合实际的无线通信环境的要求。 关键词:A D S；915M H z收发系统；射频模块；增益 ADS Design and Simulation of915MHz RF Transceiver system LI Bao-shan，ZHANG Xiang-ze （School of Information Engineering,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou014010,China） Abstract:The design and simulation of915M Hz RF Transceiver system using Advanced Design System（ADS）for wireless communication application is presented.The key modules in RF system are designed by using the parameters ofactual integrated RF modules.Some simulations have been done by using ADS,such as Budget simulation,S parameter simulation.The simulation results show that this RF transceiver system with real wireless communication demand. Keywords:ADS;915MHz RF Transceiver system;RF module;gain
美信Maxim技术文档《基站收发信机设计》，以WCDMA为例进行讲解基站收发信机射频前端指标分解和设计。虽然文档以WCDMA为例进行讲解，但宽带收发信机射频前端原理基本一致，因此适用于LTE等其他制式的设计。以下为学习笔记和总结。 1.接收机 接收机主要射频指标包括Reference Sensitivity Level，Adjacent Channel Selectivity（ACS），Blocking（In-Band和Out-of-Band），Receiver Inter-modulation。其中带内blocking指标和ACS 分析类似，考量的都是工作带内信道外干扰信号对接收机影响的分析，因此Bolcking指标支队Out-of-band指标进行了讲解和说明。 1.1Reference Sensitivity Level 接收机的最小可接收电平（接收机灵敏度）= -174dBm/Hz + 10logBW + NF + Eb/N0 1.Eb/No由基带解调能力决定，与射频前端无关； 2.BW由无线系统协议标准定义； 3.-174dBm/Hz及总的热噪声； 因此针对某一无线系统设计，灵敏度指标的分解即根据协议灵敏度指标要求来设计接收机的噪声系数（Noise Figure）要求，以保证满足灵敏度指标允许的最大输入噪声（总噪声，包括输入热燥和引入的系统噪声） 上图说明如下： Step1：系统要求灵敏度指标为-121dBm/3.84MHz； Step2：Eb/No = 5dB ——不考虑编码增益允许的总输入噪声=-121dBm – 5dB = -126dBm Step3：12.2Kbps数据速率到3.84Mcps码片速率的扩频增益为：10*log(3.84M/12.2K) ≈25dB，考虑扩频增益后总的输入噪声要求为-101dBm； Step4：3.84MHz带内总的热噪声= -174dBm + 10log3.86MHz/1Hz = -108.1dBm 所以为满足灵敏度指标要求，系统接收机连续噪声系数需要≤-101dBm+108.1dBm
无线通信射频收发系统设计研究 射频是一种特定频率的电磁波信号，它可以在自由空间中传播，射频通信技术具有宽频带、高信息容量、体积小、可用频谱多、干扰小等特点，在无线通信系统中应用广泛，日常生活中有线电视信号就是通过由射频通信系统传送的。射频收发系统处理线通信系统中信号的接收和发射，它位于无线通信系统的最前端，关系到通信的质量。研究射频收发系统工作原理优化其设计方案，可有效提高无线通信质量。 一、射频收发系统的构成及工作原理 射频收发系统根据它的应用目的和使用环境的不同，会有不同的组成部分。但从射频收发系统的工作原理来看，射频发射机、射频接收机、天线是系统的基本组成部分。（一）射频发射机的构成及工作原理。射频发射机是通过调制、功率放大、上变频、滤波等手段把低频的基本频带信号转换为对应的高频信号，并把处理后的信号经天线发出。天线、滤波器、数模转换器、调制器、混频器、放大器、本振器等组成射频发射机系统。调制器通过数字调制或模拟调制的方式将低频信号向高频段传播；本振器通过数字分频电路、鉴相器电路,锁相环电路等将频率送至混频器；滤波器可以对不同的信号进行分离，得到特定频率的信号或消除干扰信号，滤波器种类繁多，实际使用时可根据需要处理信号的形式选用模拟滤波器或数字滤波器；数模转换器主要作用是完成数字信号到模拟信号的转换；混频器主要作用是实现频率变化，常用的有双平衡混频器和三平衡混频器。放大器是把信号通过幅度放大器增大或降低，在经由功率放大器将信号功率放大用以满足天线发射需要。（二）射频接收机的构成及工作原理。射频接收机主要作用是从天线接收的众多信号中选出基本频带所需的有用信号并放大。射频接收机的信号选择能力关系到信号的接收质量，影响无线通信射频收发系统的运行状况。射频接收机把天线接收到信号传送至低噪声放大器，通过两次下变频，将信号变为满足需要的基本频带信号。射频接收机主要性能指标要求包括：接收微弱信号的灵敏度要求，降低系统噪声系数要求，相似频率信号的选择能力要求及射频接收机接收信号大小比的动态范围要求，射频接收机的性能指标关系到无线通信射频收发系统运行质量。
收发信机概述 一、概述 在当前航空通信突飞猛进的今天，从小型的驻留气球、无人机、歼击机到大型的专业飞机，装机的电子设备的种类和数量在成倍地增长，短波、超短波、L波段、卫星通信等各个频段的通信设备、多种导航设备、敌我识别设备、侦察设备等均在各类平台上装备，造成了各类平台拥挤不堪，为了解决其体积、重量、功耗等问题，不得不在航行速度和续航时间等方面做出牺牲，因此小型化、综合化势在必行。全机的综合化牵涉的方面较多，成本、技术等方面的因素目前还不可逾越，但小型化的技术已日趋成熟，表面贴装、厚／薄膜集成电路技术、大规模逻辑门阵列技术均可使设备在一定程度上小型化。本文讨论的是寻求另外的一种途径，即改变收发信机的一些传统结构，来实现信道的集成化。 二、接收机体系结构 用于航空通信的接收机，已逐步走向减小功耗、降低成本、提高集成度的道路。采用单片放大，利用数字信号处理技术来完成调频调幅信号的解调、扩频信号的解扩，这些措施可以大大减少接收机系统的尺寸、成本和功率。现在已发展到探索新的拓扑结构形式来进一步小型化。近年来出现的各种各样的接收机拓扑结构，每种都有其优点和缺点。 1．超外差体系 超外差体系结构自问世以来已被广泛采用，现在仍占据了绝对地位。图1所示为一个超短波超外差接收机双变频体系结构。 低噪声放大器（LNA）对微弱信号进行了放大，其噪声系数对整机的贡献最大，但它提供的增益可减小后级引入的噪声系数。之前的射频滤波器衰减了带外信号和镜像干扰。使用可变本振，全部频谱就被下变频到一个固定的中频。通过在下变频模块之前使用一个外部镜像干扰抑制滤波器，镜像干扰可以被大大削弱到一个可接受的水平。在下变频之后使用中频滤波器可以滤除带外的杂波及噪声，对于后面的各个模块就降低了动态范围要求。第二下变频通常是正交的，以使同相和正交（I＆Q）信号的数字处理变得容易。 由于有多个变频级，DC补偿和泄漏问题基本不存在，但它是以较大的硬件成本来获得较好的性能。实现镜像干扰抑制、互调等均需要的外部高Q带通滤波器，这些滤波器大都采用晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器，其价格昂贵，尺寸较大。由于在第一中频就实现良好的信道选择，所以一、二本地振荡器就要求有良好的相位噪声性能。但所有的这些外部信道的要求使得在单芯片上集成收发器变得很困难。
基于无线通信射频收发机系统的设计 李夏 11720925 靳立兴 11720929 2011年11月20号 摘要：近年来，射频(RF)无线通信技术的迅速发展增加了人们对低电压高性能射频前端的需求，无线通讯系统中的关键模块-RFIC 成为当前的研究热点，如：蜂窝式个人通信与基站、无线接入系统、卫星通信、全球卫星定位系统、无线局域网等。经过三代移动通信的发展，通信系统发展成了支持多媒体的通信系统，系统的速度更快，误码率更低。射频收发机是通信系统的前端部分，负责信号的接收和发射部分，是无线通信系统中不可缺少的一部分，它决定了通信距离和影响着通信质量通信系统的发展也带动了射频收发机的发展。本论文探讨了收发机的基本结构，射频收发机的发展，然后介绍了射频收发机的一些关键指标，然后根据重要指标计算出射频系统的主要技术指标，最后仿真整个收发机的主要技术指标。 关键词：移动通信；射频收发机；系统指标 RF transceiver system design based on wireless communication In recent years，the rapid development of radio frequency (RF) wireless communication increase the RF front-end needs of low-voltage and high-performance.The key modules-RFIC of Wireless communication systems become research focus,such as cellular personal communications and base station, wireless access systems, Satellite Communications,GPS, wireless lan,etc. After the development of three generations of mobile communications, communications system developed into a multimedia communication system and the system has faster rate and lower BER. RFtransceiver which is front of the communication system is responsible for receiving and transmitting the signal part and that is an integral part the wireless communication system. RF transceiver determines the distance of communication and affects the communication s quality. The development of communication system has also led to thedevelopment of the RF transceiver. The paper discussed transceiver's basic structure and radio frequency transceiver's development and some key indicators. Then according to these important target, it has calculated the radio frequency system's major technique target. Finally it simulated entire transceiver's major technique target. Keywords: mobile communication RF transceiver system specifications
电报收发信机电原理及设计实现 工作原理:如图1所示,Q1与周围元件构成了典型的考毕兹振荡器并且一直保持振荡（故在接收时有1mW左右振荡信号泄漏），信号通过82pF电容直接耦合到Q2，在发射状态下（电键按下），Q2作为C类功放，放大后的信号经0.01uF电容耦合到π型低通滤波器，然后送天线发射；在接收状态下（电键放开），Q1与周围元件构成差拍振荡器（BFO），Q2被偏置在非线性区（可以这么想，三极管无非就是背对背接着的两个二极管嘛！），将天线接收的信号与BFO的信号进行混频，混频得到的音频信号经过0.1uF电容耦合送到LM386构成的音频功率放大器，放大后的音频信号在LM386的5脚经10uF电容隔直后送耳机。电键不但控制LM386电源的通断，也切换Q2的偏置，使之工作在不同的状态下。 图1 “皮鞋”200mW微功率等幅电报收发信机电原理图 元件选择 所有电感选择色环电感，其中L3在80米波段时使用2.2uH。C6和C7在80米波段时使用820pF。三极管Q1和Q2并没有严格的规定，放大倍数在100到200之间的硅NPN三极管都能正常使用，比如，9011，9013，9018，8050，2N2222A，2N3904等，推荐Q1和Q2都使用9013或都使用2N3904。晶体需是基频晶体，7.060M 和7.042M晶体在天线都有售。建议在电路板上晶体和L3、C6、C7处使用插座，以便切换波段或频率。如为了增大发射功率，可以使用12V电源，但需将C10 增加到100u左右。
调试方法 焊接结束应检查是否存在短路，若无，加上9V叠层电池，接上耳机，不要接天线，正常情况下应该听到微小的“沙沙”声，接上天线噪音增加或者可以听到一些信号，整机电流在10mA以下。若听到很大的啸叫声或电流过大，说明电路自激，解决办法是在“SPEAKER”两端接一个103瓷片电容，若无效，再在LM386电源滤波的10uF电容两端并接一个103瓷片电容，若仍无效，在9V电源输入端并接一个103瓷片电容。至此接收应基本正常。 图2 带1W 50欧姆假负载的高频功率表电路原理图 然后接上带假负载的高频功率表（图2给出了参考电路图），短接“KEY”两端，耳机中应迅速无声，高频功率表有一定输出。发射状态下整机电流为40-100mA。发射时在旁边0.5米处放一个短波/中波收音机，检查所有的接收频率范围，除了载频和倍频外，应听不到其它由“皮鞋”产生的信号。如有其它信号（特别是啸叫声），说明存在高频自激。割开Q1和Q2之间的电源线，用100uH电感和100欧姆电阻并联后再串联进去，可有效消除高频自激。附表给出了发射和接收状态下各主要元件的直流参考电压。 本电报发射机的基本指标 电源：7V-12V（推荐9V叠层电池） 电路板：56mm x 41 mm 天线：50欧姆，不平衡式，BNC/Q9接口 本振泄漏：约1mW（50欧姆假负载上） 频率范围：7.060-7.064MHz（7.060M晶体上串联50p微调电容） 接收： 电流：小于10mA（9V供电时） 耳机：低阻耳机（推荐SONY、aiwa等高灵敏Walkman耳机） 发射： 功率：约200mW 电流：约50mA（9V供电时） 杂散（谐波）抑制：-20dB 主观评价 接收灵敏度和选择性较差，容易受广播干扰（BCI）。频率稳定度好，听SSB信号可懂度高。电路底噪小。收发切换时开关声大，容易导致发错电码。
《matlab通信仿真设计》课程设计指导书 11月
课程设计题目1: 调幅广播系统的仿真设计 模拟幅度调制是无线电最早期的远距离传输技术。在幅度调制中, 以声音信号控制高频率正弦信号的幅度, 并将幅度变化的高频率正弦信号放大后经过天线发射出去, 成为电磁波辐射。 波动的电信号要能够有效地从天线发送出去, 或者有效地从天线将信号接收回来, 需要天线的等效长度至少达到波长的1/4。声音转换为电信号后其波长约在15~1500km之间, 实际中不可能制造出这样长度和范围的天线进行有效信号收发。因此需要将声音这样的低频信号从低频率段搬移到较高频率段上去, 以便经过较短的天线发射出去。 人耳可闻的声音信号经过话筒转化为波动的电信号, 其频率范围为20~20KHz。大量实验发现, 人耳对语音的频率敏感区域约为300~3400Hz, 为了节约频率带宽资源, 国际标准中将电话通信的传输频带规定为300~3400Hz。调幅广播除了传输声音以外, 还要播送音乐节目, 这就需要更宽的频带。一般而言, 调幅广播的传输频率范围约为100~6000Hz。 任务一: 调幅广播系统的仿真。 采用接收滤波器Analog Filter Design模块, 在同一示波器上观察调幅信号在未加入噪声和加入噪声后经过滤波器后的波形。采用另外两个相同的接收滤波器模块, 分别对纯信号和纯噪声滤波, 利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率, 继而计算输出信噪比, 用Disply显示结果。 实例1: 对中波调幅广播传输系统进行仿真, 模型参数指标如下。
1.基带信号: 音频, 最大幅度为1。基带测试信号频率在100~6000Hz 内可调。 2.载波: 给定幅度的正弦波, 为简单起见, 初相位设为0, 频率为550~1605Hz 内可调。 3.接收机选频放大滤波器带宽为12KHz, 中心频率为1000kHz 。 4.在信道中加入噪声。当调制度为0.3时, 设计接收机选频滤波器输出信噪比为20dB, 要求计算信道中应该加入噪声的方差, 并能够测量接收机选频滤波器实际输出信噪比。 仿真参数设计: 系统工作最高频率为调幅载波频率1605KHz, 设计仿真采样率为最高工作频率的10倍, 因此取仿真步长为 8max 1 6.2310(1-1)10step t s f -==? 相应的仿真带宽为仿真采样率的一半, 即 18025.7(1-2)2step W KHz t == 设基带测试正弦信号为m(t)=Acos2πFt, 载波为c(t)=cos2πf c t, 则调制度为m a 的调制输出信号s(t)为 ()(1cos 2)cos 2(1-3)a c s t m Ft f t ππ=+ 容易求出, s(t)的平均功率为 21(1-4)24a m P =+ 设信道无衰减, 其中加入的白噪声功率谱密度为N 0/2, 那么仿真带宽(-W, W)内噪声样值的方差为 2002(1-5)2N W N W σ=?=
基于RF收发器Si4432A的无线射频收发系统设计 本文设计了一种基于无线收发芯片Si4432和C8051F930单片机的无线射频收发系统。该系统由发送模块和接收模块组成。发送模块主要将要发送的数据经C8051F930处理后，通过Si4432发送出去；在接收模块中，Si4432则将数据正确接收后通过液晶显示出来，从而实现短距离的无线通信。该系统实现了低功耗、小体积、高灵敏度条件下的高质量无线数据传输。 1 无线收发芯片Si443 2 Si4432芯片是Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZRadioPRO系列无线收发芯片。其工作电压为1.9～3.6 V，20引脚QFN封装(4 mm4 mm)，可工作在315／433／868／915 MHz四个频段；内部集成分集式天线、功率放大器、唤醒定时器、数字调制解调器、64字节的发送和接收数据FIFO，以及可配置的GPIO 等。Si4432在使用时所需的外部元件很少，1个30 MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统，设计简单，且成本低。Si4432的接收灵敏度达到-117 dB，可提供极佳的链路质量，在扩大传输范围的同时将功耗降至最低；最小滤波带宽达8 kHz，具有极佳的频道选择性；在240～960 MHz频段内，不加功率放大器时的最大输出功率就可达+20dBm，设计良好时收发距离最远可达2 km。Si4432可适用于无线数据通信、无线遥控系统、小型无线网络、小型无线数据终端、无线抄表、门禁系统、无线遥感监测、水文气象监控、机器人控制、无线RS485／RS232数据通信等诸多领域。 2 无线射频收发系统设计2.1 系统总体方案无线射频收发系统的结构框图如图1所示，由C8051F930单片机控制Si4432实现无线数据的收发。发送模块中的C8051F930将数据传送给Si4432进行编码处理，并以特定的格式经天线发送给接收模块。接收模块对接收到的射频信号放大、解调之后，再将数据送给主控制器C8051F930进行相应的处理，如送液晶显示等。系统提供了按键和液晶(OCM12864-9)等人机交互界面，还留有RS232接口可以实现与PC机通信。 2.2 系统硬件设计主控芯片选用Silicon Labs公司推出的单片机C8051F930。C8051F930
微功率电报收发信机设计 毕业论文 目录 第一章引言 (1) 1.1 无线通信的概念 (1) 1.2 课题的研究背景及意义 (1) 1.2.1 无线电传输的发展历史 (1) 1.2.2 无线电的应用 (1) 1.2.2 无线通信中收发电路的研究意义 (2) 1.3 课题研究的主要容 (2) 第二章无线收发的基本组成及工作原理 (3) 2.1 通信系统的基本结构 (3) 2.1.1 通信系统的结构框图 (3) 2.1.2 无线通信系统的分类 (3) 2.2 无线收发电路的调制与解调 (3) 2.2.1 调制与解调的基本概念 (3) 2.2.2 幅度调制与解调 (4) 2.2.3 ASK的调制与解调 (6) 2.3 无线收发电路的基本组成 (9) 2.3.1 无线发射电路的基本结构及原理 (9) 2.3.2 无线接收电路的基本结构及原理 (9) 第三章基于DDS的微功率电报收发信机设计 (11) 3.1 无线收发电路总体设计 (11) 3.2 无线发射电路的设计 (12) 3.2.1 本振电路的设计 (12) 3.2.2 功率放大器的设计 (19) 3.2.3 滤波电路的设计 (22)
3.3 无线接收电路的设计 (25) 3.3.1 一般接收机的主要功能规格 (25) 3.3.2 混频电路的设计 (26) 3.3.3 音频放大电路设计 (27) 3.3.4 收发控制电路设计 (28) 第四章焊接调试 (30) 第五章总结 (34) 参考文献 (35) 致谢 (36) 附录A 硬件原理图、PCB图、实物图 (37) 附录B 源程序 (39) 第一章引言 1.1 无线通信的概念 无线通信就是利用无线收发电路发射和接收信号，主要用在人们日常生活中的信息的传播。无线收发电路可分为发射电路和接收电路，发射电路直接把信息转换成电磁波在空中传播；接收电路则是把接收到的电磁波再还原成人们所需要的信号[1]。 1.2 课题的研究背景及意义 1.2.1 无线电传输的发展历史 在人们的日常生活中，需要把自己有信息发送出去，然后在另一个地方接收到这个信息，我们称之为通信。通信的主要任务就是传输消息，一般含义就是发送者到接收者的消息传递，利用某种信号实现消息传送的系统称之为通信系统。人们最早的传递信息方式是在视线围来传播，例如用火炬、烽火、旗语等来传播
第一章电路模拟基础 (3) 概要 (3) 目标 (3) 目录 (3) 开始 (3) 『1』运行ADS (3) 『2』建立新项目 (4) 『3』检查你的新项目内的文件 (5) 『4』建立一个低通滤波器设计 (5) 『5』设置S参数模拟 (6) 『6』开始模拟并显示数据 (7) 『7』储存数据窗口 (9) 『8』调整滤波器电路 (10) 第二章系统模拟基础 (12) 概要 (12) 目标 (12) 目录 (12) 开始 (13) 『1』建立一个新的系统项目和原理图 (13) 『2』建立一个由行为模型构成的RF接收系统 (13) 『3』设置一个带频率转换的S参数模拟 (14) 『4』画出S21数据 (16) 『5』提高增益，再模拟，绘制出另一条曲线 (16) 『6』设置一个RF源和一个带相位噪声的本振LO (17) 『7』设置一个谐波噪声控制器 (18) 『8』设置谐波模拟 (20) 『9』模拟并画出响应：pnmx和V out (21)
第一章电路模拟基础 概要 这一章包括基础界面、ADS文件、原理图、模拟、和数据显示等内容。另外还有一个简单的例子。 目标 建立一个新的项目和原理图设计 设置并执行S参数模拟 显示模拟数据和储存 在模拟过程中调整电路参数 使用例子文件和节点名称 执行一个谐波平衡模拟 在数据显示区写一个等式 目录 『1』运行ADS 『2』建立新项目 『3』检查你的新项目内的文件 『4』建立一个低通滤波器设计 『5』设置S参数模拟 『6』开始模拟并显示数据 『7』储存数据窗口 『8』调整滤波器电路 『9』模拟一个RFIC的谐波平衡 『10』增加一个线标签（节点名称），模拟，显示数据 开始 『1』运行ADS 很简单，在开始菜单选择图标，运行后界面如下：
宽带高速电台收发信机设计与实现 未来战争是一种集成海、陆、空、天等诸多军、兵种,并以信息链为纽带的数字化战争。数字化信息战争特点是各军兵种之间每个作战单元都是信息一个支点,所有支点相互连接,组成一个信息网络,信息网络支点之间要求信息实时、透明。因此,信息化战争对各军兵种中每个作战单元节点信息的共享性、实时性提出极高要求。而作为信息化战争支撑的通信电台,应以实现信息化战争中诸多军兵种之间、各军兵种内部之间信息的无缝通信连接,实现信息的快速实时共享作为基本任务。数字化信息战场就是信息及时获取、及时共享、及时指挥,使战场效率最优化,并能做到在复杂的电磁环境下可靠通信。然而作为承载信息化战争支柱的通信电台,都是针对特定军兵种或特定使用环境研制,种类繁多,兼容性差,互通困难,抗干扰能力差,难以支持数字化部队信息化战争的需要。为满足信息战的需求,通信宽带高速电台正朝着多频段、多模式、数字化、软件化方向发展。作为承载信号收发通道的收发信机,是电台的核心和关键部分,电台众多功能、性能要求和收发信机设计方案息息相关,因此,为满足电台整机需求,电台收发信机必须具备具有开放的、可编程的宽带射频前端设计,可切换的多带宽中频设计,高动态、快速切换的频率合成器及快速AGC控制通道设计,以便于各种软件波形运行。本论文设计出一款具有多频段、高动态、小型化、低功耗的收发信机,能够适应多种数字传输体制、多种模式的高速数据传输,能够适应复杂电台环境下抗干扰需求,能够适应网络组网需求。依据客户电台实际使用需求,该收发信机采
用多带宽、多速率模式,既能实现高数据速率,完成大数据传输需求,又能在低数据情况下降低通信资源使用,提高接收机灵敏度,延伸通 信设备通信距离,满足远距离通信需要;该收发信机采用集成设计思路,采用宽频段、低功耗、小型化器件,实现多频段、多模式、多任务性能,减少电台种类,减小电台体积;收发信机还采用系列化、通用化设计,能满足手持、背负及车载电台使用,提高电台兼容性和通用性。
关于Si4432的无线射频收发系统设计 本文设计了一种基于无线收发芯片Si4432和C8051F930单片机的无线射频收发系统。该系统由发送模块和接收模块组成。发送模块主要将要发送的数据经C8051F930处理后，通过Si4432发送出去；在接收模块中，Si4432则将数据正确接收后通过液晶显示出来，从而实现短距离的无线通信。该系统实现了低功耗、小体积、高灵敏度条件下的高质量无线数据传输。 1 无线收发芯片Si4432 Si4432芯片是Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZRadioPRO系列无线收发芯片。其工作电压为1．9～3．6 V，20引脚QFN封装(4 mm×4 mm)，可工作在315／433／868／915 MHz四个频段；部集成分集式天线、功率放大器、唤醒定时器、数字调制解调器、64字节的发送和接收数据FIFO，以及可配置的GPIO等。Si4432在使用时所需的外部元件很少，1个30 MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统，设计简单，且成本低。 Si4432的接收灵敏度达到-117 dB，可提供极佳的链路质量，在扩大传输围的同时将功耗降至最低；最小滤波带宽达8 kHz，具有极佳的频道选择性；在240～960 MHz频段，不加功率放大器时的最大输出功率就可达+20dBm，设计良好时收发距离最远可达2 km。Si4432可适用于无线数据通信、无线遥控系统、小型无线网络、小型无线数据终端、无线抄表、门禁系统、无线遥感监测、水文气象监控、机器人控制、无线RS485／RS232数据通信等诸多领域。 2 无线射频收发系统设计 2．1 系统总体方案 无线射频收发系统的结构框图如图1所示，由C8051F930单片机控制Si4432实现无线数据的收发。发送模块中的C8051F930将数据传送给Si4432进行编码处理，并以特定的格式经天线发送给接收模块。接收模块对接收到的射频信号放大、解调之后，再将数据送给主控制器C8051F930进行相应的处理，如送液晶显示等。系统提供了按键和液晶(OCM12864-9)等人机交互界面，还留有RS232接口可以实现与PC机通信。
matlab通信仿真设计 课程设计指导书使用班级：光纤通信071、无线通信071 课程设计地点：信息楼C207 2009年11月
课程设计题目1：调幅广播系统的仿真设计 模拟幅度调制是无线电最早期的远距离传输技术。在幅度调制中，以声音信号控制高频率正弦信号的幅度，并将幅度变化的高频率正弦信号放大后通过天线发射出去，成为电磁波辐射。 波动的电信号要能够有效地从天线发送出去，或者有效地从天线将信号接收回来，需 要天线的等效长度至少达到波长的1/4。声音转换为电信号后其波长约在15~1500km 之间，实际中不可能制造出这样长度和范围的天线进行有效信号收发。因此需要将声音这样的低 频信号从低频率段搬移到较高频率段上去，以便通过较短的天线发射出去。人耳可闻的声音信号通过话筒转化为波动的电信号，其频率范围为 20~20KHz 。大量实验发现，人耳对语音的频率敏感区域约为 300~3400Hz ，为了节约频率带宽资源，国际 标准中将电话通信的传输频带规定为300~3400Hz 。调幅广播除了传输声音以外，还要播送音乐节目，这就需要更宽的频带。一般而言，调幅广播的传输频率范围约为 100~6000Hz 。任务一：调幅广播系统的仿真。 采用接收滤波器Analog Filter Design 模块，在同一示波器上观察调幅信号在未加入噪声和加入噪声后经过滤波器后的波形。 采用另外两个相同的接收滤波器模块，分别对纯信号和纯噪声滤波，利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率，继而计算输出信噪比，用Disply 显示结果。 实例1：对中波调幅广播传输系统进行仿真，模型参数指标如下。 1.基带信号：音频，最大幅度为 1。基带测试信号频率在100~6000Hz 内可调。2.载波：给定幅度的正弦波，为简单起见，初相位设为0，频率为550~1605Hz 内可调。3.接收机选频放大滤波器带宽为12KHz ，中心频率为1000kHz 。 4.在信道中加入噪声。当调制度为0.3时，设计接收机选频滤波器输出信噪比为 20dB ，要求计算信道中应该加入噪声的方差，并能够测量接收机选频滤波器实际输出信噪比。仿真参数设计： 系统工作最高频率为调幅载波频率 1605KHz ，设计仿真采样率为最高工作频率的10倍，因此取仿真步长为 8max 1 6.2310(1-1) 10step t s f 相应的仿真带宽为仿真采样率的一半，即 1 8025.7(1-2) 2step W KHz t 设基带测试正弦信号为m(t)=Acos2πFt ，载波为c(t)=cos2πf c t ，则调制度为m a 的调制输出信号s(t)为