接收机的组成部分.

光通信技术考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光通信中，光信号的传输介质是（）。

A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案：B2. 光纤通信中，多模光纤的中心折射率（）。

A. 等于边缘折射率B. 大于边缘折射率C. 小于边缘折射率D. 与边缘折射率无关答案：B3. 在光通信系统中，光发射机的主要功能是（）。

A. 接收光信号B. 发射电信号C. 将电信号转换为光信号D. 将光信号转换为电信号答案：C4. 光通信中，光放大器的作用是（）。

A. 放大光信号B. 放大电信号C. 放大声音信号D. 放大微波信号答案：A5. 光通信系统中，光接收机的主要功能是（）。

A. 发射光信号B. 接收光信号C. 将光信号转换为电信号D. 将电信号转换为光信号答案：C6. 光通信中，单模光纤的模式数量是（）。

A. 一个B. 两个C. 多个D. 无模式答案：A7. 光通信中，波分复用（WDM）技术的主要优点是（）。

A. 增加传输距离B. 提高传输速率C. 增加光纤数量D. 提高光纤的传输容量答案：D8. 光通信中，光时分复用（OTDM）技术的主要优点是（）。

A. 增加传输距离B. 提高传输速率C. 增加光纤数量D. 提高光纤的传输容量答案：B9. 光通信中，光信号的调制方式不包括（）。

A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调色答案：D10. 光通信中，光信号的解调方式不包括（）。

A. 相干解调B. 直接解调C. 外差解调D. 调色解调答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 光通信系统中，以下哪些是光发射机的组成部分？（）A. 光源B. 调制器C. 光纤D. 光放大器答案：A, B12. 光通信系统中，以下哪些是光接收机的组成部分？（）A. 光探测器B. 光纤C. 解调器D. 光放大器答案：A, C13. 光通信中，以下哪些是光纤的类型？（）A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：A, B, C, D14. 光通信中，以下哪些是光放大器的类型？（）A. 掺铒光纤放大器（EDFA）B. 拉曼光纤放大器（RFA）C. 半导体光放大器（SOA）D. 光纤激光器答案：A, B, C15. 光通信中，以下哪些是光信号调制的方式？（）A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调色答案：A, B, C三、判断题（每题2分，共20分）16. 光纤通信是一种利用光波作为载波的通信方式。

通信系统基本原理
通信系统是指将信息从一个地方传输到另一个地方的系统。

通信系统的基本原理是将信息转换成电信号，通过传输介质传输到接收端，再将电信号转换成信息。

通信系统的基本组成部分包括发送端、传输介质和接收端。

发送端是将信息转换成电信号的部分。

发送端的主要组成部分包括信源、编码器、调制器和发射机。

信源是指信息的来源，可以是声音、图像、文字等。

编码器是将信源转换成数字信号的部分，数字信号可以更好地传输和处理。

调制器是将数字信号转换成模拟信号的部分，模拟信号可以更好地传输到接收端。

发射机是将模拟信号转换成电信号并通过传输介质传输到接收端的部分。

传输介质是将电信号传输到接收端的部分。

传输介质可以是电缆、光纤、无线电波等。

不同的传输介质有不同的传输速度和传输距离。

传输介质的选择需要根据具体的应用场景来确定。

接收端是将电信号转换成信息的部分。

接收端的主要组成部分包括接收机、解调器、解码器和信宿。

接收机是将电信号接收并转换成模拟信号的部分。

解调器是将模拟信号转换成数字信号的部分。

解码器是将数字信号转换成信源的部分。

信宿是信息的目的地，可以是人类、计算机等。

通信系统的基本原理是将信息转换成电信号，通过传输介质传输到
接收端，再将电信号转换成信息。

通信系统的应用非常广泛，包括电话、电视、互联网等。

随着技术的不断发展，通信系统的传输速度和传输距离也在不断提高，为人们的生活和工作带来了更多的便利。

超外差式接收机的组成超外差式接收机是一种常用的接收机结构，由多个模块组成。

下面将逐一介绍超外差式接收机的各个组成部分。

1. 输入滤波器：超外差式接收机的输入滤波器用于滤除接收机输入端的杂散信号和干扰信号，只保留所需的信号频带。

输入滤波器通常由一个或多个滤波器组成，可以是带通滤波器、低通滤波器或带阻滤波器。

2. 放大器：接收机中的放大器用于放大输入信号的幅度，以增加接收机的灵敏度。

放大器可以采用各种类型，如晶体管放大器、集成放大器等。

3. 混频器：混频器是超外差式接收机中的核心部件，用于将输入信号与本地振荡器产生的信号进行混合，生成中频信号。

混频器通常采用非线性元件，如二极管或晶体管。

4. 本地振荡器：本地振荡器产生一个稳定的本地振荡信号，与输入信号进行混频。

本地振荡器通常采用晶体振荡器或频率合成器。

5. 中频放大器：中频放大器用于放大混频器输出的中频信号，以增加信号的幅度，并提供足够的动态范围。

中频放大器可以采用集成放大器、晶体管放大器等。

6. 中频滤波器：中频滤波器用于滤除中频信号中的杂散信号和干扰信号，只保留所需的信号频带。

中频滤波器可以是带通滤波器、低通滤波器或带阻滤波器。

7. 直流偏置电路：直流偏置电路用于提供各个模块中所需的直流偏置电压，以保证各个元件正常工作。

8. 解调器：解调器用于将中频信号解调为基带信号，以提取原始信息。

解调器可以是包络检波器、相干解调器或数字解调器。

9. 音频放大器：音频放大器用于放大解调器输出的基带信号，以驱动扬声器或耳机，使声音变得可听。

10. 指示器：指示器用于显示接收机的工作状态，如信号强度、频率等。

以上是超外差式接收机的主要组成部分。

通过这些模块的协同工作，超外差式接收机可以实现对无线电信号的接收和解调，提取出原始信息，并输出可听的声音或其他形式的信号。

超外差式接收机具有结构简单、性能稳定、成本低等优点，广泛应用于无线通信、广播、电视等领域。

馈源馈源和高频头是卫星接收设备中的组成部分.一般的卫星接上设备由：抛物面天线、馈源、高频头、卫星接收机组成.馈源：是在抛物面天线的焦点处设置一个收集卫星信号的喇叭，称为馈源，又称波纹喇叭。

主要功能有俩个：一是将天线接收的电磁波信号收集起来，变换成信号电压，供给高频头。

二是对接收的电磁波进行极化。

高频头：（LNB亦称降频器）是将馈源送来的卫星信号进行降频和信号放大然后传送至卫星接收机。

一般可分为C波段频率LNB(3.7GHz-4.2GHz、18-21V)和Ku波段频率LNB(10.7GHz-12.75GHz、12-14V)。

LNB的工作流程就是先将卫星高频讯号放大至数十万倍后再利用本地振荡电路将高频讯号转换至中频950MHz-2050MHz，以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调和工作。

在高频头部位上都会有频率范围标识。

馈源也称集波器、馈波器，叫法较混乱，通常说的馈源是指馈源盘，馈源系统则是馈源盘、极化器和过渡波导的总称，有时也简称为馈源；下图为分体式馈源结构图。

馈源盘又称馈源扬声器，天线常用馈源盘形式有角锥扬声器、圆锥扬声器、开口波导和波纹扬声器等。

前馈馈源常采用波纹扬声器，又称波纹盘；后馈馈源常用介质加载型扬声器，它是在普通圆锥扬声器里面加上一段聚四氟乙烯衬套构成的。

1．平面波纹盘用于正馈天线的波纹盘呈水平状，有普通的两环平面波纹盘，也有三环平面波纹盘，四环平面波纹盘，但不常见。

2．梯形波纹盘用于偏馈天线的波纹盘呈梯形漏斗状，爱好者常用此波纹盘配合C波段高频头，小型偏馈天线接收C波段信号，并称之为高效馈源；实则是C波段偏馈馈源，是专门为用在偏馈天线上接收C波段信号而设计的，其原理和Ku波段一体化LNB上的馈源一样，配合偏馈天线，能最大程度地吸收由天线面反射来的信号，提高集波效率。

常见的梯形波纹盘有三环的，还有采用五环的。

3．复合波纹盘为了能够进行相邻卫星间的双星接收，市面上出现了一种双星复合波纹盘，采用一次压铸成形，常用于一面天线接收100.5度E和105.5度E两颗卫星的C波段节目，如百昌的OS226的双星接收系统(见图2)，它是由一个内置0／22k切换电路的主收高频头OS226-1和副收高频头OS226-2及连接馈线组成，可接收经度相差在5度，以内两颗卫星上的C波段信号。

调频收音机的工作原理
调频收音机是一种常见的电子设备，其工作原理主要涉及到以下几个方面：
一、调频信号的产生
调频信号是指由电台发射的调制信号，也就是广播信号。

其产生的过程是将音频信号通过调制器以一定的频率变化（即调制）后，与高频载波信号混合起来形成调制信号，然后经过天线发射出去。

二、接收机主要组成部分
1. 天线：用于接收电磁波，将电磁信号转化为电信号。

2. 预放器：用于增强接收到的微弱信号，提高信号的信噪比。

3. 中频放大器：将高频信号转化为中频信号，同时对信号进行放大。

4. 检波器：用于检测和分离调制信号和载波信号，将其转化为音频信号。

5. 音频放大器：用于对音频信号进行放大，使其可以驱动扬声器发出
声音。

三、接收机工作流程
1. 天线接收调频信号，将其转化为微弱的电信号，经过预放器增强后送入中频放大器。

2. 中频放大器将信号转化为中频信号，同时对信号进行放大。

3. 中频信号经过解调过程，将调制信号和高频信号分离，得到原始音频信号。

4. 原始音频信号经过音频放大器进行放大，驱动喇叭发出声音，完成广播接收。

四、调频收音机的优点
1. 模拟调频信号具有高保真度，音质优良，可同时传输音乐和语言等多种信息，获得了广泛的应用。

2. 调频收音机使用方便，无需接受设备和复杂的电线连接。

3. 收音机信号稳定，不易受到干扰和突发信号的干扰。

4. 收音机具有局限性较小的传播范围，可以实现地域性的广播覆盖。

光接收机的结构及原理一、光接收机的概述光接收机（Optical Receiver）是指把光信号转换成电信号的装置，常用于光纤通信等场合。

光接收机又称为光检测器，光探测器（photo-detector）或光电转换器（Optical-to-Electrical Converter，OEC）。

光接收机必须能够快速、准确地将光信号转换为相应的电信号，而且要具备良好的稳定性和抗干扰能力。

二、光接收机的结构光接收机通常由以下五个部分组成：•光纤接收头•光电转换器•前置放大器•滤波器•后置放大器2.1 光纤接收头光纤接收头是光接收机的入口部分，主要功能是把光纤中传输的光信号转换成电信号，进一步进行处理。

光纤接收头由透镜、滤波器、光电转换器等部分组成，一般都是具有高精度、高质量、高稳定性的组件。

2.2 光电转换器光电转换器是光接收机的核心组件，它是将光信号转换成电信号的装置。

光电转换器通常采用半导体材料，如硅、锗、InGaAs等材料制造而成。

光电转换器有两个电极，当光照射在光电转换器上时，产生光电效应，使电子加速并跃迁，进而导致电流的流动，从而将光信号转换成电信号。

2.3 前置放大器前置放大器是光接收机的信号前置放大器，主要功能是将弱电信号进行放大，增强信号的强度，减少噪声对信号的影响。

前置放大器一般采用低噪声放大器，能提高信噪比，保证信号的传输质量。

2.4 滤波器滤波器是光接收机中的重要组成部分，主要通过选择特定的频率范围内的电信号，剔除掉干扰信号，使得输出信号更加纯净。

滤波器的种类有很多，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

根据需要选择不同的滤波器，进行信号的处理和滤波。

2.5 后置放大器后置放大器是光接收机的信号后置放大器，主要作用是对放大信号进行进一步的增强，以达到输出信号的高质量、高精度和高效率。

三、光接收机的原理光接收机的原理是光电转换技术，即把光信号转换为电信号。

它的基本原理是：在光电转换器中，光束在达到光电转换器表面后，被半导体吸收产生电子-空穴对，使电子加速并跃迁，进而导致电流的流动，从而将光信号转换成电信号。

接收机的工作原理一、引言接收机是无线通信系统中的重要组成部分，其主要功能是接收来自发射机发送的无线信号并将其转换为可供使用的电信号。

本文将详细介绍接收机的工作原理。

二、接收机基本结构一个典型的接收机由天线、前置放大器、混频器、中频放大器、检波器和音频放大器等部分组成。

1. 天线天线是接收机中最基本的部分，它负责将无线信号转换为电信号，并传输到后续电路中。

天线的类型和参数会对接收机的性能产生很大影响。

2. 前置放大器前置放大器位于天线和混频器之间，主要起到增强输入信号幅度、提高信噪比和减小系统噪声等作用。

前置放大器通常采用低噪声放大器，以避免其自身噪声对整个系统性能产生影响。

3. 混频器混频器是将输入高频信号与本地震荡信号相乘得到中频信号的关键部件。

混频器可以实现从高频到低频或从低频到高频的变换。

在混频过程中，需要保证输入信号和本地震荡信号的频率、相位和功率等参数满足一定条件。

4. 中频放大器中频放大器是将混频器输出的中频信号进行放大的部分。

中频放大器通常采用宽带放大器，以保证其能够对不同调制方式下的信号进行放大。

5. 检波器检波器是将中频信号转换为基带信号的关键部件。

检波器通常分为包络检波和同步检波两种方式。

包络检波适用于调幅信号，而同步检波适用于调幅、调频和调相信号等多种调制方式。

6. 音频放大器音频放大器是将检波输出的基带信号进行进一步放大，并驱动扬声器或耳机等输出设备。

音频放大器通常采用类AB或类D功率放大电路，以保证其输出功率、失真度和效率等指标满足要求。

三、接收机工作原理接收机的工作原理可以分为以下几个方面：1. 选择性接收在接收过程中，由于天线会接收到各种不同频率、不同功率和不同方向的无线信号，因此需要通过选择性接收来选择所需的信号。

选择性接收可以通过滤波器、调谐器和混频器等部分来实现。

2. 预处理预处理是指在接收前对信号进行一些处理，以提高信噪比和减小干扰。

预处理通常包括放大、滤波、自适应均衡和降噪等过程。

无线电发报机原理无线电发报机是一种能够将电信号转化为无线电波并发送出去的设备。

它是现代通信技术中不可或缺的一部分，广泛应用于军事、民用通信、广播电视等领域。

无线电发报机的原理是利用电磁波的传播特性，将电信号转化为无线电波并通过天线发送出去。

具体来说，无线电发报机由三个主要部分组成：发射机、天线和接收机。

发射机是无线电发报机的核心部分，它能够将电信号转化为无线电波并通过天线发送出去。

发射机的主要组成部分包括振荡器、放大器和调制器。

振荡器能够产生高频电信号，放大器能够将低功率的电信号放大到足以驱动天线的功率，调制器则能够将音频信号等信息信号调制到高频电信号中。

天线是无线电发报机的另一个重要组成部分，它能够将发射机产生的无线电波转化为电信号并传输到接收机中。

天线的种类和形状各不相同，不同的天线适用于不同的频率和传输距离。

例如，短波天线适用于长距离通信，而VHF天线适用于短距离通信。

接收机是无线电发报机的第三个主要组成部分，它能够接收到从天线传输过来的无线电波并将其转化为电信号。

接收机的主要组成部分包括天线、放大器、解调器和扫描器。

天线能够接收到无线电波并将其转化为电信号，放大器能够将电信号放大到足以驱动解调器的功率，解调器能够将高频电信号中的信息信号解调出来，扫描器则能够扫描不同的频率以接收不同的信号。

无线电发报机是一种能够将电信号转化为无线电波并发送出去的设备。

它的原理是利用电磁波的传播特性，将电信号转化为无线电波并通过天线发送出去。

无线电发报机由发射机、天线和接收机三个主要部分组成，每个部分都有其特定的功能和作用。

无线电发报机的应用范围广泛，是现代通信技术中不可或缺的一部分。

李雄杰无线电练习题一、基础知识部分1. 无线电波的主要传播方式有哪些？2. 无线电波的波长、频率和传播速度之间的关系是什么？3. 简述无线电通信的基本原理。

4. 无线电信号调制的主要方法有哪些？5. 无线电接收机的组成部分及其各自功能是什么？二、无线电技术部分1. 什么是天线增益？如何计算天线增益？2. 简述无线电发射机的分类及其特点。

3. 无线电频率分配的原则是什么？4. 无线电信号传输过程中，如何减少信号衰减？5. 无线电干扰的来源有哪些？如何消除或减轻干扰？三、无线电法规与标准部分1. 我国的无线电管理法律法规主要包括哪些？2. 无线电频率使用许可的主要内容包括哪些？3. 无线电发射设备型号核准的主要流程是什么？4. 简述无线电频率占用费征收标准。

5. 无线电监测的主要任务和作用是什么？四、实际操作与应用部分1. 如何使用无线电测向仪进行无线电信号源定位？2. 如何调整无线电发射机的输出功率？3. 无线电接收机灵敏度测试的方法有哪些？4. 如何进行无线电通信系统的抗干扰能力测试？5. 无线电设备故障排查的一般步骤是什么？五、案例分析部分1. 某地区出现无线电干扰，分析可能的原因及解决措施。

2. 某无线电通信系统覆盖范围不足，提出改进方案。

3. 某无线电发射设备功率不稳定，分析可能的原因及解决办法。

4. 某无线电接收机在接收过程中出现杂音，如何排查和解决？5. 分析无线电频率资源在我国经济发展中的作用。

六、无线电通信系统设计部分1. 设计一个简单的无线电通信系统，列出所需设备和连接方式。

2. 如何根据通信需求选择合适的无线电频率？3. 描述无线电通信系统中天线布局的设计原则。

4. 无线电通信系统中的信号传输损耗如何计算？5. 简述无线电通信系统中的多址技术及其应用。

七、无线电安全与防护部分1. 无线电辐射对人体健康的影响有哪些？2. 无线电设备防雷措施主要包括哪些？3. 如何进行无线电设备的电磁兼容性测试？4. 无线电通信中的信息安全措施有哪些？5. 无线电通信系统在紧急情况下的应对策略是什么？八、无线电新技术与发展趋势部分1. 简述物联网技术在无线电通信中的应用。

遥控接收机原理
遥控接收机是一种能够接收无线信号并将信号转换为相应的控制指令的设备。

它通常由无线天线、射频（Radio Frequency，
简称RF）接收模块、中频（Intermediate Frequency，简称IF）放大器、解调器和控制模块等部分组成。

首先，无线天线接收到发射器发送的无线信号，并将其传输到射频接收模块中。

射频接收模块的主要功能是解析接收到的无线信号，并将信号转换为中频信号。

接下来，中频放大器对中频信号进行放大，以增强信号强度，然后发送到解调器。

解调器负责解码中频信号，并将其转变为可以识别和执行的数字信号。

最后，控制模块接收解调后的数字信号，并根据信号的不同来执行相应的控制指令。

控制模块可以连接到各种设备或系统，如电视、音响、车辆等，以实现远程控制的功能。

总的来说，遥控接收机通过接收、解码和执行无线信号转换为控制指令，从而实现对各种设备或系统的远程控制。

它在日常生活中广泛应用，提高了人们的生活便利性和舒适度。

接收机的构成原理
1.天线：天线是接收机的第一部分，它是接收机最重要的组成部分之一，它接收空中传播的电波，并将其转化成电能。

目前常用的接收机天线有圆柱状天线、大合器天线、Yagi-Uda天线和共焦圆柱天线等。

2.前置放大器：前置放大器是接收机的第二部分，它的作用是放大低功率的微弱信号，以输出更强的信号，供下一部分工作使用。

如今，硅和硅铁矿类晶体管都被广泛应用于前置放大器的组成，它具有低成本、高效率、低噪声和高稳定性等优点。

3.调谐器：调谐器是接收机的第三部分，它的作用是调节接收信号的频率，以确保接收信号的正确性，并且能够舍弃杂散信号，以免干扰正常的信号接收。

目前，常用的接收机调谐器有滑动式调谐器、磁滑子式调谐器、搪瓷式调谐器和金属氧化物半导体调谐器等。

光接收机的组成光接收机是一种将光信号转换为电信号的设备，它是光通信系统中不可或缺的组成部分。

光接收机的主要功能是将光信号转换为电信号，以便于后续的处理和传输。

下面将从光接收机的组成部分来详细介绍光接收机的工作原理。

1. 光探测器光探测器是光接收机的核心部件，它的作用是将光信号转换为电信号。

光探测器的种类有很多，常见的有光电二极管、PIN光电二极管和APD光电二极管等。

其中，APD光电二极管具有较高的灵敏度和增益，适用于长距离高速传输。

2. 放大器由于光信号在传输过程中会受到衰减，因此需要在光接收机中加入放大器来放大电信号。

放大器的种类有很多，常见的有前置放大器和后置放大器。

前置放大器一般放置在光探测器前面，用于放大光信号；后置放大器一般放置在光探测器后面，用于放大电信号。

3. 滤波器滤波器的作用是滤除杂散信号和噪声，保证信号的纯净性。

常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。

在光接收机中，一般采用带通滤波器，以保证信号的频率范围在合理的范围内。

4. 信号处理电路信号处理电路的作用是对电信号进行处理，以便于后续的传输和处理。

常见的信号处理电路有限幅电路、时钟恢复电路和误码率测试电路等。

限幅电路用于限制电信号的幅度，以避免过大或过小的信号对后续处理的影响；时钟恢复电路用于恢复信号的时钟信息，以便于后续的同步处理；误码率测试电路用于测试信号的误码率，以评估系统的性能。

5. 控制电路控制电路的作用是对光接收机进行控制和管理。

常见的控制电路有自动增益控制电路、自动偏置控制电路和温度控制电路等。

自动增益控制电路用于自动调节放大器的增益，以保证信号的稳定性；自动偏置控制电路用于自动调节光探测器的偏置电压，以保证信号的灵敏度；温度控制电路用于控制光接收机的温度，以保证系统的稳定性。

光接收机是由光探测器、放大器、滤波器、信号处理电路和控制电路等组成的。

它的主要作用是将光信号转换为电信号，并对电信号进行处理和控制，以保证系统的稳定性和性能。

GNSS接收机的组成1. 引言GNSS（全球导航卫星系统）是一种利用卫星定位技术进行导航和定位的系统。

GNSS 接收机是GNSS系统中的关键部件，用于接收卫星发送的导航信号并计算出自身的位置、速度和时间等信息。

本文将介绍GNSS接收机的组成、原理和功能。

2. GNSS接收机的基本组成2.1 天线GNSS接收机的天线用于接收卫星发送的导航信号。

天线通常由有源天线、天线滤波器和低噪声放大器（LNA）组成。

有源天线主要负责接收卫星信号，天线滤波器用于滤除非卫星导航频段的干扰信号，LNA则用于放大接收到的微弱卫星信号。

2.2 RF前端GNSS接收机的RF（Radio Frequency）前端包括射频信号的放大、滤波和变频等处理。

RF前端通常由放大器、滤波器、混频器和振荡器等组件构成。

放大器主要用于放大接收到的微弱卫星信号，滤波器用于筛除干扰信号，混频器则将高频信号转换为中频信号，振荡器则提供稳定的频率参考。

2.3 中频部分GNSS接收机的中频（Intermediate Frequency，IF）部分主要用于对接收到的信号进行放大、滤波和解调处理。

中频部分通常包括中频放大器、中频滤波器和解调器等组件。

中频放大器用于放大中频信号，滤波器用于筛除干扰信号，解调器则将中频信号解调得到原始的导航数据。

2.4 数字信号处理部分GNSS接收机的数字信号处理部分主要用于解码和计算接收到的导航信号，以计算出位置、速度和时间等信息。

数字信号处理部分包括解码器、导航计算模块和存储器等组件。

解码器用于解码接收到的导航信号，导航计算模块则利用解码后的数据进行导航计算，存储器用于存储解码后的数据和计算结果。

2.5 控制器GNSS接收机的控制器用于控制和管理整个接收机的运行。

控制器通常包括微处理器、时钟和接口等组件。

微处理器用于控制接收机的各种参数和功能，时钟提供准确的时间基准，接口用于与外部设备进行数据交换。

3. GNSS接收机的工作原理GNSS接收机的工作原理可以分为导航信号接收与处理两个过程。

G P S接收机的结构和工作原理-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANGPS接收机的组成及工作原理目录第一节 GPS接收机的分类第二节 GPS接收机组成及工作原理第三节 GPS接收机的构成第四节注意事项第五节常见问题及解决方法第一节 GPS接收机的分类根据GPS用户的不同要求，所需的接收设备各异。

随着GPS定位技术的迅速发展和应用领域的日益扩大，许多国家都在积极研制、开发适用于不同要求的GPS接收机及相应的数据处理软件。

1、按用途分可分为：（1）导航型接收机：①车载型②航海型③航空型④星载型（2）测地型接收机(3) 授时型接收机2、按接收机的载波频率分类（或者说按接受机的卫星信号频率分类）（1）单频接收机（2）双频接收机3、按接收机的通道数分类：（1）多通道接收机（2）序贯通道接收机（3）多路复用通道接收机4、按工作原理分类：（1）码相关型接收机（2）平方型接收机（3）混合型接收机（4）干涉型接收机5、按接收卫星系统分类（1）单星系统（2）双星系统（3）多星系统6、按接收机的作业模式分类（1）静态接收机（2）动态接收机7、按接收机的结构分类（1）分体式接收机（2）整体式接收机（3）手持式接收机目前生产GPS测量仪器的厂家有几十家，产品有几百种，但拥有较为成熟产品的不外乎几家，在我国测绘市场占有份额较大的有Trimble、Leica、Ashtech、Javad（Topcon）、Thales（DSNP）加拿大诺瓦太（NoVAteL）等。

我国的南方测绘仪器公司和中海达测绘仪器公司也已经有了自己的GPS产品，北京、苏州光学仪器厂也已开始了GPS设备的研制与开发工作。

Trimble公司是比较正统的美国GPS仪器制造厂家，整套系统从主机到数据链、从硬件到软件全部自行开发研制，较为典型的仪器为Trimble 4700、5700、R7、R7GNSS，5800、R8、R8GNSS等型号。

双天线GPS定位定向接收机工作原理及组成
一、设备的基本组成及框图
定位定向接收机有两部分基本组成：主机、接收天线。

基本原理框图如下：
主机：主机内部（基本定位定向功能）由两块接收机板卡和一块主控电路板实现。

二、基本工作原理：
主机工作时，两块接收机板卡分别接收前、后天线的卫星信号进行自身的位置信息解算；在这个过程中，利用其中一块接收机板卡（如接收机1）作为基准向另一块接收机板卡（如接收机2）发送位置解算修正信息，使“接收机2”在进行位置解算时受基准“接收机1”的相对限制（在这里，具体那个接收机作为基准，是可以初始设定）。

两块接收机板卡在工作时，分别把自己解算的位置信息及卫星原始信息发给主控电路板的核心信息处理器。

处理器中定向算法通过利用接收机发过来的信息及根据卫星接收天线间距离不变的条件求解两点连线与真北的夹角。

主控电路板根据项目应用的需要设计，基本有电源管理电路、信息处理电路、状态管理电路和接口管理电路。

第三章 WCDMA 关键技术本章主要从原理的角度介绍了WCDMA收发信机的各个组成部分的结构包括RAKE接收机的原理和结构射频和中频处理技术信道编解码技术和多用户检测的基本原理图3-1 数字通信系统框图如图3-1所示为一般意义上的数字通信系统WCDMA 的收发信机就建立在这个基本的框图上其中信道编译码部分采用卷积码或者Turbo码调制解调部分采用码分多址的直接扩频通信技术信源编码部分根据应用数据的不同对语音采用AMR 自适应多速率编码对图象和多媒体业务采用ITU Rec. H.324系列协议3.1 RAKE 接收机在CDMA 扩频系统中信道带宽远远大于信道的平坦衰落带宽不同于传统的调制技术需要用均衡算法来消除相邻符号间的码间干扰CDMA 扩频码在选择时就要求它有很好的自相关特性这样在无线信道中出现的时延扩展就可以被看作只是被传信号的再次传送如果这些多径信号相互间的延时超过了一个码片的长度那么它们将被CDMA接收机看作是非相关的噪声而不再需要均衡了由于在多径信号中含有可以利用的信息所以CDMA 接收机可以通过合并多径信号来改善接收信号的信噪比其实RAKE 接收机所作的就是通过多个相关检测器接收多径信号中的各路信号并把它们合并在一起图3-2所示为一个RAKE 接收机它是专为CDMA 系统设计的经典的分集接收器其理论基础就是当传播时延超过一个码片周期时多径信号实际上可被看作是互不相关的QI合并相加延迟估计时间量径位置图3-2 RAKE接收机框图带DLL的相关器是一个迟早门的锁相环它由两个相关器早和晚组成和解调相关器分别相差1/2或1/4个码片迟早门的相关结果相减可以用于调整码相位延迟环路的性能取决于环路带宽延迟估计的作用是通过匹配滤波器获取不同时间延迟位置上的信号能量分布如图3-3所示识别具有较大能量的多径位置并将它们的时间量分配到RAKE接收机的不同接收径上匹配滤波器的测量精度可以达到1/41/2码片而RAKE接收机的不同接收径的间隔是一个码片实际实现中如果延迟估计的更新速度很快比如几十ms一次就可以无须迟早门的锁相环由于信道中快速衰落和噪声的影响实际接收的各径的相位与原来发射信号的相位有很大的变化因此在合并以前要按照信道估计的结果进行相位的旋转实际的CDMA系统中的信道估计是根据发射信号中携带的导频符号完成的根据发射信号中是否携带有连续导频可以分别采用基于连续导频的相位预测和基于判决反馈技术的相位预测方法如图3-3图3-4所示导频通道图3-3 基于连续导频信号的信道估计方法图3-4 使用判决反馈技术的间断导频条件的信道估计方法LPF 是一个低通滤波器滤除信道估计结果中的噪声其带宽一般要高于信道的衰落率使用间断导频时在导频的间隙要采用内插技术来进行信道估计采用判决反馈技术时先硬判决出信道中的数据符号在已判决结果作为先验信息类似导频进行完整的信道估计通过低通滤波得到比较好的信道估计结果这种方法的缺点是由于非线性和非因果预测技术使噪声比较大的时候信道估计的准确度大大降低而且还引入了较大的解码延迟图3-5为匹配滤波器的基本结构本地的扩频码和扰码串行输入采样数据图3-5 匹配滤波器的基本结构延迟估计的主要部件是匹配滤波器匹配滤波器的功能是用输入的数据和不同相位的本地码字进行相关取得不同码字相位的相关能量当串行输入的采样数据和本地的扩频码和扰码的相位一致时其相关能力最大在滤波器输出端有一个最大值根据相关能量延迟估计器就可以得到多径的到达时间量从实现的角度而言RAKE 接收机的处理包括码片级和符号级码片级的处理有相关器本地码产生器和匹配滤波器符号级的处理包括信道估计相位旋转和合并相加码片级的处理一般用ASIC 器件实现而符号级的处理用DSP 实现移动台和基站间的RAKE 接收机的实现方法和功能尽管有所不同但其原理是完全一样的对于多个接收天线分集接收而言多个接收天线接收的多径可以用上面的方法同样处理RAKE接收机既可以接收来自同一天线的多径也可以接收来自不同天线的多径从RAKE 接收的角度来看两种分集并没有本质的不同但是在实现上由于多个天线的数据要进行分路的控制处理增加了基带处理的复杂度3.2 CDMA 射频和中频设计原理3.2.1 CDMA 射频和中频的总体结构图3-6 CDMA 射频和中频原理框图图3-6给出了CDMA射频和中频部分的原理框图射频部分是传统的模拟结构有用信号在这里转化为中频信号射频下行通道部分主要包括自动增益控制RF AGC 接收滤波器Rx 滤波器和下变频器射频的上行通道部分主要包括自动增益控制RF AGC 二次上变频宽带线性功放和射频发射滤波器中频部分主要包括下行的去混迭滤波器下变频器ADC 和上行的中频和平滑滤波器上变频器和DAC 对于WCDMA 的数字下变频器而言由于其输出的基带信号的带宽已经大于中频信号的10%故与一般的GSM 信号和第一代信号不同称为宽带信号3.2.2 CDMA 的射频设计性能和考虑前面已经提到CDMA 的信号是宽带信号因此射频部分必须设计成适合于宽带低功率谱密度信号CDMA 的高动态范围高峰值因数由于采用线性调制和多码传输精确的快速功率控制环路向功率放大器的线性和效率提。