电子科技大学通信射频电路-无线通信收发系统结构-3-6.教学内容
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电子科技大学 通信原理课件 李晓峰 考研
39/52
1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
40/52
1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
41/52
1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
42/52
1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
43/52
1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
44/52
1.5 频带与电波传播
50/52
1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
51/52
1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
52/52
1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
53/52
1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
54/52
1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
55/52
电子科技大学通信学院 13/52
1.3 信源与常见的消息
量纲：1/s
电子科技大学通信学院
14/52
1.3 信源与常见的消息
电子科技大学通信学院
15/52
1.3 信源与常见的消息
可以用确定的函数形式表达的信号。 信号的波形可以由有限时间上的值确定。
电子科技大学通信学院
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1.3 信源与常见的消息
电子科技大学通信学院
8/52
1.2 历史回顾
电子科技大学通信学院
9/52
1.2 历史回顾
电子科技大学通信学院
10/52
1.3 信源与常见的消息
电子科技大学通信学院
11/52
1.3 信源与常见的消息
信号与消息存在某种对应关系（映射）
电子科技大学 李晓峰《通信原理》第1章
解：该信息源符号的平均信息量（熵）为
H ( x ) p( x i ) log2
i 1 5
1 p( x i )
1 1 3 16 5 16 log2 4 2 log2 8 log2 log2 4 8 16 3 16 5 2.23 (bit / 符号）
1.4 信息及其度量
0
(a) 话音信号
t
0
(b) 抽样信号
t
图1-3 模拟信号
1.2 通信系统的组成
数字信号：代表消息的信号参量取值为有限个，例如
电报信号、计算机输入输出信号：
码元
t
(a) 二进制信号
0
(b) 2PSK信号
t
图1-4 数字信号
通常，按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相
应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
1.4 信息及其度量
【例1】 一离散信源由“0”，“1”，“2”，“3”四个符号 组成，它们出现的概率分别为3/8，1/4，1/4，1/8，且每 个符号的出现都是独立的。试求某消息 2010201302130 01203210100321010023102002010312032100120210 的 信 息量。 【解】此消息中，“0”出现23次，“1”出现14次，“2”出 现13次，“3”出现7次，共有57个符号，故该消息的信息 量I 23 log 8 / 3 14 log 4 13 log 4 7 log 8 108 (b)
8比特依次发送
01100100
0 1 1 0 0 1 0 0 串行/并行 转换器
接 收 方
优点：只需一条通信信道，节省线路铺设费用 缺点：速度慢，需要外加码组或字符同步措施
H ( x ) p( x i ) log2
i 1 5
1 p( x i )
1 1 3 16 5 16 log2 4 2 log2 8 log2 log2 4 8 16 3 16 5 2.23 (bit / 符号）
1.4 信息及其度量
0
(a) 话音信号
t
0
(b) 抽样信号
t
图1-3 模拟信号
1.2 通信系统的组成
数字信号：代表消息的信号参量取值为有限个，例如
电报信号、计算机输入输出信号：
码元
t
(a) 二进制信号
0
(b) 2PSK信号
t
图1-4 数字信号
通常，按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相
应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
1.4 信息及其度量
【例1】 一离散信源由“0”，“1”，“2”，“3”四个符号 组成，它们出现的概率分别为3/8，1/4，1/4，1/8，且每 个符号的出现都是独立的。试求某消息 2010201302130 01203210100321010023102002010312032100120210 的 信 息量。 【解】此消息中，“0”出现23次，“1”出现14次，“2”出 现13次，“3”出现7次，共有57个符号，故该消息的信息 量I 23 log 8 / 3 14 log 4 13 log 4 7 log 8 108 (b)
8比特依次发送
01100100
0 1 1 0 0 1 0 0 串行/并行 转换器
接 收 方
优点：只需一条通信信道，节省线路铺设费用 缺点：速度慢，需要外加码组或字符同步措施
第三章软件无线电的结构--电子科技大学(经典)知识讲解
功
窄带电调
“0”内插上
放
滤波器
变频
A/D
fS / fSm
DSP 软件
D/A
本结构说明
本结构采用了射频直接带通采样原理。
这种带通采样除了需要一个主采样频率fs外，还需
要M个“盲区”采样频率fsm(m= 0,1,2…M-1)，M
值由下式确定：M INT[2 fmax ] 式中，INT[x]表示取大于f等s 于x的最小整数。
态、多位数的A/D/A时，显然目前的器件水平 无法实现。 （2）前端超宽的接收模式会对整个结构的动态范 围有很高的要求，工程实现极为困难。 所以这种结构只实用于工作带宽不太宽的场合。
例：短波HF频段低通采样软件无线电结构
双工器
滤波器
放大器
A/D
0.1MHz~30MHz
fs:75M H z~90M H z
优点：与射频全宽开低通采样结构相比最大的不 同就是采用的前置滤波器的差异；另外还有A/D 的采样速率不同；最后就是对DSP的处理速度要 求不同。实现可行性较强。
缺点：前置窄带电调滤波器和高工作带宽的 A/D（高性能采样保持放大器）实现起来还是 有相当的难度。另外，本结构需要多个采样频 率，增加了系统实现复杂度。
“盲区”采样数字谱与“盲区”频带信号谱的 对应关系取决于前置跟踪滤波器所处的位置，当 其位于偶数(m=0,2,4,6,…)“盲区”时，其对 应关系为：XD XA ,XD XA
软件无线电可分为三大组成部分：
射频处 理前端
A/D D/A
数字处 理软件
3.1 软件无线电的三种结构形式
基于采样方式的不同，软件无线电的组 成结构可以分成以下3种：
1）射频全宽带低通采样软件无线电结构 2）射频直接带通采样软件无线电结构 3）宽带中频带通采样软件无线电结构
无线通信中射频收发机结构及应用讲解材料 (2)
如WiFi、蓝牙、ZigBee等，以满足不同应用场景的需求。
未来发展方向和挑战
高效能与低功耗
随着物联网和智能终端的普及，对射频收发机的性能要求 越来越高，需要进一步提高其效能和降低功耗，以适应绿 色环保的需求。
集成化与小型化
随着移动设备的轻薄化趋势，射频收发机需要实现集成化 和小型化，以适应移动设备内部空间的限制。
02
射频收发机结构
发射机结构
调制器
将基带信号转换为适合传输的调制信号。
滤波器
滤除不必要的频率成分，确保信号的纯度。
功率放大器
放大调制信号的功率，使其能够有效地传输。
天线
将电磁波转换为可传输的信号，并辐射到空 间中。
接收机结构
01
02
03
04
天线
接收空间中的电磁波并将其转 换为电信号。
低噪声放大器
01
03
移动通信系统的不断发展对射频收发机的性能提出了 更高的要求，如更高的传输速率、更低的功耗和更小
的体积等。
04
射频收发机在移动通信系统中的工作原理是通过调制 和解调技术将信号转换为适合传输的频段，然后通过 天线发送和接收信号。
无线局域网中的应用
01
无线局域网是射频收发机的另一个重要应用领域。通过在局域网中引 入无线传输方式，射频收发机实现了网络信号的无线传输。
射频收发机是无线通信系统中的核心组成部分，负责接收和发送无线信
号，实现信息的传输。
02
保障通信质量和稳定性
射频收发机性能的优劣直接影响到无线通信的质量和稳定性，对于保证
信号覆盖范围、降低误码率、提高通信可靠性具有重要意义。
03
支持多种无线通信标准
电子科大射频电路课程总复习资料
2 j d
例：设传输线的长度为 l / 6 ，特征阻抗 为 Z0 50 ，且负载阻抗为 ZL 100 ， 求输入阻抗 Z in 。
解： 传输线的长度为 l / 6 ，则
d l
2
6
3
故输入阻抗为
Z L cos d jZ 0 sin d Zin Z 0 Z 0 cos d jZ L sin d
3. 单端口和多端口网络
（1）二端口Z/Y/H/ABCD参数的定义 （2）互连网络参数分析与计算步骤 ① 分别计算各两端口网络的ABCD参数; ② 由级联公式得到放大器两端口网络的ABCD参数; ③ 由ABCD参数计算出放大器输入/输出电压/电流关 系，从而得到放大器电压/电流增益， 输入/输出阻抗， SWR等性能参数。
二、重点和难点分析
1. 重点
选频回路的基本概念、主要性能指标，LC串并联 谐振回路中有关谐振、谐振频率、谐振阻抗、谐振时 的电流（电压）、品质因数的定义及计算以及品质因 数对谐振回路选频特性的影响；阻抗匹配的基本概念、 进行阻抗匹配的必要性、实现阻抗匹配的条件及基本 方法、和T型匹配网络的结构和特点。
例: Zo=50 Ohm, ZL = (30+j60)Ohm, f=2GHz, Vp=0.5C, 问:Z=2cm, Zin(2cm)=?
解:
zL Z L / Zo 0.6 j1.2
0
d 96
zin (2cm) 0.3 j0.53
Zin (2cm) 15 j 26.5
2 f 相速 P f
（3）传输线特性阻抗 V V Z 0 ( R j L) / (G jC ) I I
第三章软件无线电的结构--电子科技大学(经典)知识讲解
盲区采样频率为：
fSm
2m 2 2m3
fs，式中，m
=
0,
1,2,…,M-1对应盲区号。
主采样频率fs的确定主要取决于A/D器件的性能； 另外，还要考虑与后续DSP的处理速度相匹配。 为减少盲区采样频率的数量，在最高工作频率 fmax一定的情况下， fs应尽量选高。
本结构对A/D器件的要求是A/D需有足够高的工 作带宽。
这种结构模型必须首先确知在哪个信道上有信号。 其潜在问题是需要一个搜索或监视接收机的专用 设备对全频段进行搜索监视，如果搜索速度不够 快，就会遗漏或丢失信号。
通常，软件无线电采用宽带带通采样，采样的数 据包含多个信道的信息，如何同时处理这些信息？
引入并行多通道处理理论和软件无线电信道化结 构模型。
软件无线电可分为三大组成部分：
射频处 理前端
A/D D/A
数字处 理软件
3.1 软件无线电的三种结构形式
基于采样方式的不同，软件无线电的组 成结构可以分成以下3种：
1）射频全宽带低通采样软件无线电结构 2）射频直接带通采样软件无线电结构 3）宽带中频带通采样软件无线电结构
3.1.1 射频全带宽低通采样软件无线电结构
“盲区”采样数字谱与“盲区”频带信号谱的 对应关系取决于前置跟踪滤波器所处的位置，当 其位于偶数(m=0,2,4,6,…)“盲区”时，其对 应关系为：XD XA ,XD XA
当其为于奇数 (m=1,3,5,7,…)“盲区”时，其 对应关系为： XD XA ,XD XA
所以，无论主采样还是“盲区”采样都可以用 一个等效的基带数字谱来唯一地表示射频信号， 只要确知前置滤波器在射频频带上所处的位置。
功
窄带电调
“0”内插上
电子科技大学移动通信系统(第三章)
第三层主要功能
无线资源管理(RRM) ：包含物理信道的 无线资源管理 (RRM)：包含物理信道的 建立与维持， 建立与维持，支持越区切换等 移动性管理(MM)：对移动台移动特性进 移动性管理(MM)：对移动台移动特性进 行管理， 行管理，同时负责无线信道的安全 呼叫管理(CM) ：移动台建立呼叫的所需 呼叫管理 (CM)：移动台建立呼叫的所需 功能 补充业务支持(SS)：如呼叫转移、 补充业务支持(SS)：如呼叫转移、计费等 短消息业务支持(SMS) 短消息业务支持(SMS)
GSM主要特点
具有跨国漫游能力 系统容量大、频谱效率高 系统容量比TACS模拟系统高2 系统容量比TACS模拟系统高2倍，系 统载干比一般只要求9dB，频率重复利用 统载干比一般只要求9dB，频率重复利用 率高，组网灵活方便。
二、移动通信系统结构
PSTN
BTS
MSC
BTS
IP NET GATEWAY
ห้องสมุดไป่ตู้ 信道类型
逻辑信道——业务信道（TCH） 逻辑信道——业务信道（TCH） 控制信道（CCH） 控制信道（CCH） 业务信道：传送数字话和数据 话音：分全速率和半速率 全速率：13kb/s，纠错保护后总速率22. 全速率：13kb/s，纠错保护后总速率22.2kb/s 半速率：6 kbps， 纠错保护后总速率 11. 半速率： 6.5kbps ， 纠错保护后总速率11.4kb/s 半速率为交替帧发送。 半速率为交替帧发送。 数据：2 数据：2.4、4.8、9.6kbps透明数据业务。 kbps透明数据业务。
附属设备
TC单元 TC单元 GSM——PSTN之间实现码型和速率转换 GSM——PSTN之间实现码型和速率转换 13kb/s+3kb/s——PCM 13kb/s+3kb/s——PCM 64kb/s 接口将一条PSTN 的 048Mb/s PCM 链路， 接口将一条 PSTN的 2.048Mb/s PCM链路 ， 30×64kb/s转化为 30×16kb/s业务 ， 同时 30×64kb/s 转化为30×16kb/s 业务， 建立一个64kbps的 号信令信道。TC的位 建立一个64kbps的7号信令信道。TC的位 置一般在MSC一侧。 置一般在MSC一侧。
电子科技大学通信原理李晓峰版课件-第1章绪论
实验室设备和工具
提供实验室设备和工具，用于实践学习和实验 项目。
结论和总结
本章对电子科技大学通信原理课程进行总结，并强调通信技术的重要性和学 习通信原理的意义。
通过本课程的学习，学生将获得通信原理的核心知识，为将来的学术和职业 发展打下坚实的基础。
3
期末考试
学期末进行的综合考试，测试对整个课程内容的理解。
课程资源
为了帮助学生更好地学习通信原理，我们提供了丰富的课程资源。
教材和参考书籍
推荐的教材和参考书籍，以供学生进一步阅读 和深入学习。
在线学习平台
提供在线学习资源和作业提交平台，方便学生 进行学习和互动。
课程论坛和讨论组
为学生建立课程讨论组和论坛，以便讨论问题 和相互交流。
1 通信技术的重要性
介绍现代社会中通信技术 的广泛应用，从电话到无 线网络。
2 课程背景
了解该课程的历史、发展 及其在电子科技大学的重 要性。
3 课程目标
概述学习本课程后学生能 够达到的目标和期望。
课程内容
本章介绍通信原理课程所涉及的主要内容和学习重点，包括信号与系统、调制与解调、接收机设计等。
信号与系统
深入探讨信号的表示与处理， 频域与时域分析。
调制与解调
介绍调制与解调技术的原理和 应用，如调幅、调频、调相等。
接收机设计
讲解接收机的结构和原理，提 供设计实践案例。
学习方法
有效的学习方法是提高学习效率和理解深度的关键。本章节将介绍一些学习通信原是将理论知识应用 到实践中，通过实验和项 目来加深对概念的理解。
电子科技大学通信原理李 晓峰版课件-第1章绪论
欢迎来到电子科技大学通信原理课程的世界！本章节将介绍课程的背景和目 标，以及学习方法和考核方式。准备好开启通信技术的奇妙旅程吧！
电子科技大学通信射频电路 无线通信收发系统结构 3-6解读
BW=200KHz(信道带宽） 多址方式:FDMA/TDMA
11
ƒR
电子科技大学
LNA
ƒIR ƒIR=ƒR-ƒL
IFA
ƒIR ADC
DSP
ƒR=935-960 MHz ƒC=890-915 MHz
终端
R
T
RF OSC ƒL
ƒL=912.5-937.5 MHz ƒIC
ƒC
PA
IFA ƒIC DSP ADC 信源
电子科技大学
数字中频接收机设计原则（续）
② ADC应有较高的分辨率（bit数大）和低的转换 噪声; ③ ADC线性度要求高; ④ ADC应有较大的动态范围; ⑤ ADC模拟带宽应满足第一中频的要求。
2. ① ② ③ DSP性能 运算速度; 运算字长; 稳定性等。
25
电子科技大学
CDMA2000-850MHz 2次变频接收机实现方案
无线收信机射频前端功能及性能参数
功能
从复杂的电磁波谱中选择出微弱的有用信号，经 下变频、放大后, 解调出基带信号。 ① 选择性 : 消除 / 减少干扰信号 和寄生频率信号影响 ② 灵敏度 : 保证特定通信距离 和正确解调所要求的最小 输入信号强度 ③ 动态范围: 正确解调的输入 超外差式收信机射频前端结构 信号变化范围
23
数字中频接收机
电子科技大学
将第二次变频数字化，避免了实现两路模拟 信道一致性的困难。
BPF3 本振 BPF 1 LNA 本振 LO1 BPF 2 AD C -п /2 BPF3 ADC ADC
数字中频接收机框图
DSP Chip
数字中频接收机设计原则
1. ADC性能 ① 为抑制镜频干扰，则中频较高，要求ADC 24 采样频率(速度)也很高
11
ƒR
电子科技大学
LNA
ƒIR ƒIR=ƒR-ƒL
IFA
ƒIR ADC
DSP
ƒR=935-960 MHz ƒC=890-915 MHz
终端
R
T
RF OSC ƒL
ƒL=912.5-937.5 MHz ƒIC
ƒC
PA
IFA ƒIC DSP ADC 信源
电子科技大学
数字中频接收机设计原则（续）
② ADC应有较高的分辨率（bit数大）和低的转换 噪声; ③ ADC线性度要求高; ④ ADC应有较大的动态范围; ⑤ ADC模拟带宽应满足第一中频的要求。
2. ① ② ③ DSP性能 运算速度; 运算字长; 稳定性等。
25
电子科技大学
CDMA2000-850MHz 2次变频接收机实现方案
无线收信机射频前端功能及性能参数
功能
从复杂的电磁波谱中选择出微弱的有用信号，经 下变频、放大后, 解调出基带信号。 ① 选择性 : 消除 / 减少干扰信号 和寄生频率信号影响 ② 灵敏度 : 保证特定通信距离 和正确解调所要求的最小 输入信号强度 ③ 动态范围: 正确解调的输入 超外差式收信机射频前端结构 信号变化范围
23
数字中频接收机
电子科技大学
将第二次变频数字化，避免了实现两路模拟 信道一致性的困难。
BPF3 本振 BPF 1 LNA 本振 LO1 BPF 2 AD C -п /2 BPF3 ADC ADC
数字中频接收机框图
DSP Chip
数字中频接收机设计原则
1. ADC性能 ① 为抑制镜频干扰，则中频较高，要求ADC 24 采样频率(速度)也很高
无线通信收发机结构课件
功率放大器
将已调信号的功率放大，以便 在无线传输过程中能够覆盖较 大的范围。
天线
将已调信号转化为电磁波，发 送到空中。
接收机的基本结构
天线
接收从空中传来的电磁波。
放大器
将接收到的信号进行放大，以便后续处理。
滤波器
滤除不需要的频率信号，只保留所需频率的 信号。
解调器
从已调信号中提取出基带信号。
频率合成器的基本结构
IEEE 802.11标准衍生出了多种协议和技术，如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和 802.11ac等。
GSM移动通信标准
它定义了无线通信网络的结构、协议和规范，支持语 音、短信和低速数据传输。
GSM（全球移动通信系统）是一种基于时分多址（ TDMA）技术的移动通信标准。
蓝牙模块
集成在设备中，实现与其他蓝牙设备的无线通信。
05
无线通信收发机的发展 趋势和挑战
技术创新和发展趋势
5G技术的推进
随着5G技术的不断发展和普及， 无线通信收发机将更加依赖于高 效、高速的数据传输和处理能力
。
数字化与智能化
数字化和智能化是当前无线通信 收发机的重要发展趋势，能够提
高设备的灵活性和可扩展性。
大。
频率的单位是赫兹（Hz），频 率范围通常在几赫兹到几百兆赫
兹之间。
无线通信收发机需要根据不同的 应用场景选择合适的频率范围。
灵敏度
灵敏度：指无线通信收发机能 够接收到的最小信号强度。灵 敏度越高，能够接收到的信号 就越微弱。
灵敏度的单位通常是分贝（dB ），其数值越小表示灵敏度越 高。
提高灵敏度可以增加无线通信 设备的通信距离和抗干扰能力 。
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超外差原理由E.H.阿姆斯特朗于1918年提出!
BPF (1)
LNA R F
IF RFLO
BPF (2) LO
IF Amp
BPF (3)
本振(LO)
单次变频超外差式接收机结构框图
解调 4
单次变频超外差式接收机结构特点
电子科技大学
1. BPF1作频带选择, BPF2作信道选择,实现 了频带选择和信道的分离;
电子科技大学
电子科技大学通信射频电路-无 线通信收发系统结构-3-6.
无线收信机射频前端功能及性能参数
电子科技大学
功能
从复杂的电磁波谱中选择出微弱的有用信号，经 下变频、放大后, 解调出基带信号。
主要性能参数
① 选择性:消除/减少干扰信号 和寄生频率信号影响
② 灵敏度:保证特定通信距离 和正确解调所要求的最小 输入信号强度
2. 自混频,造成输出信号直流漂移
低噪放
A
B
低通滤波器 C
X 模数转换
本振泄漏
低噪放 A
cos ωLO t
B
（a） 低通滤波器 C
率滤除，这样会降低中频输出的信噪比。
7
例：一个单次变频超外差式接收机的镜像干扰问题
电子科技大学
A电台：14.09 MHz 100 W
B电台：15.00 MHz 10 kW
混频
滤波 中放 解调 低放 喇叭
ƒR
ƒI
预选器频响曲线
预选器
ƒLO
本振 LO
ƒIM=ƒR+2ƒI
ƒ1
ƒ2
ƒI = 455kHz
ƒ
混频器非线性导致产生各种组合频率信号
若组合频率分量落在中频带宽内,即形成干扰信号。
解决方法:减小混频器非线性
6
单次变频超外差式接收机结构缺点（续）
电子科技大学
2.存在镜像频率信号干扰 镜像频率
“镜频干扰”的产生
有用的射频信号和镜像频率信号经过下变频后，
频谱交叠在一起，无法用中频滤波器将干扰信号的频
③ 动态范围: 正确解调的输入 超外差式收信机射频前端结构 信号变化范围
放大小信号过程中须做到低噪声，新引入的噪声将2 影 响收信机的接收灵敏度。
无线收发机射频前端功能及指标参数
电子科技大学
无线收发机射频前端功能
① 无线信息发射 ② 无线信息接收
无线收发机工作方式
半双工、全双工
主要性能参数
① 频谱纯度 ② 发射功率 ③ 系统效率 ④ 选择性 ⑤ 灵敏度 ⑥ 动态范围
典型无线收发机结构
对于收发一体机，当其共用/复用天线 时，收发信道必须有良好的隔离度。
3
&1.2 无线收信机结构及特点
电子科技大学
收信机的主要结构及特点
1. 超外差式接收机(单次变频、两次变频) 2. 零中频接收机 3. 低中频接收机 4. 镜频抑制接收机 5. 全数字接收机
单次变频超外差式接收机
IFA ƒIC DSP ADC 信源
一个典型的GSM手机收发系统框图
单次变频超外差式接收机结构适用于信号载频
远高于中频频率的情况,存在选择性和灵敏度之间
矛盾。
11
电子科技大学
DCS1800/PCS1900 单次变频采样接收机实现
方案
12
二次变频超外差式接收机
电子科技大学
RF IF 1
IF 1 IF 2
13
电子科技大学
CDMA-2100 2次变频中频采样接收机实现方案
14
二次变频超外差式接收机设计原则
电子科技大学
1. 第一中频ωIF1尽量高以便于抑制镜像干扰。 2. 第二中频ωIF2尽量低以便于抑制邻道干扰
（信道选择性好），降低解调器技术难度。 3. 信道增益的大部分由IFA2完成。
15
零中频(直接下变频)接收机
BPF LNA
BPF IF1
BPF
IF2
解调
(1)
(2)
Amp
(3)
Amp
(1)
(2)
LO1
LO 2
本振1 (LO1)
本振2 (LO2)
二次变频超外差式接收机结构框图
二次变频超外差式接收机特点
1. 第一中频高有利于镜频抑制，频带选择性好;
2. 第二中频低有利于IFA稳定性，降低解调器技 术要求。
解：高本振情况 fLOfRFfIF945~970M Hz fimfRF2fIF955~980M Hz fRF位于频段低端，fim位于频段内高端。 低本振情况
fLOfRFfIF925~950M Hz fimfRF2fIF915~940M Hz
fRF位于频段高端，fim位于频段内低端。
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从上可见选择fIF=10MHz,无论选择高本振或低 本振时, fim都位于有用频带之内,无法用BPF1滤掉, 电子科技大学 成为干扰信号!
电子科技大学
LPF
限幅检测
本振
BPF
LNA
π/2 LPF
限幅检测
零中频接收机结构框图
零中频接收机特点
1.结构简单。 2.ω频L到O=基ω带RF信，号从，而不将存调在制镜的像RF干信扰号; 直接变16
零中频接收机缺点
电子科技大学
1. 信道间隔离度差(频率窜透)
ωRF=ωLO，大功率本振信号向天线端窜透，对 附近邻信道通信造成干扰(本振泄漏);
BW=200KHz(信道带宽） 多址方式:FDMA/TDMA
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电子科技大学
ƒR LNA
R T
ƒIR IFA
ƒIR=ƒR-ƒL
ƒIR ADC DSP
终端
RF OSC
ƒL
ƒR=935-960 MHz ƒC=890-915 MHz ƒL=912.5-937.5 MHz
ƒC PA
ƒIC
ƒC =ƒIC+ƒL 下/上变频
2. 合理分配了系统增益, 降低了RF LNA的 增益要求,使RF LNA稳定性好.
3. 在较低固定中频上放大，ADC和解调较容 易。
IFRFLO
BPF
LNA R F
BPF
IF Amp
BPF
1
2
3
LO
本图
解调 5
单次变频超外差式接收机结构缺点
电子科技大学
1.存在组合干扰(寄生通道干扰)
若fIF增大至70MHz，则采用高本振或低本振， 镜频都不会进入通信射频频段，故可用BPF1滤除掉, 从而消除镜频干扰。
GSM移动通信系统特点
下行频段935-960MHz （频带宽度：25MHz） 上行频段890-915MHz （频带宽度：25MHz） 收发双工间隔:45MHz
fI=22.5MHz（普遍采用）
14.09 14.54515.00
（MHz）
ƒR ƒL ƒIM
解决方法:阻止镜像频率信号进入下变频器
1. 使用镜频抑制滤波器：
fIF=or>BW60dB/4
8
2. 选择高中频:将导致信道选择性变差
例：GSM下行频段935-960MHz，若选fIF= 电子科技大学 10MHz，试确定本振频率及干扰镜频频段。
BPF (1)
LNA R F
IF RFLO
BPF (2) LO
IF Amp
BPF (3)
本振(LO)
单次变频超外差式接收机结构框图
解调 4
单次变频超外差式接收机结构特点
电子科技大学
1. BPF1作频带选择, BPF2作信道选择,实现 了频带选择和信道的分离;
电子科技大学
电子科技大学通信射频电路-无 线通信收发系统结构-3-6.
无线收信机射频前端功能及性能参数
电子科技大学
功能
从复杂的电磁波谱中选择出微弱的有用信号，经 下变频、放大后, 解调出基带信号。
主要性能参数
① 选择性:消除/减少干扰信号 和寄生频率信号影响
② 灵敏度:保证特定通信距离 和正确解调所要求的最小 输入信号强度
2. 自混频,造成输出信号直流漂移
低噪放
A
B
低通滤波器 C
X 模数转换
本振泄漏
低噪放 A
cos ωLO t
B
（a） 低通滤波器 C
率滤除，这样会降低中频输出的信噪比。
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例：一个单次变频超外差式接收机的镜像干扰问题
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A电台：14.09 MHz 100 W
B电台：15.00 MHz 10 kW
混频
滤波 中放 解调 低放 喇叭
ƒR
ƒI
预选器频响曲线
预选器
ƒLO
本振 LO
ƒIM=ƒR+2ƒI
ƒ1
ƒ2
ƒI = 455kHz
ƒ
混频器非线性导致产生各种组合频率信号
若组合频率分量落在中频带宽内,即形成干扰信号。
解决方法:减小混频器非线性
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单次变频超外差式接收机结构缺点（续）
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2.存在镜像频率信号干扰 镜像频率
“镜频干扰”的产生
有用的射频信号和镜像频率信号经过下变频后，
频谱交叠在一起，无法用中频滤波器将干扰信号的频
③ 动态范围: 正确解调的输入 超外差式收信机射频前端结构 信号变化范围
放大小信号过程中须做到低噪声，新引入的噪声将2 影 响收信机的接收灵敏度。
无线收发机射频前端功能及指标参数
电子科技大学
无线收发机射频前端功能
① 无线信息发射 ② 无线信息接收
无线收发机工作方式
半双工、全双工
主要性能参数
① 频谱纯度 ② 发射功率 ③ 系统效率 ④ 选择性 ⑤ 灵敏度 ⑥ 动态范围
典型无线收发机结构
对于收发一体机，当其共用/复用天线 时，收发信道必须有良好的隔离度。
3
&1.2 无线收信机结构及特点
电子科技大学
收信机的主要结构及特点
1. 超外差式接收机(单次变频、两次变频) 2. 零中频接收机 3. 低中频接收机 4. 镜频抑制接收机 5. 全数字接收机
单次变频超外差式接收机
IFA ƒIC DSP ADC 信源
一个典型的GSM手机收发系统框图
单次变频超外差式接收机结构适用于信号载频
远高于中频频率的情况,存在选择性和灵敏度之间
矛盾。
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DCS1800/PCS1900 单次变频采样接收机实现
方案
12
二次变频超外差式接收机
电子科技大学
RF IF 1
IF 1 IF 2
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电子科技大学
CDMA-2100 2次变频中频采样接收机实现方案
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二次变频超外差式接收机设计原则
电子科技大学
1. 第一中频ωIF1尽量高以便于抑制镜像干扰。 2. 第二中频ωIF2尽量低以便于抑制邻道干扰
（信道选择性好），降低解调器技术难度。 3. 信道增益的大部分由IFA2完成。
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零中频(直接下变频)接收机
BPF LNA
BPF IF1
BPF
IF2
解调
(1)
(2)
Amp
(3)
Amp
(1)
(2)
LO1
LO 2
本振1 (LO1)
本振2 (LO2)
二次变频超外差式接收机结构框图
二次变频超外差式接收机特点
1. 第一中频高有利于镜频抑制，频带选择性好;
2. 第二中频低有利于IFA稳定性，降低解调器技 术要求。
解：高本振情况 fLOfRFfIF945~970M Hz fimfRF2fIF955~980M Hz fRF位于频段低端，fim位于频段内高端。 低本振情况
fLOfRFfIF925~950M Hz fimfRF2fIF915~940M Hz
fRF位于频段高端，fim位于频段内低端。
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从上可见选择fIF=10MHz,无论选择高本振或低 本振时, fim都位于有用频带之内,无法用BPF1滤掉, 电子科技大学 成为干扰信号!
电子科技大学
LPF
限幅检测
本振
BPF
LNA
π/2 LPF
限幅检测
零中频接收机结构框图
零中频接收机特点
1.结构简单。 2.ω频L到O=基ω带RF信，号从，而不将存调在制镜的像RF干信扰号; 直接变16
零中频接收机缺点
电子科技大学
1. 信道间隔离度差(频率窜透)
ωRF=ωLO，大功率本振信号向天线端窜透，对 附近邻信道通信造成干扰(本振泄漏);
BW=200KHz(信道带宽） 多址方式:FDMA/TDMA
10
电子科技大学
ƒR LNA
R T
ƒIR IFA
ƒIR=ƒR-ƒL
ƒIR ADC DSP
终端
RF OSC
ƒL
ƒR=935-960 MHz ƒC=890-915 MHz ƒL=912.5-937.5 MHz
ƒC PA
ƒIC
ƒC =ƒIC+ƒL 下/上变频
2. 合理分配了系统增益, 降低了RF LNA的 增益要求,使RF LNA稳定性好.
3. 在较低固定中频上放大，ADC和解调较容 易。
IFRFLO
BPF
LNA R F
BPF
IF Amp
BPF
1
2
3
LO
本图
解调 5
单次变频超外差式接收机结构缺点
电子科技大学
1.存在组合干扰(寄生通道干扰)
若fIF增大至70MHz，则采用高本振或低本振， 镜频都不会进入通信射频频段，故可用BPF1滤除掉, 从而消除镜频干扰。
GSM移动通信系统特点
下行频段935-960MHz （频带宽度：25MHz） 上行频段890-915MHz （频带宽度：25MHz） 收发双工间隔:45MHz
fI=22.5MHz（普遍采用）
14.09 14.54515.00
（MHz）
ƒR ƒL ƒIM
解决方法:阻止镜像频率信号进入下变频器
1. 使用镜频抑制滤波器：
fIF=or>BW60dB/4
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2. 选择高中频:将导致信道选择性变差
例：GSM下行频段935-960MHz，若选fIF= 电子科技大学 10MHz，试确定本振频率及干扰镜频频段。