中频数字化接收机

数字化接收机 由模拟射频前端 、 模数 转换器 （ Ａ Ｄ Ｃ） 和
数 字信号 处理三部 分组成。其 中根据 Ａ Ｄ Ｃ三种不 同的采
射频带通采样 作者简介 ： 黎琴（ １ ９ ５ ９ 一） ， 女， 江苏常州人 ， 本科 ， 高级工程 师， 研究 样 方式对应 了三种基本结构的数字接收机 ：
任意频带信号的随机检测。为中频 带宽信号的检 测提供 了一种可行的技 术方案 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｆ Ｐ Ｇ Ａ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ Ｉ Ｆ － ｓ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｂ ｏａ ｒ ｄ ｂ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ， ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｍ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｎ ｙ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｂ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｇ ｎ ｌ ａ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗｈ ｏ ｌ ｅ ｂ ａ ｎ ｄ ｄ ｔ ｌ ｌ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ．Ｉ ｇ ｔ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ
ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｔ ｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｂ ａ ｎ ｄ ｗｉ ｄ ｔ ｈ ｓ ｉ ｇ ｎ ｌ ａ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ．

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９ 中 无 电２ 年９ ０ 国线 叭 第 １ 期
监 测 检 测
Ｍｏｎｔ ｉ ｇ ＆ Ｄｅ ｅ ｔ ｉ ｎ ｏｒ ｔ ｃｉ ｏｎ
但从长远 发展来看 ，传输带宽 问题 依然需要 重视 ，
霹Ｌ 一一 Ｌ 雷 一
～
图３ 一 中频数字化接收机框 图举例 丁
这 是 因 为 随 着 宽 带 监 测 与 测 向 的不 断 应 用 ，前 、 后 端 设 备 之 间 传 输 的 数 据 量 越 来 越 大 如 国 家 无线 电 监 测 中心
站首 先需要选择监测天 线的位置 ，然后再考 虑机 房和办
公 室 建 设 。如 果 天 线 场 周 边 不 适 合 建 设 监 测 机 房 ．天 线 信 号 就 需 要 传 输 到 远 端 机 房 ，这 种 方式 称 为 天 线 外 置 ，
也就是将 接收天线放置在监测站之外 。
２ 天 线 外置
在符合条件 的场地建设 。然而 ．事实并非如此 。
由 于 监 测 天 线 是 监 测 站 全 部 信 息 的来 源 ．建 设 监 测
３ 接 收 机 前 置
随 着 技 术 的 发 展 ．监 测 接 收 机 小 型 化 、 数 字 化 进 展 迅 速 ． 为 了提 高 灵 敏 度 ，接 收 机 与 监 测 天 线 之 间 的 传 输 距 离 越 来 越 短 ，这 被 接 收 机 制 造 商 称 为 “ 收 机 接 前 置 ” 。 对 多 数 实 现 了 中频 数 字 化 的 接 收 机 来 说 ． 接
站对周边 电磁环境要求很高 ＩＵ Ｔ 的有关建议和我国的相
要根 据无线 电监 测实际 ．与标 均 提 出 了 明确 要 求 ，这 些 要 求 都 是 关 于 短 波 监 测 以便 对 信 号 带 宽 和 电 平 进 行 特 殊 处 理 。值 得 注 意 的 是 ．

ｔ ｎｆｒ ｅ ｉｉｌ ｉ ａ ｈ ｅｔ ａ ｐａｅ ｄｖｌ ｆｈ ｔ ｅ ｉｅｆ ｑ ｅｃ ｉ ａ ｂｆｒ ｉｉ ｄｇ ａｚｄ ｒ ｓ ｍ ｄｄｇａ ｓ ｎ ａ ｔ ｔ ｈ ａ ｅｏ ｅｉ ｅ ｄａ ｅｕ ｎｙｓ ｌ ｅ ｏｅ ｔｓ ｉ ｔ ｉ ． ａ ｏ ｔ ｇ ｌ ｓ ｈ ｏ ｌ ｓ ａ ｎ ｕ ｔ ｎｒ ｍ ｔｒ ｎ ｇ ｉ ｌ ｅ
１
㈩ 、
式中 ， Ｋ为 满 足 下 式 的正 整 数 。
２ Ｋ ｉ 且 一 ￡ ｆ － － Ｈ ＜ ＜Ｊ ，＜ Ｌ －
（） ２
上述定理表 明 ， 带通信号采样频 率 的取值 范 围 Ｋ 由一 …
度和宽动态范围模拟数字转换器 （ ／ 的出现 和广泛应用 ， Ａ Ｄ）
以及现场可编程逻辑器件 （ Ｐ Ａ） Ｆ Ｇ 等性 能更 强大的新器 件的 不断推出 ， 为软件 无线 电技术的发展提供 了物质基础 。 也 近几年来 ， 国测控 设备 的数字 化水 平 日趋 提高 ， 我 已在 接收 、 终端 、 发射等 分机 中大量 采用 了数字 化技 术。中频 接 收器的输入信号为一个带通模拟信号 ， 在送 入数字锁相 环之 前， 必须先对其 数字化 变换 ， 即正交接 收处 理一 将一 个实 信 号变成两个正交数字 序列 。该处 理主要 包含 带通 采样 和正 交变换 ， 变换后 的数 字信号必须具有 数字化前模 拟 中频信 号 的全部相位和幅度信 息 。本 文主 要探讨 如何 利用软 件无线 电技术实现中频接收机的数字采样及正交处理 。
３ １ 模 拟 下 变频 法 ．
２ 中频数 字采样
对于一般的低通 信号 ， 按照 奈奎 斯特 采样定 理 ， 当采样
交分量 （ 、 ＩＱ分量 ） 以精确地 保留带通信号 的幅度和相位信 ，

数字移动通信中GMSK信号的一种零中频数字接收新方法武波;王京
【期刊名称】《高技术通讯》
【年(卷),期】1992(002)008
【总页数】4页(P7-10)
【作者】武波;王京
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5
【相关文献】
1.一种零中频直接序列扩频数字接收技术 [J], 江斌;徐建良
2.一种中频数字接收机中的数字滤波器设计 [J], 林相波;姚远程;赵裕民
3.一种零中频数字接收机镜像抑制新算法 [J], 区洋;刘重军;邓单
4.一种中频数字化接收机中的数字信号处理技术 [J], 沈琰
5.数字卫星电视接收机调谐解调器中的零中频方案 [J], 华兴潮;张春荣
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《零中频接收机》PPT课 件
零中频接收机是一种创新的接收机技术，具有广泛的应用前景。本课件将介 绍零中频接收机的概念、工作原理、优点、应用以及未来发展趋势。
什么是零中频接收机
零中频接收机是一种新型的接收机技术，相对于传统中频接收机具有很多优点。让我们来了解一下这种创新的 技术。
零中频接收机的工作原理
2 雷达系统
3 空间探测器
利用零中频接收机的技术， 在雷达系统中可以实现更 精确的目标探测和跟踪， 提高系统的性能。
对于空间探测器，零中频 接收机能够提供更高灵敏 度的信号接收，帮助科学 家更好地探索宙。
零中频接收机的发展趋势
1
高速数字信号处理技术的发展
随着高速数字信号处理技术的发展，零中频接收机的性能将不断提升，进一步拓 宽其应用范围。
2
高精度时钟技术的发展
高精度时钟技术的发展将使得零中频接收机的频率测量更加精确，提高系统的稳 定性和性能。
3
高速数字转换技术的发展
高速数字转换技术的发展将进一步提高零中频接收机的信号采样速率和分辨率， 满足更高要求的应用场景。
结论
零中频接收机是一种新型的接收机技术，广泛应用于通信、雷达和空间探测器等领域。随着相关技术的发展， 这种创新的接收机技术将有着广阔的应用前景。
了解零中频接收机的工作原理，需要了解它的组成部分和零中频技术的原理。 让我们深入探讨一下这个技术的内部机制。
零中频接收机的优点
降低噪声系数
通过零中频技术，零中频接收机可以降低混频 器的噪声系数，提高接收信号的质量。
节约成本和空间
由于零中频接收机的设计，可以减少多个滤波 器的成本和占用的空间，提高系统的效率。
减少失真和干扰
相比于传统中频接收机，零中频接收机能够减 少信号失真和干扰，提供更清晰、更可靠的信 号。

Ｐ ｏ ｕ ｔ 品 设计 与 ｒｄ ｃｓ 产 Ｄ ｓ ＆ ｆ ｉ 应用 ｅｊ Ａ ｊ ｔ ｃ ０
基 于 ＩＬ ４ 片 的 多载 波 Ｓ５ １ ６芯
数 字 中颊 接 收 机的’ 计 设
＾
深圳 市 中兴 通 讯 股份 有 限公 司
摘 要 关键词
张 军 陈炜 炜
载 波 １— ◆ １
２０ ０ ２年 无线电工程 第 ３ ２鲞 摹 ７ 啊 ３ Ｊ １
Ｄ ｓ Ｍ Ａ ｐｉ ｔ ｎ ｅｊ ＆ ｐ ／ ａｉ ｌ ｃ ｏ ￣用
个模 数 转换 器 （ Ｄ ） Ａ Ｃ 。 在数字 中频接收 机 中，下变频 和 Ｉ 解调 的功 能 Ｑ 由数字 电路 完成 ，模 拟 电路只 是信 号 的通道 ，信 号 经 过模拟 通 路没 有发 生性 质变 化 ，只 是信 号频 谱从 射 频搬 移到 中频 。Ａ Ｃ输 出 的数字信 号仍然 属 于多 Ｄ 载 波 的中频 信 号 。因此 ，数字 接 收机 可 以共 用 一个 模 拟 通 道 ， 并 Ⅱ 这 一模 拟 通 道 在 结 构 上 也 更 为 简 化 ，通常 只 需 作 一次 下变 频 。在 带 来益 处 的 同时 ， 另一方 面 ，数字 中频接 收机 对模拟 通 道和 Ａ Ｃ的 要 Ｄ 求也相 应 增加 ，主 要表现 在 带 宽和动 态范 围上 。 实
际 应 用 中 共 用 的 载 波 数 目一 般 不 大 于 ３ 。
Ｐ ０ ｕ ｔ产 品 设 计 与 ｒ ｄ ｃｓ
弦信 号与 数字 中频信 号分别 混频得 到 Ｉ Ｑ基带 信号 ； 三是信 道滤 波 ， 将基 带信 号 以外的其它 频率滤 除 ， 同 时 ， 可 以实现数 字信 号的成形 滤波 。 还 Ｎ ０是 数 控 本 振 ，本 振 的 频 率值 可 以通 过 设 Ｃ 置 寄 存 器 设 定 。 频 器 用 乘 法 器 实 现 。 Ｃ 和 乘 法 混 ＮＯ 器 的采 样 频 率 都 和 Ａ Ｃ的采 样 频 率 相 同 ， 为 Ａ Ｃ Ｄ Ｄ 的采 样 频率 。 由于 较 高 的 Ａ Ｄ采 样 频 率 可 以获 得一些处理增益， 此 ， 因 其值 往 往 选 为数 倍 或 十 几 倍 的 ２ 信 号带 宽 。 样 的 采 样 频率 ， 于 后 续 的 倍 这 对 信 道 滤 波 器 以及 基 带 处 理 部分 ， 没 有什 么 益 处 ， 却 并且会增加硬件开销， 此， 因 在混 频和 信 道 滤 波 之 问 有 抽 取 模 块 实 现 降 采样功能。

２ 。 Ｇ
Ｄ 倍 抽取 ，再 用Ｍ级 ＨＢ 进 行 倍 抽取 。 １ Ｆ
带 通 采 样 定 理 【： 设 一 个 频 率 带 限 信 号 Ｘ （） 其 频 带 限 制 在 ２ 】 ｔ，
， ｊ ，
３ 接 收机的设 计方案
在 本 设 计 方 案 中 ， 接 收 的 信 号 的 中 心 频 率 为 １ ． Ｍ ， 道 间 要 ０５ 信
于 软 件 无 线 电 对 通 用 性 要 求 很 高 ， 所 以 对 频 率 覆 盖 范 围 的 要 求 也 很 宽 ， 一 般 来 说 要 达 到 ｌ ～２ Ｍ ＧＨｚ …。 根 据 Ｎｙ ｕｓ 采 样 定 理 ， 至 ｑ ｉｔ 少４ ＧＨＺ 采 样 率 才 能 达 到 无 失 真 Ａ ／Ｄ 转 换 。 而 目 前 市 场 上 的 的 ＡＤＣ远 远 不 能 满 足 软 件 无 线 电 的 要 求 ， 所 以 需 要 采 用 以 下 方 法 来 逼 近 理 想 的 软 件 无 线 电 。 即 先 将 射 频 降 低 到 中 频 ， 再 运 用 带 通 采
１５ ７
・
理 论探 索 ・
即 数 模 转 换 的 是 一 个 带 通 信 号 ， 其 ＞ ＞Ｂ＝ 一 ， 可 以 采 用 带 Ａ
Ｄ ， 然 后 根 据 情 况 分 解 成 Ｄ ・ ，使 得 Ｄ２ ， 这 样 用 ＣＩ ｌ ：２ Ｃ进 行
通 采 样技 术 。这 样 就 不 会像 Ｎｙ ｕ ｓ采 样 定理 那样 要 求 ｑ ｉｔ
（ Ｌ，ｆ ｆ Ｈ） ， 其 中 心 频 率 为 ｆ ＝ 内 ｏ
４
， 频 带 宽 Ｂ＝ 一 ，如
果 采 样 率 为 ｆ 满 足 ／ ｓ， ｓ
， ｎ 最 大 正 整 数 （ １ ２， … ） 为 ｏ， ， ，

第２５卷第４期增刊仪器仪表学报２００４年８月零中频宽带数字接收机方案的设计＋靳明林明秀宋建中（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春１３００３３）摘要通过应用软件无线电的思想，搭建了一个用于宽带中频（射频）信号接收的硬件平台，将处于中频（射频）段的高速宽带的模拟信号以下变频的方式变成处于基带的数字信号，同时以正交Ｉ，Ｑ信号的形式输出，以便于后续的ＤＳＰ对其进行软件算法的调解和处理。

该接收机设计输出的单通道带宽可达２０ＭＨｚ，适合宽带中频（射频）信号的接收，是目前硬件条件受到限制的情况下，宽带中频（射频）信号接收方法中一个可行的实施方案。

关键词软件无线电零中频数字下变频器宽带数字接收机ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＺｅｒｏ—ＩＦＷｉｄｅｂａｎｄＤｉｇｉｔａｌＲｅｃｅｉｖｅｒＪｉｎＭｉｎｇＬｉｎＭｉｎｇｘｉｕＳｏｎｇＪｉａｎｚｈｏｎｇ（ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ，ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｈａｒｄｗａｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｓｅｄｔＯｒｅｃｅｉｖｅｔｈｅｗｉｄｅｂａｎｄＩＦ（ＲＦ）ｓｉｇｎａｌｓｗａｓｂｕｉｌｔｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｉｄｅａｏｆｓｏｆｔ—ｗａｒｅｒａｄｉｏ．ＩｔｃａｎｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｔｈｅＩＦ（ＲＦ）ａｎａｌｏｇｗｉｄｅｂａｎｄｓｉｇｎａｌｓｔｏｄｉｇｉｔａｌｂａｓｅｂａｎｄｏｎｅｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｍｏｄ—ｕ｜ａｔｅｔｈｅｓｉｇｎａｌｓｂｙＤＳＰｓｏｆｔｗａｒｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｃ，ｔｈｅｓｉｇｎａｌｗａｓｏｕｔｐｕｔｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｆｏｒｍａｔｏｆＩＱ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｓｉｎ—ｇｌｅｃｈａｎｎｅｌｗｉｄｔｈｏｆｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒｉｓ２０ＭＨｚａｎｄｉｔｉｓａａｖａｉｌａｂｌｅｓｃｈｅｍｅｏｆｗｉｄｅｂａｎｄＩＦ（ＲＦ）ｓｉｇｎａｌｒｅｃｅｉｖｅｍｅｔｈ—ｏｄｓｐｒｅｓｅｎｔｌｙｔｈａｔｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓｃｏｎｆｉｎｅｄ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＳｏｆｔｗａｒｅｒａｄｉｏＺｅｒｏ—ＩＦＤｉｇｉｔａｌｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒＷｉｄｅｂａｎｄｄｉｇｉｔａｌｒｅｃｅｉｖｅｒ１引言软件无线电由天线，射频前端，宽带Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换器，通用和专用数字信号处理器及配套软件组成。

一种风廓线雷达接收机设计与实现摘要：详细介绍了一种风廓线雷达接收系统的设计与实现。

该系统采用了多项先进技术，包括超高灵敏度、大动态范围、数字中频等，具有系统灵敏度自动标定功能，提高了系统的微弱信号检测能力。

关键词：接收机高灵敏度大动态1 引言风廓线雷达以晴空湍流为探测目标，利用大气湍流对雷达电磁波的散射作用和脉冲多普勒雷达技术，获取空中水平风向、风速等数据。

为了获得微弱的回波信号，要求接收机具有超高灵敏度和较大的动态范围。

本文详细介绍了一种风廓线雷达接收机的设计与实现。

该接收机采用了多项先进技术，包括超高灵敏度、大动态范围、数字中频等，具有系统灵敏度自动标定功能，提高了系统的微弱信号检测能力。

2 系统组成与功能接收机主要由限幅开关耦合放大组件（含T/R开关、耦合器、低噪声放大器）、高频带通滤波器、上变频器、下变频器、标定单元、中频通道盒、数控衰减器和数字中频盒、电源板等组成。

组成框图如图1。

其功能主要有：a、将频综分系统输出的本振和调制信号经上变频输出射频激励信号；b、将接收到的射频回波信号进行低噪声放大、滤波，然后进行下变频，变换为中频信号，中频信号送入数字中放盒进行AD采样、数字下变频、IQ解调、滤波后输出至信号处理；c、在标定状态时，可根据需要完成灵敏度和噪声系数标定。

图1 接收机组成框图3 主要性能工作频率：1300MHz±10MHz；噪声系数：≤2dB；线性动态范围：≥70dB （含STC、AGC）；中频频率：60MHz±1MHz；中频带宽：≥2.5MHz；最小可检测信号功率：≤-147dB。

（终端测量）4设计方案工作原理与传统雷达接收机原理相似，采用下变频方案，射频回波信号经限幅开关耦合放大器放大、高频带通滤波器滤波后与本振信号下变频得到中频信号输出；上变频器将调制信号与本振信号上变频，得到的信号作为发射激励信号；在标定状态下，根据标定选择开关可将标定信号上变频，通过数控衰减器送限幅开关耦合放大器的耦合端进行速度和灵敏度标定。

了抽样 点数 目，同时还 达到 降低信 号 中频 的 作用 ， 很大程 度上减少 了后续 数字信号 的处 理 负 担。这 些处 理降低 了系统对 ＡＤＣ 器件 的 性能要 求 ， 实际使用 中采用一 些通用芯片就 在
可以满足要求 。 由于采 用 了带 通采 样技 术 ，Ａ定理可知 ， 带通 下 ： 采 样率 ，应满 足下式 ： ｓ ｓ ［１ ｓｎ２＇／ ｌ ｃｓ／＝ｃｓ ｎ ／ ｉ ｎ ＝ ｉ［ｎ ｌＩ， ｏ［１ ｏ［ ＇ Ｎ】 ｎ ｎｖ ｒ ２ｎ 经 比较 ，软 件 无线 电宽带 中频带通 采样 其 中 ，ｎ是输 入 的 ＬｕＴ 的地址 ，Ｎ 是 结 构 与 目前 的 中 频 数 字化 接 收 机 的 结 构 类 ｓ ｓ Ｌ Ｔ的 采样 数 ，ｓ ｌ ］ 在点２ Ⅳ处的正 Ｕ ｉ ｎ是 ｎ 万 ／ 似 ，其 主要 区别是 前者 中频带 宽更宽 ，所有 ＋ｌ 弦值 ，ｃ ｓ ］ ｏ ｌ 是在点 Ｄ ｎ Ｎ处 的余弦值 。当 ｎ ｒ／ 的 调制解 调等 功能全 由软 件加 以实现 。 这种 厂， １ ｎ ０ Ｎ改变时 ， ＵＴ会输出一个完整的正 从 到 Ｌ 软件 无线 电结 构通过 相对 复杂 的射频 前端把 其 ｎ 满 １ ≤＃ Ｉ 中 要 足 ≤ ，昔 Ｉ 余弦值 。 考虑到正 弦信号 的对称性 ， 只存放 ｌ ／ 高频 信号 变换 为中心 频率适 中 、带 宽适 中的 式中 为带通 信号的最 高频率 ，‘为 带 ４的波形 ，其余 ３ 个象限的波形通过简单换算 宽带 中频信 号 ，给后续 的 Ａ／ Ｄ采样数 字化 减 ，【 表 完成 。如 果采样速率 刚好是数字 中频 的 ４倍 ， ． 轻 了负担 ， Ａ／ 设计大大 简化 ，且比常用 通信号的最低频率，Ｂ为信号带宽。 】 使 Ｄ 示取 不大 干括 号 内数 值 的整数 。 那 么乘以 正弦波就相 当于乘 以 ０ ｌ ０ 一ｌ ，，和 ， 的窄 带超外 差前 端更 为简单 ，是 较为 可行 的 ２数 字下变频 ） 乘 以余弦波就相 当于乘以 ｌ ０ 一 和 ０ ，， ｌ 。 基 于软 件无线 思想 的通 信系统 设 计方案 （ 如 通 过数 字 下变 频 （ ｇｉ ｌ Ｄｏ ｎ Ｄｉ ｔ ｗ ａ 图 ３。 ） Ｃ ｎ ｅｓ ｎ Ｄ ） ｏ ｖ ｒ ｏ ，Ｄ Ｃ 将采样后的载频信 号变换 ３伪码捕获与跟踪 ｉ 本系统 中 中频数 字接 收机 主 要完成 下述 即基带信号 ， 是数字 中频 处理 实现本 地伪 随机码 与接 收信 号的 同步是 功 能 ：中频 模拟 信 号 的高速 Ａ Ｄ 带通 采 样 、 成零 中频 信号 ， 数字 下变 频 、伪码 同步 、相干 载波提 取 和数 的 目的 。 由本地 ＮＣＯ、数 字混 频器 和低通 扩频 接收机 的关 键技 术。 伪码的 同步 可分为

gps接收机工作原理GPS接收机工作原理一、引言随着科技的进步和智能手机的普及，GPS（全球定位系统）已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

无论是导航、定位还是位置服务，GPS都扮演着重要的角色。

而GPS接收机作为接收和处理GPS信号的关键设备，其工作原理也备受关注。

本文将重点介绍GPS接收机的工作原理。

二、GPS接收机的组成GPS接收机主要由天线、射频模块、数字信号处理器和用户界面等组成。

其中，天线用于接收来自GPS卫星的信号，射频模块负责将接收到的信号转换为中频信号，数字信号处理器则负责处理中频信号并计算出接收机的位置信息，用户界面则提供给用户显示和操作接收机的界面。

三、GPS信号的接收GPS信号是通过卫星发射并在空中传播的无线电波。

接收机的天线通过指向卫星并接收其发射的信号。

GPS卫星通常由地面控制站控制，保持在预定的轨道上并以特定的速度运行。

GPS卫星发射的信号包含有关卫星身份、时间和导航消息等信息。

接收机的天线会捕捉到这些信号并将其传输给射频模块。

四、信号的转换与处理射频模块将接收到的信号转换为中频信号。

中频信号的频率通常在几百兆赫范围内。

接着，中频信号被传输给数字信号处理器进行进一步处理。

数字信号处理器首先对信号进行解调，将其转换为数字信号。

然后，它会对接收到的信号进行解码和计算，以获得接收机的位置信息。

五、计算位置信息接收机通过解码GPS卫星发射的导航消息，获取卫星的位置和时间信息。

接着，它会使用三角定位原理计算出自身与至少三颗卫星之间的距离。

这些距离被称为伪距，通过与卫星的位置和时间信息结合，接收机可以计算出自身的三维位置坐标。

六、增强定位精度为了提高定位的精度，GPS接收机通常会同时接收多颗卫星发射的信号。

通过接收多颗卫星的信号，接收机可以使用差分定位技术进一步减小定位误差。

差分定位技术利用地面上的基准站测量出的真实位置信息，与接收机计算出的位置信息进行比较，从而得到更准确的位置。

我国从 1998 年就开始关注第三代移动通信技术和标准，并由国家科委组织 863 计划对第三代通信技术进行开发。信息产业部电信科学技术研究院（CATT）作为我 国的电信技术最大的研究院和产业集团，从 1998 年起，在原邮电部科技司的领导下， 积极参与了第三代移动通信的标准工作，提出了我国自己的 TD-SCDMA 建议，并且 已经成为国际三大主流标准之一。并从 1999 年起开始 TD-SCDMA 系统设备的研发， 于 2002 年 2 月 3 日，进行了第一次 TD-SCDMA 现场演示会。2002 年 2 月 7 日，通 过了 C3G 组织的 MTnet 第一阶段测试、验收。2002 年 10 月，中国按照国际惯例出 台了 3G 频率规划方案，为 TD-SCDMA 标准预留出 1880-1920MHz、2010-2025MHz 及 2300-2400MHz 共计 155MHz 频段。
电信科学技术研究院硕士学位论文
-2-
数字中频技术在 TD-SCDMA 基站系统中的应用和实现
§1.3 数字中频的优点
§1.3.1 传统超外差射频收发信机
传统的超外差结构的射频接收机和发射机如图 1-1 所示：
一次混频
带通 低噪声 滤波器 放大器
带通 滤波器
放大器
射频本振
二次混频 A/D I
cos
中频本振 sin
I/Q 信号幅度不平衡
电信科学技术研究院硕士学位论文
-3-
第一章 前言
幅度不平衡是由于 I/Q 是两路经过各自独立的信道进行处理所引起的；幅度 不平衡引起信号失真，如图 1-2 所示。
码片速率 码道间隔 基本帧长 多址方式 话音业务 数据业务
功率控制 调制方式 切换方式
1.28MHz 1.6MHz 5ms CDMA+TDMA+SDMA 8/12.2kps 移动环境下可达到 384kbps 非对称业务可达到 2Mbps 闭环功率控制和开环功率控制

１ 引 言
通 信 、 达 及 电 子 战 系 统 接 收 设 备 处 理 雷 的均 是 具 有 一 定 带 宽 的 带 通 信 号 ， 着 集 成 随 电路 技 术 的快 速 发 展 ， 速 Ａ／ 变 换器 及 高 高 Ｄ
线 ， 字 化 的 程 度 就 越 高 。 为 了 充 分 利 用 带 数 通 信 号 所 带 的 信 息 ， 信 、 达 及 电子 战 系 统 通 雷
ｔｒｆｅ ｅ ｒ ｑｕｅ ｙ ａｎ ｈ ａｎｄｗ ｉ ｈ ｏｆｔ ｇｉａ ｅｃ ｉ ｒ ｗ ｉｌｄ ｅ ｍ ｉ ｅ ｉｓ ｓ ｎｃ ｄ ｔ ｅ ｂ ｄｔ ｈｅ ｄｉ ｔ ｌｒ ｅｖｅ ｌ ｅｔ ｒ ｎ ｔ ａｍ ｐｌｎｇ ａｎ ｏ ｅｓ ｎｇ ｉ ｄ ｐｒ ｃ ｓｉ ｍ ｅｔ ｈｏｄｓ ．Ａ ｔ ｉｓ ．ｔ ｆｒ ｔ ｈｅ ｂａｎ ａｓ ｓ ｐｌｎｇ ｈｅ ｅ ｉ ｄｉ ｃ ｓ ｄ ｎ ｄｐ ｓ ａｍ ｉ ｔ ｏｒ ｍ ｓ ｓ ｕｓ ｅ ｉ ｄｅ ａｉ ｎ ｈｉ ｐａ ｒ． ｄ ｈｅ ｔ ｌ ｉ ｔ ｓ ｐｅ ａｎ ｔ ｎ ｔ ｏｔ ｗ ｙｐｅｓｏｆｂａ ｎｄｐａ ｓ ａｍ ｐｌｎｇ ａｒ ｅ ｅｎ ｅｄ ｔ ｍ ｐｌ ｅ ｈｅ ｄｉ ｔ ｒ ｃ ｖ ｓ ｓ ｉ ｅ ｐｒ ｓ ｔ ｏ ｉ ｅｍ ｎｔ ｔ ｇｉａｌ ｅ ｅｉｅｒ．
样 形 式 的 数 字接 收 机 的 设 计 方 案 。
关 键 词 带 通 信 号 Ｉ Ｑ 正 交 解 调 均 匀 采 样 数 字 接 收 机 ／
Ａｂｓ ｒ ｃ ｔ ａ ｔ： Ｔ ｈｅ ｂａ ｎｄｐ ｓ ｓ ｍ ｐ ｉ ｓ ａ ｋｅ ｅ ａｓ ａ ｌｎｇ ｉ ｙ ｔ ｃｈｎ ｑｕｅ ｔ ｍ ｐ ｅ ｅ ｇｉａ ｅ ｅｖｅ ． ｈｅ ｃ ｎ— ｉ ｏ ｉ ｌ ｍ ｎｔｄｉ ｔ ｌｒ ｃ ｉ ｒ Ｔ ｅ

ｎ ｌ时 ｆ ＝８ ＭＨ １＝２时 ｆ ＝ ｓ ０ ｚ ＂ １ ｓ：４ ＭＨ 而采样 率还 受信噪 比 ８ ｚ 的影响 ， 另一方面 ， 由于采用了带通采样技术 ， Ｄ采样率不 能任 Ａ
意选取 。由带通采样定理可知 ， 带通采样率 ｆ应满足 ｓ
２ Ｈ ｆ ｎ＋１ ｆ （ ）曼 ｆ ２ｆ ／ ， ｓ ｓ Ｌ ｎ
获得 ＩＱ 分 量 ， 后 给 出 了仿 真 结 果 。 、 最
关键词 ： 带通采样； 正交相干检 波； 正交解调 ； 数字接收机
中 图分 类 号 ￣ Ｐ ９ ． Ｔ ３ １９ 文献标识码 ： Ａ
Ｒ］ Ｂａ ｄ ｓ ａ ｌｎｇ ａ ｄ Ｄｉｉａ ａ ｒ ｔ ｒ ｍｏ ｕ ａ ｉ ｎ ｉ Ｒ ｇ ｔ ｌ Ｒｅ ｅｖ ｒ ａ ｄ Ｉ Ｆ ｎ ｐａ ｓ Ｓ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｔ ｌ Ｑｕ ｄ ａ ｕ ｅ Ｄｅ ｄ ｌ ｔｏ ｎ ＳＳ Ｄｉｉａ ｃ ｉ ｅ ｎ
者 ｆ ＋ Ｌ＝（ ＋ｊ Ｂ， Ｈ ｆ ２１ ） 即信 号最 高和最低频率之 和应是带宽 ＂ ／
的整数倍 。 ２１ ．采样 率的确定 二次雷达信号带 宽为 Ｂ Ｏ４ ｕ ， ２／ＭＨ ， ＝ ．５ ｓ即 ０９ ｚ 由采样定理这
直接 在射频按 次要 求进行采样 ， 现有器件根本无法满足其要求 ，
而带通采样技术正好解决 了这个 问题 。传统 的模拟正交解调原 理由于模拟器件 的不一致性 ，其幅度和相位很难优 于 ０ ｄ ． Ｂ和 ５ １。数 字接收机在 中频 对雷达 回波直接数 字化 ， Ａ Ｃ数据进 。 对 Ｄ
行数字下变频和低通滤波形成基带数 字 ＩＱ。 、 由于采用 了数字混
就要求采样率大于 ４ ／ＭＨｚ ０９ 。由软件无线 电的要求来看 ， 带通采
Ｔｈｅ ｒ Ｉ ｌ ｍ ｅ ｔ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍｐ ｅ ｎａ ｉ ｎ

零中频接收机的研究和硬件设计零中频接收机是一种重要的通信设备，它在无线通信系统中扮演着至关重要的角色。

零中频接收机的主要作用是将接收到的射频信号转换为基带信号，以便后续的信号处理。

随着通信技术的不断发展，零中频接收机的研究和应用也越来越广泛。

本文旨在研究和设计一种高性能的零中频接收机，并对其性能进行实验验证。

零中频接收机的工作原理是将接收到的射频信号通过天线或传输线转换为交流电信号，然后经过低噪声放大器进行放大，最后经过解调器解调为基带信号。

其中，信号的解调是零中频接收机的核心环节。

常见的解调方法包括平方律解调、平方律检波、同步解调等。

本文所设计的零中频接收机将采用同步解调的方法进行解调。

零中频接收机的硬件设计包括多个组成部分，如天线、滤波器、放大器、混频器、检测器等。

其中，天线的作用是接收射频信号；滤波器的作用是滤除噪声和干扰信号；放大器的作用是对信号进行放大，以便后续处理；混频器的作用是将信号从射频频段搬移到基带频段；检测器的作用是检测信号的幅度和相位。

在硬件设计过程中，我们需要根据具体的系统要求，对各个组成部分进行详细的设计和选型。

例如，对于放大器，我们需要考虑其噪声性能、线性度和增益；对于混频器，我们需要考虑其变频损耗、噪声系数、端口隔离度等参数。

零中频接收机的软件设计主要是对硬件进行控制和配置，同时对信号进行数字处理。

软件设计的主要流程包括初始化、参数配置、数据采集、信号处理等。

在软件设计中，我们需要使用相关的编程语言和开发工具进行开发和调试。

同时，我们还需要考虑软件的可扩展性和可维护性。

为了验证本文所设计的零中频接收机的性能和可靠性，我们进行了一系列实验测试。

实验结果表明，该零中频接收机在低信噪比条件下仍能保持良好的性能，同时具有较低的相位噪声和较高的频率稳定度。

我们还对该零中频接收机的功耗和体积进行了测量和评估，结果表明该设计具有较高的集成度和较低的功耗。

在实验结果分析中，我们发现该零中频接收机的性能主要受到放大器噪声、混频器变频损耗等因素的影响。

维普资讯
第 ６期
邵春晖等 ： 一种多模导航接收机的数字化实现方案
维普资讯
第 ８卷第 ６期
２０ ０７年 １ ２月
空
军
工
程
大
学
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报（ 自然 科 学 版 ）
Ｖｏ ＿ Ｎｏ． ｌ８ ６ Ｄｅ ２ｏ ７ ｃ． ０
ＪＵ Ｎ ＬＯ Ｉ Ｏ Ｃ Ｎ ＩＥ ＲＮ ＮＶ Ｒ ＩＹ Ｎ Ｔ Ｒ ＬＳ ＩＮ ＥＥ Ｉ Ｏ ） Ｏ Ｒ Ａ ＦＡＲＦ Ｒ ＥＥ ＧＮ Ｅ ＩＧＵ ＩＥ Ｓ （Ａ Ｕ Ａ ＣＥ Ｃ ＤＴ Ｎ Ｔ Ｉ
关键词 ： 软件 无线 电 ； 中频数 字化 ； 敏度 ； 灵 自动增 益控 制
中图分类 号 ：Ｔ ８０ Ｎ ５ 文献标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ９— ５ ６ ２ ０ ）６— ０ ２— ４ １０ ３ １ （ ０ ７ ０ ０ １ ０
软 件无线 电 的思 想是将 Ａ Ｄ采 样尽 量靠 近天线 Ｊ这样 由于 其功 能 和性 能都 由软 件 决定 ， 收 机可 以 ／ ， 接
一
种 多 模 导 航 接 收 机 的 数 字 化 实 现 方 案
邵春晖 ， 李治安 ， 李 晓明
（空 军 工 程 大 学 电讯 工程 学 院 ，陕 西 西 安 ７ ０７ ） １０７
摘Leabharlann 要 ： 解决 导航 体 制不兼 容 的 问题 ， 出 了一种 多模 导 航接 收机 数 字化 实 现方 案 。该 方 案 为 提
收稿 日期 ：０ ７— ７—１ ２０ ０ ３ 基金项 目： 队科研基金资助项 目 军 作者简介 ： 邵春晖 （９ ６一）男 ， １７ ， 河北黄冈人 ， 硕士生 ， 主要从事无线电导航 研究 ；
李治安 （９７ ）男 ， １５ 一 ， 河北邯郸 人 ， ， 教授 主要从事通信与信息系统、 无线 电导航研究