CN105024769A - 一种监听装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了监听装置，该监听装置包括：第一级低噪声放大器、射频滤波器、第二级低噪声放大器、射频可调衰减器、射频放大器、混频器、第一级中频滤波器、中频可调衰减器、中频放大器、第二级中频滤波器，来对接收到的信号进行处理，并最终输送给模数转换器。本发明通过合理调整监听装置的设计架构，采用不同的设计组件，可以有效提高系统灵敏度，提升动态范围。

Description

一种监听装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及了一种监听装置。

背景技术

现有的监听设备的结构，如图1所示，第一级器件为滤波器，也即采用直接滤波放大的结构，这样的结构可以首先对带宽外的信号进行较好的滤除，但会增大接收链路的噪声系数，从而影响系统灵敏度，降低检测距离和精度，另外，这种结构未考虑较大干扰信号存在情况，动态范围较小，对于现在越来越宽的信号带宽，当外界存在频率临近或者带宽内的大干扰信号时，很容易造成器件饱和，影响系统性能，甚至造成设备内部器件损坏，降低产品使用寿命。

可见由于现有的监听设备未考虑现在频谱复杂条件下大干扰的情况，导致存在噪声系数较大，动态范围小，前端器件易饱和，链路调整不灵活等缺点，会造成监听设备的性能以及使用寿命受到影响，使用范围受限。

发明内容

本发明实施例提供一种监听装置，以通过合理调整监听装置的设计架构，有效的降低了系统噪声系数，保证存在大干扰信号情况下，监听装置能正常，提高了优化系统灵敏度，增加了测试距离和精度，扩大动态范围。

本发明实施例提供一种监听装置，所述监听装置具体包括：

第一级低噪声放大器，用于接收来自天线的目标信号，对目标信号进行低噪声放大处理，得到第二信号，并将所述第二信号传输给第一级射频滤波器；或者直接将目标信号输出给第一级射频滤波器；

第一级射频滤波器，用于接收来自第一级低噪声放大器的目标信号或者第二信号，对所述目标信号或者第二信号进行滤波处理，得到第三信号，并将所述第三信号输出给第二级低噪声放大器；

第二级低噪声放大器，用于接收来自第一级滤波器的第三信号，对所述第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号输出给射频可调衰减器；或者直接将所述第三信号输出给射频可调衰减器；

射频可调衰减器，用于接收来自第二低噪声放大器的第三信号或者第四信号，对所述第三信号或者第四信号进行衰减处理，得到第五信号，并将所述第五信号输出给射频放大器；

射频放大器，用于接收来自射频可调衰减器的第五信号，对所述第五信号进行放大处理，得到第六信号，并将所述第六信号输出给第二级射频滤波器；

第二级射频滤波器，用于接收来自射频放大器的第六信号，对所述第六信号进行滤波处理，得到第七信号，并将所述第七信号输出给混频器

混频器，用于接收来自第二级射频滤波器的第七信号，对所述第七信号进行下变频处理，得到第八信号，并将所述第八信号输出给第一级中频滤波器；

第一级中频滤波器，用于接收来自混频器的第八信号，对所述第八信号进行滤波处理，得到第九信号，并将所述第九信号输出给中频可调衰减器；

中频可调衰减器，用于接收来自混频器的第九信号，对所述第九信号进行衰减处理，得到第十信号，并将所述第十信号输出给中频放大器；

中频放大器，用于接收中频可调衰减器的第十信号，对所述第十信号进行放大处理，得到第十一信号，并将所述第十一信号输出给第二级中频滤波器；

第二级中频滤波器，用于接收中频放大器的第十一信号，对所述第十一信号进行滤波处理，得到第十二信号，并将所述第十二信号输出给模数转换器。

所述第一低噪声放大器，具体用于在接收到的目标信号大于预设信号阈值时，将所述目标信号直接传输给第一级射频滤波器；或者，在目标信号不大于预设信号阈值时，对所述目标信号进行低噪声放大处理得到第二信号，而后将所述第二信号输出给第一级射频滤波器。

所述第一级低噪声放大器包括射频开关；其中，在目标信号大于预设信号阈值时，则所述射频开关用于旁路所述第一级低噪声放大器，以使目标信号不经过放大直接传输到所述第一级射频滤波器；在目标信号不大于预设信号阈值时，则所述射频开关选通所述第一级低噪声放大器通道，以使所述第一级低噪声放大器对目标信号进行低噪声放大处理，得到第二信号，并将所述第二信号输出给第一级射频滤波器。

所述第二级低噪声放大器，具体用于在所述第三信号大于预设信号阈值时，将所述第三信号直接传输给射频可调衰减器；或者，在所述第三信号不大于预设信号阈值时，对所述第三信号进行低噪声放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号传输给射频可调衰减器。

所述第二级低噪声放大器包括射频开关；其中，在所述第三信号大于预设信号阈值时，则所述射频开关用于旁路所述第二级低噪声放大器，以直接将所述第三信传输给所述射频可调衰减器；在所述第三信号不大于预设信号阈值时，则所述射频开关用于选通所述第二级低噪声放大器，以使所述第二级低噪声放大器对第三信号进行低噪声放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号传输给所述射频可调衰减器。

所述混频器，具体用于在对所述第七信号进行变频处理，得到第八信号的过程中，将所述第七信号通过与本振信号混频，进行下变频处理，得到所述第八信号。

所述第一级低噪声放大器或第二级低噪声放大器具体包括：射频开关与低噪声放大器集成一体的集成可旁路低噪声放大器。

与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：本发明实施例中，通过合理调整监听装置的设计架构，采用不同的设计组件，可以有效提高系统灵敏度，提升动态范围，当不存在大干扰信号的情况下，信号经过低噪声放大器再进入滤波器，有效的降低了系统的噪声系数，提高灵敏度，并在存在大的阻塞信号或者带内强干扰情况下，可以根据检测到的信号幅度，在保证输入各级器件信号幅度满足要求的前提下，通过对链路各级增益进行合理的调整，从而达到链路的最低噪声、最优线性，保证合理的信号幅度进入模数转换器，提高了监听设备的可用性。

附图说明

图1是现有技术中的包括滤波器和放大器的监听装置的结构示意图；

图2-图5是本发明实施例中提供的一种监听装置的结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例中提供一种监听装置，如图2所示，该动态接收装置具体包括：

第一级低噪声放大器，用于接收来自天线的目标信号，对目标信号进行低噪声放大处理，得到第二信号，并将所述第二信号传输给第一级射频滤波器；或者直接将目标信号输出给第一级射频滤波器。

本发明实施例中，所述第一级低噪声放大器(低噪声放大器A或可旁路第噪声放大器A)，具体用于在接收到的目标信号大于预设信号阈值时，将所述目标信号直接传输给第一级射频滤波器；或者，在目标信号不大于预设信号阈值时，对所述目标信号进行低噪声放大处理，得到第二信号，而后将所述第二信号输出给第一级射频滤波器；进一步的，所述第一级低噪声放大器包括射频开关；其中，在目标信号大于预设信号阈值时，则所述射频开关用于旁路所述第一级低噪声放大器，以使目标信号不经过放大直接传输到所述第一级射频滤波器；在目标信号不大于预设信号阈值时，则所述射频开关选通所述第一级低噪声放大器通道，以使所述第一级低噪声放大器对目标信号进行低噪声放大处理，得到第二信号，并将所述第二信号输出给第一级射频滤波器。

其中，第一级低噪声放大器具体可以是如图2所述的包括两个射频开关和低噪声放大器的低噪声放大器A，还包括如图3所示的射频开关与低噪声放大器集成一体的集成可旁路低噪声放大器A，该第一级低噪声放大器可以实现开关选定旁路，即通过开关关闭第一级低噪声放大器，切换到直通通路，使有用信号直接进入到下一级；需要指出的是，如图2所示的，第一级低噪声放大器的内部结构中可以集成两个射频开关，射频开关用于切换第一低噪声放大器到直通通路，将第一信号直接输出给第一滤波器，一次性减小第一级低噪声放大器的放大增益，可以有效减小目标信号对第一级射频滤波器的冲击及恶化，另外，第一级低噪声放大器还可以对目标信号进行低噪声放大处理，以得到需要输出给第一级射频滤波器的已经完成低噪声放大处理的第二信号。

第一级射频滤波器，用于接收来自第一级低噪声放大器的目标信号或者第二信号，对所述目标信号或者第二信号进行滤波处理，得到第三信号，并将所述第三信号输出给第二级低噪声放大器。

其中，在接收的目标信号(ANT信号)或第二信号进入到监听装置的第一级射频滤波器(射频滤波器A)后，第一级射频滤波器对目标信号或第二信号进行滤波处理，即滤除第一信号的带外干扰，滤除镜像信号、带外杂散等，以得到需要输出给第二低噪声放大器的第三信号。

此外，在第一滤波器和第二低噪声放大器之间，可以设置信号功率检测点，对通过信号功率检测点的信号(第三信号)进行功率检测，并经过ADC(Analog-to-Digital Converter，模数变换器)传递至FPGA(Field ProgrammableGate Array，现场可编程逻辑门阵列)，以使得FPGA根据检测到的信号的功率对于第一级低噪声放大器，第二级低噪声放大器，后续的射频可调衰减器以及中频可调衰减器进行适应性设置，以在尽量小的恶化系统噪声系数基础上满足系统对于信号的需要。

第二级低噪声放大器，用于接收来自第一级滤波器的第三信号，对所述第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号输出给射频可调衰减器；或者直接将所述第三信号输出给射频可调衰减器。

其中，第二级低噪声放大器(低噪声放大器B或可旁路低噪声放大器B)与第一级低噪声放大器的结构类似，具体包括可以是如图2所述的包括两个射频开关和低噪声放大器的低噪声放大器B，还包括如图3所示的射频开关与低噪声放大器集成一体的集成可旁路低噪声放大器B，第二级低噪声放大器，具体用于在第三信号大于预设信号阈值时，将第三信号输出给射频可调衰减器；或者，在第三信号不大于预设信号阈值时，对第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将第四信号输出给射频可调衰减器，进一步的，第二低噪声放大器包括射频开关；其中，在第三信号大于预设信号阈值时，则射频开关用于关闭第二级低噪声放大器，以使第二级低噪声放大器将第三信号输出给射频可调衰减器；在第三信号不大于预设信号阈值时，则射频开关用于打开第二级低噪声放大器，以使第二级低噪声放大器对第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将第四信号输出给射频可调衰减器。

第二级低噪声放大器可以对第三信号进行低噪声放大处理，以得到需要输出给射频可调衰减器的已经完成低噪声放大处理的第四信号，或者也可以直接将第三信号输出给射频可调衰减器，避免过大的信号给射频可调衰减器造成的冲击。

射频可调衰减器，用于接收来自第二低噪声放大器的第三信号或者第四信号，对第三信号或者第四信号进行衰减处理，得到第五信号，并将第五信号输出给射频放大器。以此通过器件内部衰减变化，调整链路增益。

射频放大器，用于接收来自射频可调衰减器的第五信号，对第五信号进行放大处理，得到第六信号，并将第六信号输出给第二级射频滤波器；

其中，射频放大器(放大器C)对第五信号进行放大处理，以得到需要输送给第二级射频滤波器的第六信号。以此将经过上述一系列处理的射频信号放大，保证进入后级混频器的信号幅度达到一定水平，保证系统线性需求。

另外，如图4所示，本申请中的射频可调衰减器和射频放大器的功能可以集成为射频可调增益放大器。

第二级射频滤波器，用于接收来自射频放大器的第六信号，对所述第六信号进行滤波处理，得到第七信号，并将所述第七信号输出给混频器；以此，对接收到的射频信号进行滤波处理，进一步滤除镜像信号、带外杂散等干扰信号。

混频器，用于接收来自第二级射频滤波器的第七信号，对所述第七信号进行下变频处理，得到第八信号，并将所述第八信号输出给第一级中频滤波器。

具体的，混频器用于对第七信号进行变频处理，得到第八信号的过程中，接收本振信号，将第七信号通过与本振信号混频，进行下变频处理，得到第八信号；进一步的，混频器将接收到的信号进行变频处理，转换为中频信号(即第八信号)，后续将第八信号以差分的方式对信号进行输送。将接收到的射频信号下变频到合适的中频。

第一级中频滤波器，用于接收来自混频器的第八信号，对所述第八信号进行抗混叠滤波处理，得到第九信号，并将所述第九信号输出给中频可调衰减器；以此滤除混频后产生的非线性信号及其他干扰。

中频可调衰减器，用于接收来自混频器的第九信号，对所述第九信号进行衰减处理，得到第十信号，并将所述第十信号输出给中频放大器。

其中，中频可调衰减器得到第九信号后，将第九信号以差分的方式对信号进行输送给中频可调衰减器。以此调整中频增益，保证系统线性。

中频放大器，用于接收中频可调衰减器的第十信号，对所述第十信号进行放大处理，得到第十一信号，并将所述第十一信号输出给第二级中频滤波器；以此进一步调整链路增益，保证信号幅度。

而本申请中的中频可调衰减器和中频放大器的功能也可以如图5所示，将中频可调衰减器和中频放大器集成为中频可调增益放大器。

第二级中频滤波器，用于接收中频放大器的第十一信号，对所述第十一信号进行滤波处理，得到第十二信号，并将所述第十二信号输出给模数转换器。以此进一步滤除混频后的干扰信号，防止混叠，并将滤波器后的信号传输给模数转换器

与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：本发明实施例中，通过合理调整监听装置的设计架构，采用不同的设计组件，可以有效提高系统灵敏度，提升动态范围，当不存在大干扰信号的情况下，信号经过低噪声放大器再进入滤波器，有效的降低了系统的噪声系数，提高灵敏度，并在存在大的阻塞信号或者带内强干扰情况下，可以根据检测到的信号幅度，在保证输入各级器件信号幅度满足要求的前提下，通过对链路各级增益进行合理的调整，从而达到链路的最低噪声、最优线性，保证合理的信号幅度进入模数转换器，提高了监听设备的可用性。

其中，本发明装置的各个器件可以集成于一体，也可以分离部署。上述器件可以合并为一个器件，也可以进一步拆分成多个子器件。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种监听装置，其特征在于，所述监听装置具体包括：

第一级低噪声放大器，用于接收来自天线的目标信号，对目标信号进行低噪声放大处理，得到第二信号，并将所述第二信号传输给第一级射频滤波器；或者直接将目标信号输出给第一级射频滤波器；

第一级射频滤波器，用于接收来自第一级低噪声放大器的目标信号或者第二信号，对所述目标信号或者第二信号进行滤波处理，得到第三信号，并将所述第三信号输出给第二级低噪声放大器；

第二级低噪声放大器，用于接收来自第一级滤波器的第三信号，对所述第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号输出给射频可调衰减器；或者直接将所述第三信号输出给射频可调衰减器；

射频可调衰减器，用于接收来自第二低噪声放大器的第三信号或者第四信号，对所述第三信号或者第四信号进行衰减处理，得到第五信号，并将所述第五信号输出给射频放大器；

射频放大器，用于接收来自射频可调衰减器的第五信号，对所述第五信号进行放大处理，得到第六信号，并将所述第六信号输出给第二级射频滤波器；

第二级射频滤波器，用于接收来自射频放大器的第六信号，对所述第六信号进行滤波处理，得到第七信号，并将所述第七信号输出给混频器

混频器，用于接收来自第二级射频滤波器的第七信号，对所述第七信号进行下变频处理，得到第八信号，并将所述第八信号输出给第一级中频滤波器；

第一级中频滤波器，用于接收来自混频器的第八信号，对所述第八信号进行滤波处理，得到第九信号，并将所述第九信号输出给中频可调衰减器；

中频可调衰减器，用于接收来自混频器的第九信号，对所述第九信号进行衰减处理，得到第十信号，并将所述第十信号输出给中频放大器；

中频放大器，用于接收中频可调衰减器的第十信号，对所述第十信号进行放大处理，得到第十一信号，并将所述第十一信号输出给第二级中频滤波器；

第二级中频滤波器，用于接收中频放大器的第十一信号，对所述第十一信号进行滤波处理，得到第十二信号，并将所述第十二信号输出给模数转换器。

2.如权利要求1所述的监听装置，其特征在于，

所述第一级低噪声放大器，具体用于在接收到的目标信号大于预设信号阈值时，将所述目标信号直接传输给第一级射频滤波器；或者，在目标信号不大于预设信号阈值时，对所述目标信号进行低噪声放大处理，得到第二信号，而后将所述第二信号输出给第一级射频滤波器。

3.如权利要求2所述的监听装置，其特征在于，

所述第一级低噪声放大器包括射频开关；其中，在目标信号大于预设信号阈值时，则所述射频开关用于旁路所述第一级低噪声放大器，以使目标信号不经过放大直接传输到所述第一级射频滤波器；在目标信号不大于预设信号阈值时，则所述射频开关选通所述第一级低噪声放大器通道，以使所述第一级低噪声放大器对目标信号进行低噪声放大处理，得到第二信号，并将所述第二信号输出给第一级射频滤波器。

4.如权利要求1所述的监听装置，其特征在于，

所述第二级低噪声放大器，具体用于在所述第三信号大于预设信号阈值时，将所述第三信号直接传输给射频可调衰减器；或者，在所述第三信号不大于预设信号阈值时，对所述第三信号进行低噪声放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号传输给射频可调衰减器。

5.如权利要求4所述的监听装置，其特征在于，

所述第二级低噪声放大器包括射频开关；其中，在所述第三信号大于预设信号阈值时，则所述射频开关用于旁路所述第二级低噪声放大器，以直接将所述第三信传输给所述射频可调衰减器；在所述第三信号不大于预设信号阈值时，则所述射频开关用于选通所述第二级低噪声放大器，以使所述第二级低噪声放大器对所述第三信号进行低噪声放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号传输给所述射频可调衰减器。

6.如权利要求1所述的监听装置，其特征在于，

所述混频器，具体用于在对所述第七信号进行变频处理，得到第八信号的过程中，将所述第七信号通过与本振信号混频，进行下变频处理，得到所述第八信号。

7.如权利要求1-5任意一项所述的监听装置，其特征在于，所述第一级低噪声放大器或第二级低噪声放大器具体包括：射频开关与低噪声放大器集成一体的集成可旁路低噪声放大器。