CN107404326A - 一种结合软件无线电的超外差接收机 - Google Patents

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钱建增
张建军
李柬
郝帅龙
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Tianjin Optical Electrical Communication Technology Co Ltd
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Tianjin Optical Electrical Communication Technology Co Ltd
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/0003—Software-defined radio [SDR] systems, i.e. systems wherein components typically implemented in hardware, e.g. filters or modulators/demodulators, are implented using software, e.g. by involving an AD or DA conversion stage such that at least part of the signal processing is performed in the digital domain
    • H—ELECTRICITY
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    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/26—Circuits for superheterodyne receivers

Abstract

本发明提供了一种结合软件无线电的超外差接收机，包括顺序连接的天线、限幅器、第一滤波器、低噪声放大器、第二滤波器、混频器、第三滤波器和零中频接收芯片，所述零中频接收芯片与MCU连接，所述MCU还连接本振芯片，所述本振芯片连接混频器。本发明有益效果：即使零中频接收芯片的本振泄漏很大也会被第一滤波器和第二滤波器滤除，不会使本振信号泄漏到外面，能够有效的提高接收机的性能；并且一般零中频接收芯片的增益大、灵敏度高，能够有效的减小链路长度；本发明所述的超外差接收机应用灵活，只需改变第一滤波器、第二滤波器和本振频率就可实现不同频点的接收。

Description

一种结合软件无线电的超外差接收机
技术领域
本发明属于无线电技术领域，尤其是涉及一种结合软件无线电的超外差接收机。
背景技术
传统超外差接收机的组成模式通常包括低噪声放大器、滤波器、混频器、以及多个中频放大器组成，超外差接收机将射频信号经过变频转换到中频，有利于信号的放大，并且采用较低的中频有利于AD的采集。但是超外差的方式接收射频中频的链路长度会比较长。当今还有一种利用软件无线电技术零中频方案的接收机，射频信号通过天线接收到以后直接进入零中频解调芯片进行接收，零中频方案不经过变频将射频信号一次下变频到基带信号进行处理，但零中频接收的缺点就是会出现本振泄漏的情况，本振泄漏会经天线发送到空间中去，经过反射等情况又会被天线所接收，使接收机产生直流偏差，导致信噪比变差，从而影响了接收机的接收性能。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种结合软件无线电的超外差接收机，以解决上述问题的不足之处，缩短射频链路并且能够抑制本振泄漏。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种结合软件无线电的超外差接收机，包括顺序连接的天线、限幅器、第一滤波器、低噪声放大器、第二滤波器、混频器、第三滤波器和零中频接收芯片，所述零中频接收芯片与MCU连接，所述MCU还连接本振芯片，所述本振芯片连接混频器。
进一步的，所述限幅器的限幅起控点低于低噪声放大器的最大输入功率。
进一步的，所述第一滤波器为选频滤波器。
进一步的，所述第二滤波器为镜频抑制滤波器。
进一步的，所述第三滤波器为中频滤波器。
相对于现有技术，本发明所述的结合软件无线电的超外差接收机具有以下优势：
本发明所述的超外差接收机即使零中频接收芯片的本振泄漏很大也会被第一滤波器和第二滤波器滤除，不会使本振信号泄漏到外面，能够有效的提高接收机的性能；并且一般零中频接收芯片的增益大、灵敏度高，能够有效的减小链路长度；本发明所述的超外差接收机应用灵活，只需改变第一滤波器、第二滤波器和本振频率就可实现不同频点的接收。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的结合软件无线电的超外差接收机电路原理图。
附图标记说明：
1-第一滤波器；2-低噪声放大器；3-第二滤波器；4-混频器；5-第三滤波器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种结合软件无线电的超外差接收机，包括顺序连接的天线、限幅器、第一滤波器1、低噪声放大器2、第二滤波器3、混频器4、第三滤波器5和零中频接收芯片，所述零中频接收芯片与MCU连接，所述MCU还连接本振芯片(图中未画出)，所述本振芯片连接混频器4。
所述限幅器为HSMP4820，所述限幅器的限幅起控点低于低噪声放大器2的最大输入功率，这是因为所述限幅器的主要功能是对后级器件特别是有源器件的保护，防止突发大信号将芯片烧毁。
所述第一滤波器1是一种选频滤波器，所述第一滤波器1为LC滤波器，本实施例中所述第一滤波器1为LC型巴特沃斯型滤波器，巴特沃斯滤波器具有最大平滑的性能，带内比较平滑，波动小，设计简单，比较容易实现小的插损减小链路的噪声系数。
所述低噪声放大器2选择高增益、低噪声且高线性度的放大芯片，保证接收机的接收性能，在本实施例中，所述低噪声放大器为SKY67110。
所述第二滤波器3是一种镜频抑制滤波器，其主要功能是将带外干扰信号进一步滤除，特别是在镜像频率和中频频率的，防止镜像信号和中频信号进入混频器4影响设备的接收，在本实施例中，所述第二滤波器为SF4136。
所述第三滤波器5为高性能声表面型中频滤波器，其选择主要是根据信号的中频带宽选择合适的频带宽度，保证中频信号的纯净度，在本实施例中，所述第三滤波器为MA06842。
所述混频器为LT5560。
所述MCU为STM32。
所述本振芯片为LMX2541。
所述零中频接收芯片为AD9361。
本实施例的工作过程如下：
由所述天线接收到的射频信号首先经过限幅器进行保护后进入第一滤波器1对信号进行初步选取；然后经过低噪声放大器2对信号进行放大，由于链路的噪声系数直接影响了设备的灵敏度，噪声系数大会使接收机的灵敏度降低，所以减小噪声系数能够有效增强设备的接收能力，而链路的噪声系数主要是由射频前端产生，因此链路前端使用低噪声放大器2以减小噪声系数；信号经过低噪声放大器2后接入第二滤波器3，该滤波器的主要功能是将超外差接收的镜频信号进行抑制，并且对信号进行精确选取，将带外信号滤除；滤波后的信号接入混频器4，经混频后射频信号下变频为中频信号；混频后的信号首先必须要经过中频滤波器，对中频信号进行选取；滤波后的中频信号接入零中频接收芯片通过软件无线电技术进行接收；零中频接收芯片接到信号后首先将中频信号直接下变频到基带信号，并根据相关的协议对基带信号进行解调；超外差接收机中的MCU负责对输入混频器4中的本振信号L0(本振信号L0由本振芯片产生)和零中频接收芯片进行控制，其中软件无线电所涉及到的编程和算法属于本领域技术人员所公知的现有技术和常规手段，而本申请技术方案的改进主要在于控制系统前端的信号处理电路。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种结合软件无线电的超外差接收机，其特征在于：包括顺序连接的天线、限幅器、第一滤波器、低噪声放大器、第二滤波器、混频器、第三滤波器和零中频接收芯片，所述零中频接收芯片与MCU连接，所述MCU还连接本振芯片，所述本振芯片连接混频器。
2.根据权利要求1所述的一种结合软件无线电的超外差接收机，其特征在于：所述限幅器的限幅起控点低于低噪声放大器的最大输入功率。
3.根据权利要求1所述的一种结合软件无线电的超外差接收机，其特征在于：所述第一滤波器为选频滤波器。
4.根据权利要求1所述的一种结合软件无线电的超外差接收机，其特征在于：所述第二滤波器为镜频抑制滤波器。
5.根据权利要求1所述的一种结合软件无线电的超外差接收机，其特征在于：所述第三滤波器为中频滤波器。
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