CN202949427U - 无线信道探测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线信道探测系统，其包括发射端和接收端两部分，发射端由参考信号产生器、信号调频器、功放、RF发射天线组成，接收端由RF接收天线、低噪声放大器LNA、带通滤波器、信号衰减器、中频放大器、八通道混频器、信号调频器、本地参考源信号产生器、系统定时及同步信息接口模块、八通道信号功放、A/D模数转换器、数据处理及RAM存储器和无线信道探测信息显示模块组成。所述系统可用于无线通信系统应用时对不同无线电波频段和不同的无线传播环境的无线信道探测，提供了一套完整的系统方案，本实用新型解决了现有技术方案中无线信道探测精度低和适用面窄的缺陷，而且具有探测速度快、探测结果准确及系统成本低等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信系统探测领域，特别是提供了一种无线信道探测系统。
背景技术
现今，随着移动通信系统的不断演进，新一代移动通信技术发展迅速，新一代无线通信系统将会采用新的频段，并且对系统带宽和数据传输速率都将会提出更高的要求。由于在不同无线电波频段以及在不同的传播环境中，无线电波的传播特性不同，因而需要通过信道测量探测来获得电波的传播特性，进而才能建立新的无线信道传播模型来设计和应用新的无线通信系统。
国内现有的无线信道探测方案主要进口国外发达国家的仪器系统设备，费用昂贵，同时由于主要为国外城乡场景服务，对国内城市或者乡村的无线信道探测精度较低，不适应我国特有的城乡居住场景的无线信道传播环境，探测速度慢也是现有技术设备的缺点之一，从而阻碍了我国无线通信系统的设计和应用的步划。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提出一种无线信道探测系统。本实用新型主要用于无线通信系统应用时对不同无线电波频段和不同的无线传播环境的无线信道探测，提供了一套完整的探测系统方案。
本实用新型的技术方案是：
一种无线信道探测系统，其包括发射端和接收端两部分，发射端由参考信号产生器、信号调频器、功放、RF发射天线组成，接收端由RF接收天线、低噪声放大器LNA、带通滤波器、信号衰减器、中频放大器、八通道混频器、信号调频器、本地参考源信号产生器、系统定时及同步信息接口模块、八通道信号功放、A/D模数转换器、数据处理及RAM存储器和无线信道探测信息显示模块组成，其特征在于：所述参考信号产生器的输出端连接在所述信号调频器的输入端；所述信号调频器的输出端连接至所述功放的输入端；所述功放的输出端连接至所述RF发射天线的输入端；所述RF接收天线、低噪声放大器LNA、带通滤波器、信号衰减器、中频放大器依次进行连接；所述中频放大器的输出端连接在所述八通道混频器的第一输入端；所述信号调频器的输出端连接在所述八通道混频器的第二输入端；所述本地参考源信号产生器的输出端连接在所述信号调频器的输入端；所述系统定时及同步信息接口模块的输出端连接在所述本地参考源信号产生器的输入端；所述八通道混频器、八通道信号功放、A/D 模数转换器、数据处理及RAM存储器和无线信道探测信息显示模块依次连接。
系统的处理原理和步骤如下：所述参考信号产生器产生线性调频周期扫频信号，该信号通过所述信号调频器调制至合适的频率载波，所述功放将输入的载波信号进行功率放大调整，然后由所述RF发射天线将信号发射出去。所述接收端的RF接收天线接收到经过无线信道后的电波信号，然后将信号送入所述低噪声放大器LNA进行低噪声滤波。所述低噪声放大器LNA为以有源电感为负载的两级级联型电路，其包括电阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7、电感L1，L2，L3，L4，L5，L6、电容C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C10及两个NPN型三极管NPN1，NPN2，其中电容C1～C7的一端，R5，R7的一端及NPN1，NPN2的射端接地，NPN1，R1～R3，C1～C8，L1～L4组成所述低噪声放大器LNA的第一级电路，用于对噪声和高阶谐波分量的抑制，NPN2，R4～R7，C9～C10，L5～L6构成第二级电路，用于对信号的电平放大。所述带通滤波器对输入的信号进行带通滤波，滤掉非信号频带的干扰信号杂量。由于之前在所述低噪声放大器LNA处理时经过了信号放大，故然后由所述信号衰减器对信号进行衰减处理，降低信号综合电平。经过所述中频放大器对载波的中频进行放大后，输出信号至所述八通道混频器。
同时，所述系统定时及同步信息接口模块可利用GPS信息进行系统同步，输出与发射端同步的信息至所述本地参考源信号产生器。依据所述本地参考源信号产生器依据同步定时信息产生本地参考信号，经过所述信号调频器的调制处理后也送至所述八通道混频器。所述八通道混频器对输入的两个信号进行八通道高清晰混频处理，由于混频后信号功率降低，故所述八通道信号功放对混频后的信号进行功率放大。
然后A/D模数转换器将输入的模拟信号进行数字转换，将数字信息输入所述数据处理及RAM存储器。所述数据处理及RAM存储器对输入的信号各种指标进行分析和处理，便可得到信号所经历的无线信道信息，于是探测得到的信道信息通过所述无线信道探测信息显示模块直观的显示出来。
一种无线信道探测系统，其特征在于：所述参考信号产生器均采用安捷伦公司的ESG4438C型号设备，所述RF发射天线和RF接收天线采用TI公司的一对A型全向垂直极化天线，所述信号衰减器采用美国Telonic Berkeley公司8120型号信号衰减器，所述八通道混频器采用MAX公司的AFE5808A型号，所述A/D模数转换器采用TI公司的TLV5636CD芯片，所述无线信道探测信息显示模块采用三洋公司LMU-TK15ATNS型号的触摸显示屏。
本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出性特点和显著优点：
本实用新型解决了现有技术方案中信道探测精度低和适用面窄的缺陷，而且具有探测速度快、探测结果准确及系统成本低等优点。
附图说明
图1为本实用新型的系统框图；
图2为本实用新型中的低噪声放大器LNA电路图；
图3为本实用新型中采用的线性调频周期扫频信号时域波形图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本实用新型进一步说明：
参见图1，一种无线信道探测系统，其包括发射端和接收端两部分，发射端由参考信号产生器(1)、信号调频器(2)、功放(3)、RF发射天线(4)组成，接收端由RF接收天线(5)、低噪声放大器LNA(6)、带通滤波器(7)、信号衰减器(8)、中频放大器(9)、八通道混频器(10)、信号调频器(11)、本地参考源信号产生器(12)、系统定时及同步信息接口模块(13)、八通道信号功放(14)、A/D模数转换器(15)、数据处理及RAM存储器(16)和无线信道探测信息显示模块(17)组成，其特征在于：所述参考信号产生器(1)的输出端连接在所述信号调频器(2)的输入端；所述信号调频器(2)的输出端连接至所述功放(3)的输入端；所述功放(3)的输出端连接至所述RF发射天线(4)的输入端；所述RF接收天线(5)、低噪声放大器LNA(6)、带通滤波器(7)、信号衰减器(8)、中频放大器(9)依次进行连接；所述中频放大器(9)的输出端连接在所述八通道混频器(10)的第一输入端；所述信号调频器(11)的输出端连接在所述八通道混频器(10)的第二输入端；所述本地参考源信号产生器(12)的输出端连接在所述信号调频器(11)的输入端；所述系统定时及同步信息接口模块(13)的输出端连接在所述本地参考源信号产生器(12)的输入端；所述八通道混频器(10)、八通道信号功放(14)、A/D模数转换器(15)、数据处理及RAM存储器(16)和无线信道探测信息显示模块(17)依次连接。
系统的处理原理和步骤如下：所述参考信号产生器(1)产生线性调频周期扫频信号，该信号通过所述信号调频器(2)调制至合适的频率载波，所述功放(3)将输入的载波信号进行功率放大调整，然后由所述RF发射天线(4)将信号发射出去。所述接收端的RF接收天线(5)接收到经过无线信道后的电波信号，然后将信号送入所述低噪声放大器LNA(6)进行低噪声滤波。所述带通滤波器(7)对输入的信号进行带通滤波，滤掉非信号频带的干扰信号杂量。由于之前在所述低噪声放大器LNA(6)处理时经过了信号放大，故然后由所述信号衰减器(8)对信号进行衰减处理，降低信号综合电平。经过所述中频放大器(9)对载波的中频进行放大后，输出信号至所述八通道混频器(10)。
同时，所述系统定时及同步信息接口模块(13)可利用GPS信息进行系统同步，输出与发射端同步的信息至所述本地参考源信号产生器(12)。依据所述本地参考源信号产生器(12)依据同步定时信息产生本地参考信号，经过所述信号调频器(11)的调制处理后也送至所述 八通道混频器(10)。所述八通道混频器(10)对输入的两个信号进行八通道高清晰混频处理，由于混频后信号功率降低，故所述八通道信号功放(14)对混频后的信号进行功率放大。
然后A/D模数转换器(15)将输入的模拟信号进行数字转换，将数字信息输入所述数据处理及RAM存储器(16)。所述数据处理及RAM存储器(16)对输入的信号各种指标进行分析和处理，便可得到信号所经历的无线信道信息，于是探测得到的信道信息通过所述无线信道探测信息显示模块(17)直观的显示出来。
所述的无线信道探测系统，其发射端最大发射功率为200mW，系统可支持探测的高速无线信道的最大移动速度为500km/h，支持连续探测、周期探测、单次探测3种探测方式。
一种无线信道探测系统，其特征在于：所述参考信号产生器(1)均采用安捷伦公司的ESG4438C型号设备，所述RF发射天线(4)和RF接收天线(5)采用TI公司的一对A型全向垂直极化天线，所述信号衰减器(8)采用美国Telonic Berkeley公司8120型号信号衰减器，所述八通道混频器(10)采用MAX公司的AFE5808A型号，所述A/D模数转换器(15)采用TI公司的TLV5636CD芯片，所述无线信道探测信息显示模块(17)采用三洋公司LMU-TK15ATNS型号的触摸显示屏。
如图2所示本实用新型装置中所述低噪声放大器LNA(6)的电路图，为以有源电感为负载的两级级联型电路，其包括电阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7、电感L1，L2，L3，L4，L5，L6、电容C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C10及两个NPN型三极管NPN1，NPN2，其中电容C1～C7的一端，R5，R7的一端及NPN1，NPN2的射端接地，NPN1，R1～R3，C1～C8，L1～L4组成所述低噪声放大器LNA(6)的第一级电路，用于对噪声和高阶谐波分量的抑制，NPN2，R4～R7，C9～C10，L5～L6构成第二级电路，用于对信号的电平放大。
如图3为本实用新型采用的的一种线性调频周期扫频信号时域波形图，该信号在时域上是周期为512个抽样点的序列，具有良好的自相关性。
综上所述，本实用新型提供了一套完整的无线信道探测系统方案，解决了现有技术方案中信道探测精度低和适用面窄的缺陷，而且具有探测速度快、探测结果准确及系统成本低等优点。
Claims (4)
1.一种无线信道探测系统，其包括发射端和接收端两部分，发射端由参考信号产生器(1)、信号调频器(2)、功放(3)、RF发射天线(4)组成，接收端由RF接收天线(5)、低噪声放大器LNA(6)、带通滤波器(7)、信号衰减器(8)、中频放大器(9)、八通道混频器(10)、信号调频器(11)、本地参考源信号产生器(12)、系统定时及同步信息接口模块(13)、八通道信号功放(14)、A/D模数转换器(15)、数据处理及RAM存储器(16)和无线信道探测信息显示模块(17)组成，其特征在于：所述参考信号产生器(1)的输出端连接在所述信号调频器(2)的输入端；所述信号调频器(2)的输出端连接至所述功放(3)的输入端；所述功放(3)的输出端连接至所述RF发射天线(4)的输入端；所述RF接收天线(5)、低噪声放大器LNA(6)、带通滤波器(7)、信号衰减器(8)、中频放大器(9)依次进行连接；所述中频放大器(9)的输出端连接在所述八通道混频器(10)的第一输入端；所述信号调频器(11)的输出端连接在所述八通道混频器(10)的第二输入端；所述本地参考源信号产生器(12)的输出端连接在所述信号调频器(11)的输入端；所述系统定时及同步信息接口模块(13)的输出端连接在所述本地参考源信号产生器(12)的输入端；所述八通道混频器(10)、八通道信号功放(14)、A/D模数转换器(15)、数据处理及RAM存储器(16)和无线信道探测信息显示模块(17)依次连接。
2.如权利要求1所述的无线信道探测系统，其特征在于：发射端最大发射功率为200mW，系统可支持探测的高速无线信道的最大移动速度为500km/h，支持连续探测、周期探测、单次探测3种探测方式。
3.如权利要求1所述的无线信道探测系统，其特征在于：所述低噪声放大器LNA(6)为以有源电感为负载的两级级联型电路，其包括电阻R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7、电感L1，L2，L3，L4，L5，L6、电容C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C10及两个NPN型三极管NPN1，NPN2，其中电容C1～C7的一端，R5，R7的一端及NPN1，NPN2的射端接地，NPN1，R1～R3，C1～C8，L1～L4组成所述低噪声放大器LNA(6)的第一级电路，用于对噪声和高阶谐波分量的抑制，NPN2，R4～R7，C9～C10，L5～L6构成第二级电路，用于对信号的电平放大。
4.如权利要求1所述的无线信道探测系统，其特征在于：所述参考信号产生器(1)均采用安捷伦公司的ESG4438C型号设备，所述RF发射天线(4)和RF接收天线(5)采用TI公司的一对A型全向垂直极化天线，所述信号衰减器(8)采用美国Telonic Berkeley公司8120型号信号衰减器，所述八通道混频器(10)采用MAX公司的AFE5808A型号，所述A/D模数转换器(15)采用TT公司的TLV5636CD芯片，所述无线信道探测信息显示模块(17)采用三洋公司LMU-TK15ATNS型号的触摸显示屏。
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| CN104852773A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-08-19 | 深圳市唐诚兴业科技有限公司 | 一种多功能无线信号手持式探测仪 |
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