CN210112016U - 一种自检电路、自检装置以及接收机 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种自检电路、自检装置以及接收机。该自检电路用于检测零中频接收机的信道增益，零中频接收机至少包括零中频解调器，自检电路至少包括振荡器和混频电路；振荡器的第一输出端与混频电路的第一输入端耦接，混频电路的输出端与零中频解调器的第一输入端耦接，振荡器的第二输出端进一步与零中频解调器的第二输入端耦接；其中，振荡器用于产生本振信号，混频电路的第二输入端用于接收脉冲信号，并将本振信号和脉冲信号进行混频，以产生混频信号，零中频解调器根据本振信号对混频信号进行解调，以得到信道增益。本申请提出的自检电路，能够提高检测接收机信道增益的准确性，减小环境的影响。

Description

一种自检电路、自检装置以及接收机

技术领域

本申请涉及接收机领域，具体涉及一种自检电路、自检装置以及接收机。

背景技术

零中频架构具有集成度高，体积小，成本低，功率消耗较低的优势，越来越多的手持设备采用零中频架构。为了确保安装零中频架构的设备的可靠性和出勤率，设备在使用前需要进行自检。

目前，零中频接收机的自检技术存在缺陷，最根本的问题是信号从一开始就被搬移到了直流频段内，这一频段内存在很强的低频干扰和噪声，使得信号还未获得足够的增益就被“污染”了，其中本振信号泄露导致的直流漂移是最严重的，其可以轻易地掩盖有用的信号，同时该直流漂移并不是恒定不变的，随着周围环境的变化，被反射的泄露信号大小发生变化，即表现为直流漂移随时间的变化性。

发明内容

本申请提供一种自检电路、自检装置以及接收机，以解决直流漂移导致的自检不准确的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种自检电路，自检电路用于检测零中频接收机的信道增益，零中频接收机至少包括零中频解调器，自检电路至少包括振荡器和混频电路；振荡器的第一输出端与混频电路的第一输入端耦接，混频电路的输出端与零中频解调器的第一输入端耦接，振荡器的第二输出端进一步与所述零中频解调器的第二输入端耦接；其中，振荡器用于产生本振信号，混频电路的第二输入端用于接收脉冲信号，并将本振信号和脉冲信号进行混频，以产生混频信号，零中频解调器根据本振信号对混频信号进行解调，以得到信道增益。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种自检装置，自检装置用于检测零中频接收机的信道增益；自检装置包括驱动电源和自检电路，所述自检电路包括上述的自检电路。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种接收机，接收机包括上述的自检装置；接收机还包括射频电路，射频电路与自检装置耦接，射频电路用于输入射频信号。

在本申请中，自检电路用于检测零中频接收机的信道增益，零中频接收机至少包括零中频解调器，自检电路至少包括振荡器和混频电路；振荡器的输出端与混频电路的第一输入端耦接，混频电路的第一输出端与零中频解调器的第一输入端耦接，振荡器的第二输出端进一步与所述零中频解调器的第二输入端耦接；其中，振荡器用于产生本振信号，混频电路的第二输入端用于接收脉冲信号，并将本振信号和脉冲信号进行混频，以产生混频信号，零中频解调器根据本振信号对混频信号进行解调，以得到信道增益；本申请通过混频电路将本振信号和脉冲信号进行混频产生混频信号，然后根据本振信号对混频信号进行解调，得到解调信号，将解调信号和本振信号作比较得到信道增益，由于解调信号为交流信号，能够有效减小直流漂移的影响，提高自检得到的信道增益的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请自检电路实施例一的结构示意图；

图2是本申请自检电路实施例二的结构示意图；

图3是本申请自检电路实施例三的结构示意图；

图4是本申请自检电路实施例四的结构示意图；

图5是图4中解调后I路的波形示意图；

图6是图4中解调后Q路的波形示意图；

图7是图4中自检电路原理的结构示意图；

图8是图7中自检信号幅值的波形示意图；

图9是图7中解调后I、Q路信号幅值的波形示意图；

图10是本申请自检装置一实施例的结构示意图；

图11是本申请接收机一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参见图1，图1是本申请自检电路实施例一的结构示意图。本实施例所揭示的自检电路100应用于零中频接收机，具体应用于检测零中频接收机的信道增益，其中，零中频接收机101至少包括零中频解调器13。

如图1所示，本实施例所揭示的自检电路100至少包括振荡器11、混频电路12和零中频解调器13。

其中，振荡器11的第一输出端与混频电路12的第一输入端耦接，混频电路12的输出端与零中频解调器13的第一输入端耦接，振荡器11的第二输出端进一步与零中频解调器13的第二输入端耦接。

振荡器11用于产生本振信号，且振荡器11将本振信号输出到零中频解调器13和混频电路12；混频电路12的第一输入端接收本振信号，第二输入端接收脉冲信号。其中，脉冲信号为一种离散信号，按一定的电压幅度，一定时间间隔连续发出的信号，脉冲信号由脉冲信号发生器(图中未示出)产生；混频电路12用于将脉冲信号与本振信号进行混频，产生混频信号。

零中频解调器13的第一输入端接收混频信号，第二输入端接收本振信号；在零中频解调器13内，根据本振信号对混频信号进行解调，以得到信道增益；其中，零中频解调器13根据本振信号对混频信号进行解调后，产生调制信号，该调制信号可为交流信号；信道增益即调制信号和本振信号之间的比值。

在本实施例中，混频电路12将本振信号和脉冲信号进行混频，得到混频信号，并将混频信号传输到零中频解调器13；零中频解调器13根据本振信号对混频信号进行解调，以得到一交流信号，比较该交流信号与本振信号的比值，即可得到自检电路100的信道增益；由于自检电路100中信号经过解调后，得到的是交流信号，交流信号不会受到环境的影响，例如温度等环境因素，能够有效提高自检电路300信道增益的准确性。

请参见图2，图2是本申请自检电路实施例二的结构示意图。本实施例所揭示的自检电路100包括上述实施例一的振荡器11、混频电路12和零中频解调器13，在此不再赘述。其中，零中频接收机101至少包括零中频解调器13。

其中，本实施例的零中频接收机101还包括零中频调制器14，混频电路12包括零中频调制器14；零中频调制器14的第一输入端与振荡器11的输出端耦接，零中频调制器14的第二输入端接收脉冲信号，零中频调制器14的输出端与零中频解调器13的第一输入端耦接。

零中频调制器14的第一输入端接收本振信号，第二输入端接收脉冲信号，零中频调制器14根据脉冲信号对本振信号进行幅度调制，得到混频信号；零中频调制器14将混频信号传输到零中频解调器13，在零中频解调器13中，根据本振信号对混频信号进行解调，以得到信道增益。

在实施例一的基础上，本实施例中由于混频电路12包括零中频调制器，直接调用零中频接收机的调制器，可以简化自检电路，减小自检电路的体积。

请参见图3，图3是本申请自检电路实施例三的结构示意图。

如图3所示，本实施例所揭示的自检电路200至少包括振荡器21、混频电路22、零中频解调器23和放大器24。

其中，振荡器21的第一输出端与混频电路22的输入端耦接，混频电路22的输出端与放大器24的输入端耦接，放大器24的输出端与零中解调器23的第一输入端耦接，振荡器21的第二输出端进一步与零中频解调器23的第二输入端耦接。

振荡器21产生本振信号，且振荡器21将本振信号输出到零中频解调器13和混频电路22；混频电路22的第一输入端接收本振信号，第二输入端接收脉冲信号，混频电路22将本振信号和脉冲信号进行混频，产生混频信号；放大器24接收混频信号。其中，不同型号的放大器24具有不同的功率增益，根据实际需要，自检电路200中可以替换具有不同功率增益的放大器24；放大器将混频信号进行功率放大处理，产生放大信号，并传输到零中频解调器23。

零中频解调器23的第一输入端接收放大信号，第二输入端接收本振信号；在零中频解调器23内，根据本振信号对放大信号进行解调，以得到信道增益；其中，零中频解调器23根据本振信号对放大信号进行解调后，产生调制信号，调制信号为交流信号；信道增益即调制信号和本振信号之间的比值。

其中，混频电路22包括调制器(图中未示出)，调制器为外接的器件；在调试自检电路200时，可以加入或替换不同型号的调制器，能够适用不同频率的本振信号，以使自检电路200具有更高的普适性。

混频电路22还包括衰减器，调制器为外接的器件；相对于外接的调制器和实施例一中的零中频调制器(图中未示出)，衰减器能够更好地实现自检电路200的自检过程，具体工作原理如下：本振信号具有高电平信号和低电平信号，衰减器可以分别对高电平信号和低电平信息进行衰减，例如，衰减器以第一衰减量对高电平信号进行衰减，衰减器以第二衰减量对低电平信号进行衰减，从而实现类似调制器的作用。

在本实施例中，混频电路22将本振信号和脉冲信号进行混频，得到混频信号，并将混频信号经过放大器24放大后传输到零中频解调器23；零中频解调器23根据本振信号对放大信号进行解调，以得到一交流信号，比较该交流信号与本振信号的比值，即可得到自检电路200的信道增益；由于自检电路200中信号经过解调后，得到的是交流信号，交流信号不会受到环境的影响，例如温度等环境因素，能够有效提高自检电路200信道增益的准确性；由于混频电路22包括调制器或衰减器，可以根据不同的参数，更换不同调制器或衰减器，提高自检电路200的普适性。

请参见图4～图9，图4是本申请自检电路实施例四的结构示意图。

如图4所示，本实施例所揭示的自检电路300至少包括振荡器31、混频电路32和零中频解调器33。

其中，振荡器31的第一输出端与混频电路32的第一输入端耦接，混频电路32的输出端与零中频解调器33的第一输入端耦接，振荡器31的第一输出端进一步与零中频解调器33的第二输入端耦接。

其中，混频电路32包括衰减器321、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一二极管D1和第二二极管D2。

衰减器321的输出端与所述第二电阻R2的一端、所述第一电阻R1的一端和所述第一二极管D1的负极连接，所述第二电阻R2的另一端接地，所述第一电阻R1的另一端连接所述第三电阻R3的一端、所述第四电阻R4的一端和所述零中频解调器33的第一输入端，所述第三电阻R3的另一端接地，所述第四电阻R4的另一端连接所述第二二极管D2的负极，所述第一二极管D1的正极和所述第二二极管D2的正极与所述第五电阻R5的一端连接，所述第五电阻R5的另一端接收脉冲信号。

振荡器31产生本振信号，且振荡器31将本振信号输出到零中频解调器33和混频电路32；混频电路32的第一输入端接收本振信号，第二输入端接收脉冲信号，混频电路32将本振信号和脉冲信号进行混频，产生混频信号。

具体表现为，脉冲信号包括第一脉冲信号和第二脉冲信号，混频信号包括第一混频信号和第二混频信号；第一脉冲信号通过第一二极管D1与经过衰减后的本振信号混频，得到第一混频信号，且第一脉冲信号通过第二电阻R2接地；第二脉冲信号通过第二二极管D2和第四电阻R4，然后与经过第一电阻R1的第一混频信号混频，得到第二混频信号，且第二脉冲信号通过第三电阻R3接地。

其中，脉冲信号包括方波信号、三角波信号、尖峰波信号和阶梯波信号等。

零中频解调器33的第一输入端接收第二混频信号，第二输入端接收本振信号；在零中频解调器33内，根据本振信号对第二混频信号进行解调，以得到信道增益；其中，零中频解调器33根据本振信号对第二混频信号进行解调后，产生调制信号，调制信号为交流信号；信道增益即调制信号和本振信号之间的比值。

其中，交流信号包括I路信号和Q路信号，I路信号幅度差的平方与Q路信号幅度差的平方之和等于交流信号幅度差的平方。I路信号的幅度大小与Q路信号的幅度大小相同，且I路信号与Q路信号的相位差为90°。

例如，本实施例中，零中频解调器33选用LT5506，增益范围为0～59dB，LT5506由Vctrl端的输入电压(0.2～1.7V)控制。

其中，LT5506的电源电压为3V，本振信号的频率fin＝284MHz；本振信号在高电平时，Pin＝-73dBm，本振信号在低电平时，Pin＝-79dBm；I路和Q路之间的差分负载R4＝3.9kΩ。

当LT5506输入电压Vctrl＝1.7V时，本振信号和脉冲信号调制后得到混频信号，再经过零中频解调器33解调后得到一交流信号，交流信号包括I路信号和Q路信号。解调后的I路信号波形请参阅图5，解调后的Q路信号波形请参阅图6。如图5和图6所示，I路V_H和V_L幅度差为130mV，Q路V_H和V_L幅度差为100mV，则交流信号的幅度差为

由此，自检电路300的信道增益计算为：

经过实际测量得出，实测值与标称值偏差为-1.3dB，证明本实施例中的自检电路300的自检精度高。

本实施例中的自检电路300的自检原理图请参见图7，图7是图4中自检电路原理的结构示意图。

自检电路300至少包括振荡器31、衰减器321、放大器322、第一混频器331、第二混频器332、相位器333、第一低通滤波器334和第二低通滤波器335。

其中，振荡器31的第一输出端与衰减器321的第一输入端耦接，衰减器321的输出端与放大器322的输入端耦接，振荡器31的第二输出端进一步与相位器333的输入端连接；放大器322的输出端与第一混频器331和第二混频器332耦接，第一混频器331进一步与第一低通滤波器334耦接，第二混频器332进一步与第二低通滤波器335耦接。

振荡器31产生本振信号，且振荡器31将本振信号输出到相位器333和衰减器321；衰减器321的第一输入端接收本振信号，第二输入端接收脉冲信号，衰减器321将本振信号和脉冲信号进行幅度调制，产生调制信号，并传输到放大器322；调制信号经过放大器322进行功率放大后，传输到第一混频器331和第二混频器332；第一混频器331将调制信号和本振信号进行混频，并通过第一低通滤波器334得到I路信号；第二混频器332将调制信号和本振信号进行混频，并通过第二低通滤波器335得到Q路信号。

其中，自检电路300的信道增益为G，本振信号为cos(ω_ct)，本振信号的幅度波形可参见图8，经过衰减器321幅度调制和放大器322放大后的调制信号为acos(ω_ct+θ)；最后经过解调的交流信号为

经过第一低通滤波器334后得到I路信号：

经过第一低通滤波器334后得到I路信号：解调后的I路和Q路幅度波形可参见图9；交流信号为因此，解调后交流信号幅度与信道增益成正比，根据幅度值计算出信道增益。

在ADC的动态范围内，V_H和V_L值与门限比较，即可判断自检电路300的信道增益G是否正常，不受直流偏移影响。

在本实施例中，由于自检电路300中信号经过解调后，得到的是交流信号，交流信号不会受到环境的影响，例如温度等环境因素，能够有效提高自检电路300信道增益的准确性。

本申请还提供了一种自检装置400，具体可参见图10，图10是本申请自检装置的结构示意图。

自检装置400用于检测零中频接收机的信道增益，自检装置400包括驱动电源41和自检电路42，自检电路42包括上述描述的实施例一、实施例二、实施例三和实施例四中的自检电路100。

本申请还提供了一种接收机500，具体可参见图11，图11是本申请接收机的结构示意图。

接收机500包括上述自检装置51和射频电路52，射频电路52与自检装置51耦接；射频电路52用于产生射频信号，自检装置51将射频信号以预设的信道增益放大输出。

以上对本申请实施例所提供的自检电路、自检装置和接收机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种自检电路，其特征在于，所述自检电路用于检测零中频接收机的信道增益，所述零中频接收机至少包括零中频解调器，所述自检电路至少包括振荡器和混频电路；所述振荡器的第一输出端与所述混频电路的第一输入端耦接，所述混频电路的输出端与所述零中频解调器的第一输入端耦接，所述振荡器的第二输出端进一步与所述零中频解调器的第二输入端耦接；其中，所述振荡器用于产生本振信号，所述混频电路的第二输入端用于接收脉冲信号，并将所述本振信号和所述脉冲信号进行混频，以产生混频信号，所述零中频解调器根据所述本振信号对所述混频信号进行解调，以得到所述信道增益。

2.根据权利要求1所述的自检电路，其特征在于，所述混频电路包括零中频调制器，所述零中频调制器的第一输入端与所述振荡器的第一输出端耦接，所述零中频调制器的第二输入端接收所述脉冲信号，所述零中频调制器的输出端与所述零中频解调器的第一输入端耦接。

3.根据权利要求1所述的自检电路，其特征在于，所述自检电路还包括放大器，所述放大器的输入端与所述混频电路的输出端耦接，所述放大器的输出端与所述零中频解调器的第一输入端耦接。

4.根据权利要求3所述的自检电路，其特征在于，所述混频电路包括调制器或衰减器。

5.根据权利要求1所述的自检电路，其特征在于，所述混频电路进一步包括衰减器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管和第二二极管；所述衰减器的输出端与所述第二电阻的一端、所述第一电阻的一端和所述第一二极管的负极连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第一电阻的另一端连接所述第三电阻的一端、所述第四电阻的一端和所述零中频解调器的第一输入端，所述第三电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端连接所述第二二极管的负极，所述第一二极管的正极和所述第二二极管的正极与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端接收脉冲信号。

6.根据权利要求1所述的自检电路，其特征在于，所述脉冲信号包括方波信号、锯齿波信号、三角波信号、尖峰波信号和阶梯波信号。

7.根据权利要求1所述的自检电路，其特征在于，所述零中频解调器输出交流信号，所述交流信号包括I路信号和Q路信号，所述I路信号幅度差的平方与所述Q路信号幅度差的平方之和等于所述交流信号幅度差的平方。

8.根据权利要求7所述的自检电路，其特征在于，所述I路信号的幅度大小与所述Q路信号的幅度大小相同，且所述I路信号与所述Q路信号的相位差为90°。

9.一种自检装置，其特征在于，所述自检装置用于检测零中频接收机的信道增益；所述自检装置包括驱动电源和自检电路，所述自检电路包括权利要求1-8中任一项所述的自检电路。

10.一种接收机，其特征在于，所述接收机包括权利要求9所述的自检装置；所述接收机还包括射频电路，所述射频电路与所述自检装置耦接，所述射频电路用于输入射频信号。

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