CN211606529U - 小型化高灵敏度频谱监测接收机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了小型化高灵敏度频谱监测接收机，涉及频谱监测技术领域，包括射频前端处理单元、射频捷变收发器、时钟生成器、SoC最小系统芯片,所述射频前端处理单元与所述射频捷变收发器连接，所述时钟生成器与所述射频捷变收发器连接，所述时钟生成器与所述SoC最小系统芯片连接。本实用新型可满足小型化、低功耗和高灵敏度的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及频谱监测技术领域，尤其涉及小型化高灵敏度频谱监测接收机。
背景技术
随着现代通信技术的飞速发展，频谱资源日益紧张，要科学的管理无线电频谱，首先需要对频谱信息进行监测。对于某些特殊场合，比如机场、监狱、电力、军事基地等对无线电信号较为敏感的区域，需要将无线电频谱监测作为常态设备安装，进行全天候的监测。同时又对设备的移动便捷性有一定要求。综上考虑，频谱监测接收机有小型化、低功耗和高灵敏度的需求。
传统的频谱监测设备有两种方案，一种是超外差式接收机方案，另外一种是无相位同步功能的射频捷变器接收机方案。两种方案都无法同时满足上述需求。
超外差式接收机方案。如图1所示，该方案由分立的频带滤波器、低噪放、混频器、数控衰减器、滤波器、中频放大器、信道选择滤波器、ADC等芯片组成射频接收链路。这种方案体积大、功耗大、电路繁杂。
无相位同步功能的射频捷变器接收机方案。射频相位同步功能，对提升系统接收灵敏度有极大帮助，但传统的射频接变器的射频本振输出的射频信号的相位是随机的，在单独硬件上无法实现相位同步。在高灵敏度多片射频捷变器应用系统中，需要外挂高频射频本振才可以实现相位同步，如图2所示。硬件实现成本高，算法实现难度大。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的小型化高灵敏度频谱监测接收机。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
小型化高灵敏度频谱监测接收机，包括射频前端处理单元、射频捷变收发器、时钟生成器、SoC最小系统芯片,所述射频前端处理单元与所述射频捷变收发器连接，所述时钟生成器与所述射频捷变收发器连接，所述时钟生成器与所述SoC最小系统芯片连接，其中，
所述射频前端处理单元用于系统提供良好的接收噪声性能，弥补所述射频捷变收发器接收性能的缺陷；
所述射频捷变收发器用于将接收到的输入射频信号转换为数字正交I/Q信号，送至所述SoC最小系统芯片；
所述SoC最小系统芯片用于对数字信号进行数字下变频、抽取、滤波等等操作，将I/Q数据通过40G QSFP或者SFP送入计算机。
优选的，所述射频前端处理单元由射频开关和LNA组成的T/R 组件。
优选的，所述射频捷变收发器采用是亚诺德公司的 ADRV9009/ADRV9008高集成度射频捷变收发器，提供双通道发射器和接收器、集成式频率合成器以及数字信号处理功能。
优选的，设有两片所述射频捷变收发器，两片所述射频捷变收发器分别与射频前端处理单元和时钟生成器连接。
优选的，所述时钟生成器采用亚诺德公司亚诺德公司的AD9528 芯片，提供14路LVDS/HSTL输出的JESD204B时钟发生器，给整个系统提供时钟。
优选的，所述SoC最小系统芯片的型号是XC7Z100-2FFG900I。
本实用新型的小型化高灵敏度频谱监测接收机，可满足小型化、低功耗和高灵敏度的需求。
附图说明
图1为超外差接收机的原理框图；
图2为无相位同步功能的射频捷变器方案的原理框图；
图3为本实用新型的小型化高灵敏度频谱监测接收机原理框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图3所示，本实施例提供的小型化高灵敏度频谱监测接收机，包括射频前端处理单元、射频捷变收发器、时钟生成器、SoC最小系统芯片,射频前端处理单元与射频捷变收发器连接，时钟生成器与射频捷变收发器连接，时钟生成器与SoC最小系统芯片连接。其中，射频前端处理单元用于系统提供良好的接收噪声性能，弥补射频捷变收发器接收性能的缺陷；射频捷变收发器用于将接收到的输入射频信号转换为数字正交I/Q信号，送至SoC最小系统芯片；SoC最小系统芯片用于对数字信号进行数字下变频、抽取、滤波等等操作，将I/Q数据通过40G QSFP或者SFP送入计算机。
本实施例的射频前端处理单元由射频开关和LNA组成的T/R组件。射频前端的射频开关网络，配合射频收发器芯片，为其RX QEC、TX QEC及LO Leakage calibration提供跟踪反馈路径，保证了频谱监测系统的杂散性能和接收无杂散动态范围。
本实施例设有两片所述射频捷变收发器，采用是亚诺德公司的 ADRV9009高集成度射频捷变收发器，提供双通道发射器和接收器、集成式频率合成器以及数字信号处理功能。极大地减少了接收机的射频电路面积。同时，ADRV9009芯片引入了本振相位同步算法，只要保证芯片的Deivce Clock和sysref等长，不需要额外的硬件支持，就可以实现芯片系统相位同步。进而实现频谱监测系统的小型化和高灵敏度。
本实施例的时钟生成器采用亚诺德公司亚诺德公司的AD9528芯片，提供14路LVDS/HSTL输出的JESD204B时钟发生器，给整个系统提供时钟。支持远端光纤时钟恢复，便于远端通信系统的时钟同步。
本实施例的SoC最小系统芯片的型号是XC7Z100-2FFG900I。 ZYNQ-7000全可编程片上Soc是Xilinx公司采用的是 ARM-Cortex-A9双核处理器，处理器以硬核的形式存在于FPGA中。该芯片再加上DDR3和FLASH，即可组成SOC最小系统，极大地缩小电路面积。ZYNQ最核心的设计理念就是软件加硬件，即PS+PL。在本实例中，PL侧实现了JESD204B接口，进而实现多片ADRV9009 芯片接口的数据同步，PS侧实现了对AD9528和ADRV9009的配置。同时，PL对接收到的数字信号进行数字下变频、抽取、滤波等等操作，将IQ数据通过40G QSFP或者SFP送入计算机。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种小型化高灵敏度频谱监测接收机，其特征在于，包括射频前端处理单元、射频捷变收发器、时钟生成器、SoC最小系统芯片,所述射频前端处理单元与所述射频捷变收发器连接，所述时钟生成器与所述射频捷变收发器连接，所述时钟生成器与所述SoC最小系统芯片连接,其中，
所述射频前端处理单元用于系统提供良好的接收噪声性能，弥补所述射频捷变收发器接收性能的缺陷；
所述射频捷变收发器用于将接收到的输入射频信号转换为数字正交I/Q信号，送至所述SoC最小系统芯片；
所述SoC最小系统芯片用于对数字信号进行数字下变频、抽取、滤波等等操作，将I/Q数据通过40G QSFP或者SFP送入计算机。
2.根据权利要求1所述的小型化高灵敏度频谱监测接收机，其特征在于，所述射频前端处理单元由射频开关和LNA组成的T/R组件。
3.根据权利要求1所述的小型化高灵敏度频谱监测接收机，其特征在于，所述射频捷变收发器采用是亚诺德公司的ADRV9009//ADRV9008高集成度射频捷变收发器，提供双通道发射器和接收器、集成式频率合成器以及数字信号处理功能。
4.根据权利要求3所述的小型化高灵敏度频谱监测接收机，其特征在于，设有两片所述射频捷变收发器，两片所述射频捷变收发器分别与射频前端处理单元和时钟生成器连接。
5.根据权利要求1所述的小型化高灵敏度频谱监测接收机，其特征在于，所述时钟生成器采用亚诺德公司的AD9528芯片，提供14路LVDS/HSTL输出的JESD204B时钟发生器，给整个系统提供时钟。
6.根据权利要求1所述的小型化高灵敏度频谱监测接收机，其特征在于，所述SoC最小系统芯片的型号是XC7Z100-2FFG900I。
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| CN (1) | CN211606529U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113794484A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-14 | 北京坤驰科技有限公司 | 一种射频记录仪及机箱 |
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2020
- 2020-04-02 CN CN202020470963.9U patent/CN211606529U/zh active Active
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