CN220067408U - 宽频动态多路并行接收机 - Google Patents
宽频动态多路并行接收机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220067408U CN220067408U CN202322878383.XU CN202322878383U CN220067408U CN 220067408 U CN220067408 U CN 220067408U CN 202322878383 U CN202322878383 U CN 202322878383U CN 220067408 U CN220067408 U CN 220067408U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- analog
- frequency hopping
- digital
- hopping band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 7
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 10
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 101100434411 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) ADH1 gene Proteins 0.000 description 4
- 101150102866 adc1 gene Proteins 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 101150042711 adc2 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 101001091538 Homo sapiens Pyruvate kinase PKM Proteins 0.000 description 1
- 102100034911 Pyruvate kinase PKM Human genes 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种宽频动态多路并行接收机，包括与天线连接的模拟端和与模拟端连接的数字端；所述模拟端包括依次连接差分平衡放大模块、功率倒置模块和交叉采样模块；所述数字端采用主控模块；本申请根据多个不同信号的幅度，实施针对性的调整，相比于传统接收机同时对接收到的多个信号进行同衰减、同放大的形式，本申请避免了发生接收机饱和及信号损失的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种宽频动态多路并行接收机。
背景技术
为了大幅提大规模应用下系统数据传输能力和系统带宽，现在的通信设备正在改变传统设备半双工、单收单发、简单依托带宽扩展提升速率的思维模式，逐步开展基于宽带射频前端、大动态范围信号处理、全频段数字直接采样、高效多路信号处理等技术的研究。多路并行接收虽然能够提升系统性能，但面对日益复杂的电磁环境，对接收机的动态范围和抗干扰能力也有更高的要求。
由于接收机需要同时接收多路大小信号，且大小信号的频率离散分布在较宽的工作频段，这就需要接收机具有覆盖宽频段、超高瞬时接收动态范围的能力，然而现有的接收机还存在以下问题：
1、多路大小信号同时接收时，大信号能量过大导致接收信道阻塞，尤其是ADC功率容量饱和，会影响灵敏度小信号的正常接收；
2、多路大小信号同时接收时，大信号相互之间产生的非线性产物，尤其是各阶互调产物，会影响与之同频的灵敏度小信号的正常接收。
为此需要提供一种宽频动态多路并行接收机。为新一代通信设备提供高动态宽带多收能力及抗干扰能力。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的在于提供一种宽频动态多路并行接收机，根据多个不同信号的幅度，实施针对性的调整，相比于传统接收机同时对接收到的多个信号进行同衰减、同放大的形式，本申请避免了发生接收机饱和及信号损失的情况。
为了实现上述目的，本实用新型的一种宽频动态多路并行接收机，包括与天线连接的模拟端和与模拟端连接的数字端；
所述模拟端包括依次连接的差分平衡放大模块、功率倒置模块和交叉采样模块；所述数字端为主控模块；
所述差分平衡放大模块包括差分放大电路和巴伦转换器，所述巴伦转换器包括前级巴伦转换器和后级巴伦转换器，所述前级巴伦转换器、差分放大电路和后级巴伦转换器依次连接；前级巴伦转换器将从天线上接收的接收信号发送至差分放大电路进行差分放大成两路信号后，后级巴伦转换器将两路信号合并输出；
所述功率倒置模块包括第一支路和第二支路；所述第一支路包括依次连接的功分器、合路器和耦合器；所述第二支路包括依次连接的第一模数转换模块、横向滤波器、数模转换器；所述第一模数转换模块的输入端连接功分器的输出端，所述数模转换器的输出端连接合路器的输入端；
所述功率倒置模块的输出端连接交叉采样模块的输入端，所述交叉采样模块的输出端连接主控模块的输入端。
进一步优选的，还包括跳频带阻滤波模块，所述跳频带阻滤波模块的输入端连接天线，输出端连接差分平衡放大模块，所述跳频带阻滤波模块的控制端连接主控模块的一个输出端。
进一步优选的，所述跳频带阻滤波模块包括谐振电路和与谐振电路连接的二进制电容模组，所述谐振电路为LC谐振或谐振腔。跳频带阻滤波模块通过改变二进制电容模组的电容值，不同频率的带阻选谐，实现同时抑制多个频点。
进一步优选的，还包括跳频带阻滤波器，所述跳频带阻滤波器为若干个所述跳频带阻滤波模块通过匹配网络级联形成。
进一步优选的，所述功率倒置模块还包括第二模数转换模块，所述第二模数转换模块一端连接耦合器另一端连接横向滤波器。
进一步优选的，所述交叉采样模块采用的采样芯片型号为CX8242KA。
进一步优选的，所述主控模块采用FPGA芯片，所述FPGA芯片的型号为XC7K325T。
本申请公开的宽频动态多路并行接收机，相比于现有技术至少具有以下优点：
本申请根据多个不同信号的幅度，实施针对性的调整，相比于传统接收机同时对接收到的多个信号进行同衰减、同放大的形式，本申请避免了发生接收机饱和及信号损失的情况。
本申请通过差分平衡放大模块形成了对接收信号的一级处理，利用差分信号相位相反的原理，抑制偶阶非线性产物，利用功率倒置模块抑制原始接收信号中的大功率干扰信号使经过功率倒置模块后的信号幅度变小，当信号交叉采样时，避免ADC进入到的饱和状态。
附图说明
图1为本实用新型的宽频动态多路并行接收机结构示意图。
图2为本实用新型中差分平衡放大模块的原理框图。
图3为本实用新型中功率倒置模块的原理框图。
图4为本实用新型中跳频带阻滤波器的原理框图。
图5为本实用新型中交叉采样模块的内部结构框图。
图中：
1、差分平衡放大模块；2、功率倒置模块；3、交叉采样模块；4、主控模块；5、跳频带阻滤波模块；201、功分器；202、合路器；203、耦合器；ADC1、第一模数转换模块；204、横向滤波器；DAC、数模转换器；ADC2、第二模数转换模块。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，本实用新型一方面实施例提供的宽频动态多路并行接收机，包括与天线连接的模拟端和与模拟端连接的数字端；所述模拟端包括依次连接差分平衡放大模块1、功率倒置模块2和交叉采样模块3；所述数字端为主控模块4；
如图2所示，所述差分平衡放大模块1包括差分放大电路和巴伦转换器，所述巴伦转换器包括前级巴伦转换器和后级巴伦转换器，所述前级巴伦转换器、差分放大电路和后级巴伦转换器依次连接；前级巴伦转换器将从天线上接收的接收信号发送至差分放大电路进行差分放大成两路信号后，后级巴伦转换器将两路信号合并输出。差分平衡放大模块是将信号分别输入到两个放大器中，通过巴伦再将两信号合并输出，利用差分信号相位相反的原理，抑制偶阶非线性产物，改善放大器的线性度和动态范围，是分级初级高动态接收技术的第一级处理方式。方案中经过高OIP3器件优选、合理的PCB布局，可以实现天线口大小信号幅值范围在-102dBm～-30dBm内，接收信道线性工作。
如图3所示，所述功率倒置模块2包括第一支路和第二支路；所述第一支路包括依次连接的功分器201、合路器202和耦合器203；所述第二支路包括依次连接的第一模数转换模块ADC1、横向滤波器204、数模转换器DAC；第一模数转换模块ADC1的输入端连接功分器的输出端，数模转换器DAC的输出端连接合路器的输入端。信号经过功分器后，一路送入主接收通道，另一路经ADC1采样量化后送入横向滤波器，由横向滤波器生成与主接收通道上一致的数字信号，该数字信号经DAC转换为模拟信号后在合路器中与主接收通道信号合并。
进一步，所述功率倒置模块2还包括第二模数转换模块ADC2，所述第二模数转换模块ADC2一端连接耦合器203，另一端连接横向滤波器204。横向滤波器的抽头系数采用自适应算法进行动态调整，因此需要将合路后的信号作为误差信号反馈回来用以调整横向滤波器的抽头系数。与此同时，误差信号也作为干扰抵消器的输出信号送至下一级LNA。功率倒置技术不需要外部参考源输入，而是以输入信号本身代替原来的参考信号输入。经过功率倒置的结果是大功率干扰信号得到了抑制，而小功率目标信号则几乎没有受到影响。由于近端大信号是接收信号中的主要成分，所以功率倒置的主要作用就是通过抵消来抑制原始接收信号中的大功率干扰信号，从而使经过功率倒置模块后的信号幅度变小，避免后端的交叉采样模块进入到的饱和状态。因此，时域功率倒置技术非常适合解决大信号干扰阻塞问题。
所述功率倒置模块2的输出端连接交叉采样模块3的输入端，所述交叉采样模块的输出端连接主控模块的输入端。
需要说明的是，若天线口接收的大信号经过差分平衡放大和时域功率倒置电路后，剩余的信号能量仍然会造成ADC饱和或接收信道非线性的话，就需要启用跳频带阻滤波模块5，所述跳频带阻滤波模块的输入端连接天线，输出端连接差分平衡放大模块，所述跳频带阻滤波模块的控制端连接主控模块的一个输出端。
如图4所示，进一步优选的，跳频带阻滤波模块5包括谐振电路和与谐振电路连接的二进制电容模组，所述谐振电路为LC谐振或谐振腔，谐振电路一端连接输入信号，另一端连接二进制电容模组。图中LC谐振模块采用一个空心线圈和电容并联后再与另一个电感串联形成谐振。跳频带阻滤波模块通过改变二进制电容模组的电容值，实现不同频率的带阻选谐功能。将若干个跳频带阻滤波模块通过匹配网络级联，即可实现同时抑制多个频点的跳频带阻滤波器。
如图5所示，所述交叉采样模块3采用的采样芯片型号为CX8242KA。图5为CX8242KA的内部结构及管脚定义，采用了交叉采样技术的14位高采样率射频采样芯片，其将2片ADC封装在一起，突破了孔径适配校正技术、偏置/增益/相位失配校正技术、动态随机交错技术、无采样保持架构技术等多种先进技术，改善了交叉采样系统引入的各种误差，实现了时间交叉采样，量化噪声下降3dB。
进一步优选的，所述主控模块4采用FPGA芯片，所述FPGA芯片的型号为XC7K325T；实现数字信道化，根据抽取的多速率恒等式调整抽取、滤波的顺序，每路处理都是先进行D倍抽取，且每路的滤波器不是原来的低通滤波器，而是该滤波器的多相分量，其运算量降至原来的1/D，极大地提高了数字处理能力，降低了处理器资源使用率。多相滤波结构每路处理都是先进行D倍抽取，且每路的滤波器不是原先的低通滤波器，而是该滤波器的多相分量，其运算量降至原来的1/D，极大地提高了信道化接收机的实时处理能力。
“宽频动态多路并行接收机”通过联合上述多模块的方式，分级处理天线口收到的大信号，功率倒置技术可以抑制度35dB以上，跳频带阻滤波器抑制度20dB以上。随着天线口输入信号幅度由小到大，分级接入差分平衡放大、时域功率倒置、跳频带阻滤波等功能电路，确保接收机始终处于线性工作状态，解决了多路大小信号同时接收时，大信号能量过大导致接收信道阻塞、大信号非线性产物影响同频的灵敏度小信号接收的问题。数字处理采用多相滤波宽带数字信道化技术，以最少的资源占用实现UHF、L全频段范围内的256路信号并行处理。降低了设备的功耗及成本，同时高动态的多路接收要求。
“宽频动态多路并行接收机”最终实现的性能如下表1所示：
表1为宽频动态多路并行接收机的性能指标
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种宽频动态多路并行接收机，其特征在于，包括与天线连接的模拟端和与模拟端连接的数字端；
所述模拟端包括依次连接的差分平衡放大模块、功率倒置模块和交叉采样模块；所述数字端为主控模块；
所述差分平衡放大模块包括差分放大电路和巴伦转换器，所述巴伦转换器包括前级巴伦转换器和后级巴伦转换器，所述前级巴伦转换器、差分放大电路和后级巴伦转换器依次连接；
所述功率倒置模块包括第一支路和第二支路；所述第一支路包括依次连接的功分器、合路器和耦合器；所述第二支路包括依次连接的第一模数转换模块、横向滤波器、数模转换器；所述第一模数转换模块的输入端连接功分器的输出端，所述数模转换器的输出端连接合路器的输入端；
所述功率倒置模块的输出端连接交叉采样模块的输入端，所述交叉采样模块的输出端连接主控模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的宽频动态多路并行接收机，其特征在于，还包括跳频带阻滤波模块，所述跳频带阻滤波模块的输入端连接天线，输出端连接差分平衡放大模块，所述跳频带阻滤波模块的控制端连接主控模块的一个输出端。
3.根据权利要求2所述的宽频动态多路并行接收机，其特征在于，所述跳频带阻滤波模块包括谐振电路和与谐振电路连接的二进制电容模组，所述谐振电路为LC谐振或谐振腔。
4.根据权利要求3所述的宽频动态多路并行接收机，其特征在于，还包括跳频带阻滤波器，所述跳频带阻滤波器采用若干个所述跳频带阻滤波模块通过匹配网络级联形成。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的宽频动态多路并行接收机，其特征在于，所述功率倒置模块还包括第二模数转换模块，所述第二模数转换模块一端连接耦合器，另一端连接横向滤波器。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的宽频动态多路并行接收机，其特征在于，所述交叉采样模块采用的采样芯片型号为CX8242KA。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的宽频动态多路并行接收机，其特征在于，所述主控模块采用FPGA芯片，所述FPGA芯片的型号为XC7K325T。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322878383.XU CN220067408U (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 宽频动态多路并行接收机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322878383.XU CN220067408U (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 宽频动态多路并行接收机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220067408U true CN220067408U (zh) | 2023-11-21 |
Family
ID=88786912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322878383.XU Active CN220067408U (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 宽频动态多路并行接收机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220067408U (zh) |
-
2023
- 2023-10-26 CN CN202322878383.XU patent/CN220067408U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9020065B2 (en) | Radio frequency digital filter group delay mismatch reduction | |
| US20060267812A1 (en) | Data conversion methods and systems | |
| EP1168646A2 (en) | A channelizer for a multi-carrier receiver | |
| KR20050119127A (ko) | 부하 변동 허용 무선 주파수 증폭기 | |
| CN101188433A (zh) | 用于无线通信系统内调幅的方法和系统 | |
| CN101119121B (zh) | 接收机中抗干扰的方法、抗干扰的接收机及抗干扰的装置 | |
| US8594601B2 (en) | Receiver with on-demand linearity | |
| CN110957982B (zh) | 一种带有陷波滤波器的抗干扰电路 | |
| US11736131B2 (en) | Segmented receiver for wireless communications | |
| US5678213A (en) | Radio receiver for processing a multi-carrier signal with a large dynamic range | |
| CN114050791A (zh) | 一种多倍频程宽带变频组件 | |
| CN102377440B (zh) | 射频前端电路 | |
| CN220067408U (zh) | 宽频动态多路并行接收机 | |
| US7248649B2 (en) | Digital baseband receiver including a time domain compensation module for suppressing group delay variation distortion incurred due to analog low pass filter deficiencies | |
| CN111245384A (zh) | 一种毫米波低噪声放大器和毫米波接收电路 | |
| US11133814B1 (en) | Continuous-time residue generation analog-to-digital converter arrangements with programmable analog delay | |
| CN1224165C (zh) | 具有改进结构的线性功放装置 | |
| CN117394805A (zh) | 多级单片微波集成电路功率放大器 | |
| CN111277223B (zh) | 一种具有干扰抑制的高阶耦合网络及其应用 | |
| RU2254590C1 (ru) | Радиолокационный приемник с большим динамическим диапазоном по интермодуляции третьего порядка | |
| US9692393B2 (en) | Radio communication receiver apparatus and method | |
| CN111683027A (zh) | 一种基于中频模拟预失真的卫星上变频器 | |
| US20040128279A1 (en) | Data converter, signal generator, transmitter and communication apparatus using the data converter or the signal generator, and data conversion method | |
| CN221081299U (zh) | 一种适用于多路并行接收机的抗干扰电路 | |
| CN113739931B (zh) | 一种基于零反射网络的辐射计 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |