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射频技术和无线电怎样联系起来?双射频接收器工作原理及设计方案

时间:05-18 来源:网络整理 点击:

年前,将价值上百万美元的RF信号发生器和射频信号分析仪组装在一起来开发雷达系统的原型似乎令人难以想象。这种系统不仅成本高昂、规模巨大,而且复杂的编程体验也令工程师望而生畏,不愿使用无线通信设备之类的仪器。

  然而现在,PXI等体积更小巧、功能更强大的基于PC的仪器平台成为了电子嵌入式系统的理想原型解决方案。基于PC的仪器不仅能满足嵌入式系统的尺寸和成本要求,同时也为工程师提供了一种可以重新配置RF仪器,从而实现RF仪器的广泛应用的良好软件体验。所以,工程师开始使用射频信号发生器和分析仪来设计雷达、信道仿真器、GPS记录仪和DPD硬件等嵌入式系统。

  使用软件来充分定义和定制RF仪器行为的这一能力已经成为解决下一代测试挑战的关键。因此,未来的RF仪器架构将越来越难与软件无线电架构区分开来。

  双射频接收器工作原理及设计方案

  全球导航卫星系统GNSS(Global Navigation Satel-lite System)近年来得到了广泛的引用,从而引发相关领域的高度关注。目前的接收机模式无法满足日益增长的使用精度要求。所以,在原有的单模接收机的基础 上研发更高精度、更加稳定耐用的双模接收机成为研究的核心。

  本文提出了一种GPS/Galileo双频双模接收机射频前端系统的设计方案,该方案结合现有资源,展示出了该种接收机设计的实例。重点分析了混频部分、本振部分及控制部分的功能及实现。最后利用频谱仪及射频信号发生器等设备对实例进行系统级测试,验证了系统结构的正确性。

  1 GPS/Galileo 双模双频接收机系统1.1 接收机结构

  设计接收机首先要考虑的就是频带的选择。如图1所示,GPSL1/L5和GalileoE1/E5a中心频率相同,如果选择该频段的话,那么很多的元器件可以得到复用,从而极大地减少了研发和生产成本,同时也可以减小接收机的体积。

  比较流行的双频双模接收机射频前端的结构大致有信号独享通道、公用信道、通过控制使某一时刻通道内只有一个载频信号三类。本设计以第三种方案为基础,在尽可能减少信号相互干扰的同时,争取最大限度地复用元器件。结构图如图2所示。

  1.2 接收机系统整体性能指标

  在参考接收机的性能要求的基础上,设计GPS接收机射频前端芯片的各项系统指标见表1.

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