[發明專利]一種單通道雙路寬帶跳頻數字接收系統

無效

• 申請號: 201010241415.X
• 申請日: 2010-08-02
• 公開（公告）號: CN101969313A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 楊偉軍;詹介秋;鄒亮
• 申請（專利權）人: 四川九洲電器集團有限責任公司
• 主分類號: H04B1/18
• 分類號: H04B1/18;H04B1/16;H04B1/713
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術領域

無線電技術特別是雷達和通信技術的進步，無線電接收機也在飛速地發展。作為一個適用性非常廣泛的技術，接收機的應用已遍布于軍事和民用的各個領域。

背景技術

接收機的發展主要分為模擬接收機和數字接收機兩個階段。傳統的模擬接收機按其結構主要分為晶體視頻接收機、調頻式射頻接收機、超外差接收機、瞬時測頻接收機、信道化接收機、壓縮接收機和聲光測頻接收機。

數字化接收機是在模擬接收機的基礎上發展起來的。目前，對于數字接收機的研究主要集中在應用軟件無線電相關理論和多相濾波技術對接收機進行建模、仿真和分析。軟件無線電理論最早是20世紀90年代美國軍方為了解決各軍種聯合作戰時遇到的互連、互通、互操作的問題而提出的。經過二十幾年的發展，該技術已廣泛應用于通信和電子戰領域。基于軟件無線電理論的多相濾波器組信道化接收機技術已相當成熟。在實現過程中，還有許多問題需要攻克。衡量一個數字接收機的性能優劣有較多因素，而數字偵察接收機的基本要求有三個方面：帶寬，靈敏度和動態范圍。一方面希望監視頻帶寬，截獲概率高，減少搜索時間，縮短接收機響應時間和完整保留目標信號所包含的信息，另一方面，頻帶寬帶來很多問題，如非線性，虛假響應，動態范圍與接收靈敏度的矛盾，后續處理負擔過大引起數據失真甚至丟失數據等。這些都是數字偵察接收機要解決的重要問題。電子偵察系統為提高截獲概率，要求系統瞬時帶寬足夠高，實時性好。但是長期以來電子偵察系統要求的高速A/D與現有處理器處理能力之間的瓶頸一直限制了電子偵察實時數字化的發展。在近年，實現真正的數字化接收系統是不可能的，因為接收系統要有盡可能靠近天線的高速A/D變換器，其與接收機瞬時帶寬相匹配的采樣率在GHz量級。但是高速數據流的實時處理受到后級DSP的處理能力，I/O通道帶寬，存儲器容量，多機并行處理時處理器之間數據互傳效率等多種因素的限制，目前的處理速度與高速A/D相差甚遠。所以目前的數字接收機多采用中頻數字化處理技術實現。

為了適應無線電技術的快速發展，我們研制了單通道雙路寬帶跳頻數字接收機。所謂單通道雙路寬帶跳頻數字接收機是指單路接收，雙路解調、接收頻帶寬（122MHz）、同時具有解跳頻通信的能力。本接收機模擬前端采用了超外差方式，從天線進來的射頻信號經過限幅、LNA、二工分器將射頻信號分為兩路、各自進行預選、混頻、中頻放大、濾波處理后輸出滿足一定指標要求的中頻信號;中頻和基帶采用了數字化編程處理，提高接收機的性能。

在該接收機中，射頻信號轉化到中頻后直接用寬帶A/D采樣，采樣信號送到FPGA中進行I、Q解調，然后在中頻和基帶進行編程處理。可以有效的解決了鏡像干擾、組合頻率干擾和中頻干擾。

發明內容

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單通道雙路寬帶跳頻數字化：RF信號通過一個天線端口進入接收機，通過限幅、LNA后分成兩路即快跳通道和慢跳通道。快跳通道適用于軍事領域，工作頻段：100MHz～2.5GHz跳頻速率典型值：?3微秒；慢跳通道適用于民用領域，工作頻段在?960～1250MHZ范圍內可程序控制，跳頻速率的典型值：1秒。本接收機的成功研制，為現代無線通信技術建立了通用的接收平臺。該接收機可適用于點頻、慢跳頻/快跳頻通信，中頻頻率固定為60MHz。

本接收機在外形尺寸為230mm×140mm×38mm（長×寬×高）的空間內實現了雙路寬帶跳頻數字化。滿足小型化、模塊化、數字化的發展方向。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：由于A/D后，應運了軟件無線電技術，使用FPGA做數字下變頻處理，能夠實時改變程序配置以適應不同通信體制，具有很大的靈活性，且I、Q兩路幅度一致性好，相位誤差小，可靠性和靈敏度得到很大的提高；利用FPGA成功實現了Hartley鏡像抑制接收機結構：在該接收機中，成功的利用了Hartley鏡像抑制原理，提高測頻精度和動態范圍、去除了鏡像信號，保留了有用信號。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1為接收機內部框圖；

圖2為慢跳本振控制信號時序示意圖；

圖3為單通道雙路寬帶跳頻數字接收機內部框圖；?

圖4為ASK和DBPSK的中頻和基帶處理框圖；

圖5為FPGA生成的數字載波信號；

圖6為CIC濾波器；

圖7為具有跳頻功能的ASK和DBPSK的中頻和基帶處理流程框圖。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。