[實用新型]一種通用型可擴展的數字中頻接收機

有效

• 申請號: 201220652978.2
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN202918281U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 高攀峰
• 申請（專利權）人: 高攀峰
• 主分類號: H04B1/30
• 分類號: H04B1/30;H04B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種數字中頻接收機，尤其是具有多通道靈活組合和并行處理結構的具有良好通用性和可擴展性的數字中頻接收機，該實用新型的技術領域屬于軟件無線電領域。

背景技術

傳統的無線電系統為模擬無線電系統，一般為超外差結構。

如圖1所示，超外差結構的傳統模擬無線電接收系統，包括射頻前端模塊101、下變頻模塊102、本振模塊103、中頻帶通濾波模塊104、解調模塊105和基帶處理模塊106，射頻信號經過以上模塊依次處理后，轉換為最終結果輸出給用戶107，以上各模塊全部采用模擬方式，不同的通信系統中所用頻段、調制方式，均對應于不同的硬件結構，因而不同的通信系統之間很難互通。

為了解決傳統的模擬無線通信系統所存在的兼容難、升級難、開發周期長等難題，人們提出了軟件無線電的概念。軟件無線電的中心思想是構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，將各種功能如工作頻段、調制解調類型、數據格式、加密模式、通信協議等用軟件編程來完成，并使寬帶AD轉換器和DA轉換器盡可能靠近天線，以研制出具有高度靈活性、開放性的新一代無線通信系統。

較理想的軟件無線電系統的結構是ADC、DAC直接在射頻部分實現，但這對AD、DA以及后續的數字信號處理速度提出了非常高的要求，由于目前器件處理速度的限制，很難實現對射頻信號直接進行高精度采樣并進行后續的數字處理，但實現中頻信號的高精度采樣和后續的數字處理卻是切實可行的，所以采用寬帶數字中頻接收機技術是目前實現軟件無線電一種首選方案。

如圖2所示，目前可行的軟件無線電接收系統，包括射頻前端模塊101、下變頻模塊102.、本振模塊103、中頻帶通濾波模塊104、ADC模塊202、數字下變頻模塊203和數字基帶處理模塊204，射頻信號經過以上模塊依次處理后，轉換為最終結果輸出給用戶107。其中，組件201即構成為一個數字中頻接收機，包括ADC模塊202、數字下變頻模塊203和數字基帶處理模塊204。

目前的很多數字中頻接收機都是針對某個具體應用設計的，不同的接收機的技術方案差別大，通用性差，并且成本較高，性價比低，往往只能作為實驗平臺，不能真正地產品化。

從所選用的技術方案來看，目前的數字中頻接收機大致可分為以下三類：

(1)ASIC(專用集成電路，Application?Specific?Integrated?Circuit)方案

(2)DSP(數字信號處理器，Digital?Signal?Processor)方案

(3)FPGA(現場可編程門陣列，Field?Programmable?Gate?Array)方案

圖3A所示為ASIC方案的數字中頻接收機305，主要由ADC模塊202、ASIC模塊301、輸出模塊304構成；ASIC方案接收機的主要優點是設計周期短，結構簡單，成本較低，但其靈活性差，通用性差；圖3B所示為DSP方案的數字中頻接收機306，主要由ADC模塊202、DSP模塊302、輸出模塊304構成；DSP方案接收機的優點是串行處理速度高，尋址方式靈活，適合處理具有復雜控制結構的算法，但其并行處理能力較差；圖3C所示為FPGA方案的數字中頻接收機307，主要由ADC模塊202、FPGA模塊303、輸出模塊304構成；FPGA方案接收機的優點是并行處理速度高，適合處理數據量大，運算結構相對簡單的算法，但不適合處理具有復雜控制結構的算法。目前也有少量DSP和FPGA結合的方案，不過通用性仍然不夠好。

以上所述三種技術方案的接收機往往都基于不同的應用來設計，技術方案差別大，通用性差，如果具體應用對系統性能要求較高，則以上技術方案的成本會很高，性價比較低。

從接收體制上來說，目前的數字中頻接收機大致分為以下兩類：

(1)基于通道數字下變頻的數字中頻接收機，以下簡稱為通道數字下變頻接收機；

(2)基于多相濾波的信道化數字中頻接收機，以下簡稱為多相濾波信道化接收機。

通道數字下變頻接收機的優點在于，視野集中，能靈活地改變中心頻率和調整帶寬，適合做靈活的通道接收，但通道數量少，缺乏頻段整體信息，難于搜索、監視和截獲全概率的信號。

多相濾波信道化接收機的優點在于，通道數量多，視野廣闊，能實現全概率截獲，適合做全概率接收，但是結構固定，不便調整參數，缺乏靈活性。

實用新型內容