[發(fā)明專利]寬帶接收器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310042885.7
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103297073B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬治·斯塔尼斯·莫爾;保羅·L·克雷多拉
• 申請（專利權(quán)）人: 是德科技股份有限公司
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務(wù)所11494
• 代理人: 封新琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及寬帶接收器，尤其是涉及用于識別RF信號中的RF分量的頻率的接收器和方法。

背景技術(shù)

射頻（RF）接收器的一種應(yīng)用是監(jiān)視RF頻譜并識別未知發(fā)射器。例如，在戰(zhàn)場中，能夠檢測表明附近敵方部隊的存在的窄帶對講機(jī)無線電的存在將是有利的。一旦被檢測到，則未知發(fā)射器的位置可被估計并且/或者信號可被解調(diào)以確定信息內(nèi)容。

一種用于在大得多的頻段中識別未知頻率的窄帶發(fā)射的現(xiàn)有技術(shù)方法利用了傳統(tǒng)的外差接收器，該外差接收器將純音調(diào)（tone）與接收到的RF信號相混頻（mix）以創(chuàng)建通常處于比原始RF信號低得多的頻率的新的中間頻率（IF）。新的IF信號在被放大和數(shù)字化之前被過濾以除去來自混頻處理的高頻分量。IF信號包括在由低通濾波器定義的窄頻率波段內(nèi)的RF源和有關(guān)音調(diào)。為了監(jiān)視RF頻譜的大波段，LO音調(diào)跨越感興趣的RF波段而步進(jìn)，從而允許在捕捉一個IF帶寬的頻譜之后遞增LO頻率并開始新的捕捉。對于具有50MHz IF帶寬的接收器，要覆蓋1GHz跨度的RF頻率將花費(fèi)20次這種測量。

要使該策略成功，未知信號在掃描RF頻譜所需的時間段內(nèi)需要繼續(xù)廣播。如果RF信號在當(dāng)前未被混頻到IF波段內(nèi)的頻率處短暫出現(xiàn)并且該信號在適當(dāng)?shù)腖O掃描頻率出現(xiàn)之前終止，則其將不會被檢測到。

用于監(jiān)視RF頻譜的寬帶部分的另一選項利用超快模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），該超快模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣快到足以捕捉整個感興趣的RF波段而沒有任何混疊（aliasing）。這些超快ADC通常被用于高速示波器。現(xiàn)時的示波器ADC可以支持80千兆樣本每秒（Gs/s）的采樣速率，從而允許對高達(dá)30GHz的RF信號進(jìn)行監(jiān)視。遺憾的是，這些超高速ADC具有有限的動態(tài)范圍，需要高功率，并且具有極高成本。有限的動態(tài)范圍負(fù)面地影響了在存在更高功率背景信號的情況下檢測低功率信號的能力。高成本和高功率要求使得這種實(shí)現(xiàn)方式對用于本領(lǐng)域的設(shè)備而言無吸引力。此外，這種系統(tǒng)所生成的大量數(shù)據(jù)需要大量計算資源來處理，這使這種解決方案更加遜色。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明包括一種接收器和用于識別RF信號中的RF分量的頻率的方法。該接收器包括第一混頻器，該第一混頻器接收RF信號并且使該RF信號與包括多個音調(diào)的第一多音調(diào)本機(jī)振蕩器（LO）信號相混頻以生成混頻信號。接收器還包括生成該第一多音調(diào)LO信號的第一LO信號發(fā)生器。第一混頻器的輸出被第一濾波器過濾以生成第一IF信號，該第一濾波器從該混頻信號中除去預(yù)定波段之外的信號。處理器利用第一IF信號和第二IF信號來確定RF信號的分量的RF頻率，該第二IF信號是利用具有與所述第一多音調(diào)LO信號不同的多個音調(diào)的第二多音調(diào)LO信號來生成的。第一和第二多音調(diào)LO信號可以通過要么通過利用不同序列要么通過利用以不同速率定時輸入的相同序列將合適的數(shù)字序列定時輸入到混頻器中來生成。

附圖說明

圖1圖示出可以在本發(fā)明中使用的接收器配置。

圖2圖示出在圖1中討論的接收器對RF頻譜進(jìn)行壓縮的方式。

圖3圖示出一種用于根據(jù)在壓縮的頻率頻譜中觀測到的頻率來重新構(gòu)造RF頻率的算法。

圖4圖示出根據(jù)本發(fā)明的調(diào)查（survey）接收器的一個實(shí)施例。

圖5圖示出根據(jù)本發(fā)明的調(diào)查接收器的另一個實(shí)施例。

圖6圖示出根據(jù)本發(fā)明的壓縮接收器的一個實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供其優(yōu)點(diǎn)的方式參考圖1可被更容易地理解，圖1圖示出可以在本發(fā)明中使用的接收器配置。接收器20接收被饋送給混頻器21的RF信號。LO信號由具有橫跨（span）感興趣的RF頻譜的音調(diào)的多音調(diào)信號組成。混頻器的輸出被特征為帶通頻率F_b的低通濾波器22處理以生成IF信號。低通濾波器的輸出被ADC23數(shù)字化，ADC23的輸出被FFT處理器24處理以提供IF信號中的信號的頻率。為了該討論，將假定LO信號中的音調(diào)之間的間隔小于或等于F_b。在該實(shí)施例中，所使用的具體多音調(diào)LO信號是受處理器24控制的，該處理器24還控制ADC采樣速率。