[發明專利]一種2.4G無線信號檢測系統

在審

• 申請號: 201410730662.4
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN105721069A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 楊凌云
• 申請（專利權）人: 成都創客之家科技有限公司
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉曉剛

技術領域

本發明涉及信號檢測領域，特別是一種2.4G無線信號檢測系統。

背景技術

2.4G頻段處于2.400GHz-2.485GHz之間，這個頻段是國際規定的免費頻段，無線局域網Wi-Fi(IEEE802.11b/IEEE802.11g)，藍牙，ZigBee等無線網絡均可工作在2.4GHz頻段上。隨著越來越多的公司生產使用2.4GHz頻段的產品，部署的設備迅速增加，共享這一頻帶的射頻技術與協議的數目也隨之增加。所以工作在此頻段的各種無線設備之間難免會出現干擾，即使是設備均運行良好并且在頻帶調節范圍內運行，該頻帶中設備之間發生射頻干擾的機會也是相當多的。這些干擾可導致數據包丟失、功耗增加以及網絡性能下降。開發一個2.4G無線信號檢測系統可對ISM頻段的信號進行有效的頻譜分析，可為該頻段的干擾與共存性分析，無線網絡優化，頻譜管理等提供良好的支撐。另一方面，高頻信號檢測系統對數據采集采樣精度、采樣率和處理速度等指標要求較高。傳統的信號檢測系統往往采用單片機或數字信號處理器作為主控單元，基于單片機的數據采集系統由于單片機本身指令周期與速度的影響，其時鐘頻率較低，不能滿足現代信號處理系統對數據采集的實時性與同步性要求。基于數字信號處理器DSP的數據采集系統雖然處理速度快，但受到串行指令流的限制，取樣率僅能達到幾MHz，僅能完成對數據流非常簡單的運算，此外DSP頻繁的中斷會降低系統的效率。

FPGA是FieldProgrammableGateArray的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。片內有大量的邏輯門和觸發器，多為查找表結構，實現工藝多為SRAM，規模大，集成度高，處理速度快，執行效率高。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的易發生干擾、始終頻率較低的問題，提供一種2.4G無線信號檢測系統。

一種2.4G無線信號檢測系統，包括解調芯片、頻率合成芯片、濾波器和數模轉換芯片。其中，解調芯片選用ADI公司提供的正交解調芯片ADL5380，頻率合成芯片選擇鎖相環頻率合成芯片ADF4350，濾波器采用巴特沃斯3階無源濾波器。

ADL5380覆蓋400MHz～6GHz的射頻范圍，具有業界最高的動態范圍以及最佳的線性指標，2500MHz時其二階交調截點與三階交調截點分別是31dBm和60dBm。

頻率合成芯片選擇鎖相環頻率合成芯片ADF4350，頻率合成器支持137.5～4400MHz范圍內的連續調諧。片上VCO在2.1GHz工作頻率、1MHz偏移處的相位噪聲為-137dBc/Hz，在137．5MHz工作頻率、1MHz偏移處的相位噪聲為-155dBc/Hz。ADF4350內置的壓控振蕩器(VCO)可以覆蓋2200～4400MHz的頻率范圍，提供兩個射頻輸出端口，使用戶可對輸出功率進行數字編程。

ADF4350的鑒相器中，基準頻率倍頻取1或0，基準頻率分頻器取1或0，10bit基準頻率分頻器，可取1~1023分頻。基準頻率采用26MHz的TCXO提供，ADF4350的鑒相頻率可達32MHz。鑒相頻率提高可以減小N分頻器雜散，可以提高相位噪聲指標，這里為了獲得更好的相位噪聲性能鑒相頻率采用26MHz。這樣，ADF4350的基準頻率倍頻器關閉（即D取0）、基準頻率2分頻器關閉（即T取0）、R分頻器取1，則鑒相器工作頻率Fpfd為26MHz。

ADF4350的輸出頻率其中16bit預分頻比值INT為16，當預分頻計數器為4/5時可取23~65535，當預分頻計數器為8/9時可取75~65535。MOD為小數分頻模數，可取2~4056，FRAC為小數分頻分子，可取0~MOD-1。X為射頻輸出分頻器值，可取1/2/4/8/16。本發明采用超差外接收（差值100M），要求輸出頻率在2.500~2.583GHz，而VCO的震蕩頻率為2.2GHz~4.4GHz，射頻輸出X分頻器取1。本發明頻率步進為200KHz，因射頻輸出X分頻器取1，所以內部VCO的頻率步進=200k*X=200kHz。則：MOD=26M/200k=130.低噪聲模式，三態輸出，電流泵推拉電流設置為2.5mA。