[發(fā)明專利]一種基于軟件無(wú)線電的零中頻接收機(jī)系統(tǒng)及其接收方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710236908.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107135007A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田豐;袁良晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B1/16
• 分類號(hào): H04B1/16;H04B1/00
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務(wù)所61219
• 代理人: 劉艷霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)線電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于軟件無(wú)線電的零中頻接收機(jī)系統(tǒng)及其接收方法。

背景技術(shù)

軟件無(wú)線電是近幾年出現(xiàn)的一種新的通信技術(shù)，它突破了以前不同通信功能和頻段的通信平臺(tái)不能相互通信的弊端。現(xiàn)有的軟件無(wú)線電平臺(tái)使用離散器件搭建，且搭建出來(lái)的軟件無(wú)線電平臺(tái)器件功耗大，成本高，需要技術(shù)人員具有豐富的硬件設(shè)計(jì)和射頻信號(hào)處理的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)軟件方面的門檻要求高。而且隨著3G、4G甚至是5G通信標(biāo)準(zhǔn)的共存，全球存在多個(gè)頻段，傳統(tǒng)的軟件無(wú)線電設(shè)計(jì)方案需要不同的硬件平臺(tái)支持不同的通信協(xié)議和頻段，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種兼容性好、信息處理快的基于軟件無(wú)線電的零中頻接收機(jī)系統(tǒng)及其接收方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種基于軟件無(wú)線電的零中頻接收機(jī)系統(tǒng)，包括軟件無(wú)線電模塊、FPGA模塊和時(shí)鐘模塊；軟件無(wú)線電模塊和時(shí)鐘模塊相連接，軟件無(wú)線電模塊和時(shí)鐘模塊均通過(guò)SPI總線與FPGA模塊相連接；

該軟件無(wú)線電模塊用于接收射頻信號(hào)，將射頻信號(hào)處理為基帶信號(hào)，并傳輸至FPGA模塊；時(shí)鐘模塊用于向FPGA模塊和軟件無(wú)線電模塊同步傳輸時(shí)鐘信號(hào)；FPGA模塊用于將接收的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樵夹盘?hào)。

進(jìn)一步地，該軟件無(wú)線電模塊包括I路和Q路兩個(gè)支路，I路和Q路均包括依次相連接的低噪聲放大器、混頻器、跨阻放大器、低通濾波器，A/D轉(zhuǎn)換模塊、CIC濾波器、HB濾波器和FIR濾波器；兩個(gè)低噪聲放大器的輸入端均與射頻模塊相連接；兩個(gè)FIR濾波器均用于與FPGA模塊相連接；軟件無(wú)線電模塊還包括一個(gè)數(shù)控振蕩器，數(shù)控振蕩器與I路和Q路的混頻器均相連接。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于軟件無(wú)線電的零中頻接收機(jī)系統(tǒng)的接收方法，使用上述的一種基于軟件無(wú)線電的零中頻接收機(jī)系統(tǒng)，該接收方法如下：

射頻信號(hào)分兩路分別輸入對(duì)應(yīng)的I路和Q路的低噪聲放大器，低噪聲放大器放大接收的射頻信號(hào)的小信號(hào)，然后將放大后的射頻信號(hào)傳輸至混頻器，同時(shí)，混頻器接收數(shù)控振蕩器傳輸?shù)念l率信號(hào)，進(jìn)行混頻，將高頻射頻信號(hào)下變頻為對(duì)應(yīng)的I和Q基帶信號(hào)，傳輸至對(duì)應(yīng)的跨阻放大器，對(duì)應(yīng)的跨阻放大器將接收到的對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)，去除雜波，傳輸至對(duì)應(yīng)的低通濾波器，對(duì)應(yīng)的低通濾波器濾出放大后的基帶信號(hào)中的較高頻率的信號(hào)，通過(guò)對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換模塊傳輸至對(duì)應(yīng)的CIC濾波器，對(duì)應(yīng)的CIC濾波器對(duì)經(jīng)過(guò)處理的基帶信號(hào)進(jìn)行高速收取濾波，降低基帶信號(hào)的頻率；傳輸至對(duì)應(yīng)的HB濾波器，對(duì)應(yīng)的HB濾波器進(jìn)行高速抽取濾波，用于降低基帶信號(hào)的頻率，得到對(duì)應(yīng)的低通基帶信號(hào)頻率，傳輸至對(duì)應(yīng)的FIR濾波器，對(duì)應(yīng)的FIR濾波器補(bǔ)償?shù)屯ɑ鶐盘?hào)，對(duì)低通基帶信號(hào)整形和匹配濾波，傳輸至FPGA模塊。

本發(fā)明基于軟件無(wú)線電的零中頻接收機(jī)系統(tǒng)及其接收方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：1.組件少，降低開(kāi)發(fā)成本及周期，且操作簡(jiǎn)單，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)功能升級(jí)與即使系統(tǒng)更新。2.數(shù)控振蕩器可調(diào)頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)新、舊體制電臺(tái)的兼容。3.使通信協(xié)議可編寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)和其他任意電臺(tái)建立通信關(guān)系，并可將其視作為其他電臺(tái)的射頻中繼，4.選用串聯(lián)的CIC濾波器、HB濾波器和FIR濾波器，降低了采樣速率，能夠接收高頻率射頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了信息的高速傳輸，實(shí)現(xiàn)了能夠接收高頻率射頻信號(hào)，信息處理更快。

附圖說(shuō)明

圖1為一種基于軟件無(wú)線電的零中頻接收機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中軟件無(wú)線電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1.軟件無(wú)線電模塊；1-1.低噪聲放大器；1-2.混頻器；1-3.跨阻放大器；1-4.低通濾波器；1-5.A/D轉(zhuǎn)換模塊；1-6.CIC濾波器；1-7.HB濾波器；1-8.FIR濾波器；1-9.數(shù)控振蕩器；2.時(shí)鐘模塊；3.FPGA模塊。

具體實(shí)施方式