[發明專利]大動態范圍的寬帶接收設備及接收方法

有效

• 申請號: 202210748356.8
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN114826301B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 曾祥希;譚永;劉勝杰;李延波;李光;俞光日
• 申請（專利權）人: 天津七一二通信廣播股份有限公司
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10;H04B1/16
• 代理公司: 天津睿吉知識產權代理事務所(普通合伙) 12244
• 代理人: 王茹

1.一種大動態范圍的寬帶接收設備，其特征在于，包括依次連接的濾波器、動態壓縮電路、模數轉換器、動態恢復運算模塊、FFT模塊、頻域限幅器和IFFT模塊；

所述濾波器用于對接收到的寬帶信號的模擬信號進行濾波；

所述動態壓縮電路用于對接收到的寬帶信號的模擬信號進行壓縮處理，減弱強干擾信號幅度；所述動態壓縮電路為平方根壓縮電路；所述平方根壓縮電路包括依次連接的對數運算單元、信號衰減單元以及反對數運算單元；所述對濾波后的寬帶信號的模擬信號進行壓縮處理，包括如下壓縮過程：

利用對數運算電路，將濾波后的信號取對數ln(x)，通過1/2信號衰減電路將信號幅度減半ln(x)/2；通過反對數運算，將減半后的信號變為如下公式所示

其中，x表示原濾波后的信號，y表示衰減后的信號；

所述模數轉換器用于將壓縮后的寬帶信號的模擬信號轉換為數字信號；

所述動態恢復運算模塊用于將數字信號進行反壓縮；

所述FFT模塊用于將反壓縮后的信號轉換到頻域；

所述頻域限幅器用于根據頻域信號幅度對干擾信號限幅；

所述IFFT模塊用于將限幅后的頻域信號進行IFFT變換，恢復為時域信號。

2.根據權利要求1所述的大動態范圍的寬帶接收設備，其特征在于，所述對數運算單元包括第一電阻、第一運算放大器和第一三極管；所述第一電阻一端連接濾波器的輸出端，另一端連接第一運算放大器的反相輸入端，所述第一運算放大器的輸出端接地，所述第一運算放大器的反相輸入端連接第一三極管的集電極，所述第一三極管的基極接地，發射極以及第一運算放大器的輸出端連接信號衰減單元。

3.根據權利要求2所述的大動態范圍的寬帶接收設備，其特征在于，所述信號衰減單元包括第二電阻和第三電阻；所述第二電阻一端連接對數運算單元的輸出端，另一端連接第三電阻的一端作為輸出端和反對數運算單元的輸入端，所述第三電阻的另一端接地。

4.根據權利要求3所述的大動態范圍的寬帶接收設備，其特征在于，信號衰減單元的衰減倍數根據第二電阻和第三電阻的阻值比值進行設定。

5.根據權利要求2所述的大動態范圍的寬帶接收設備，其特征在于，所述反對數運算單元包括第二三極管、第四電阻以及第二運算放大器；所述第二三極管的集電極和基極均與信號衰減單元的輸出端連接，所述第二運算放大器的發射極連接第二運算放大器的反相輸入端，所述第四電阻并聯在第二運算放大器的反相輸入端與輸出端之間。

6.根據權利要求1所述的大動態范圍的寬帶接收設備，其特征在于，所述動態恢復運算模塊為進行平方運算的乘法器。

7.一種大動態范圍的寬帶接收方法，基于上述權利要求1-6中任意一項所述的寬帶接收設備進行實施，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對接收到的大動態范圍的寬帶信號的模擬信號進行濾波；

S2、對濾波后的寬帶信號的模擬信號進行壓縮處理，減弱強干擾信號幅度；所述對濾波后的寬帶信號的模擬信號進行壓縮處理，包括如下壓縮過程：

利用對數運算電路，將濾波后的信號取對數ln(x)，通過1/2信號衰減電路將信號幅度減半ln(x)/2；通過反對數運算，將減半后的信號變為如下公式所示

其中，x表示原濾波后的信號，y表示衰減后的信號；

S3、將壓縮后的寬帶信號的模擬信號轉換為數字信號；

S4、將數字信號進行反壓縮；

S5、將反壓縮后的信號轉換到頻域；

S6、根據頻域信號幅度對干擾信號限幅；

S7、將限幅后的頻域信號進行IFFT變換，恢復為時域信號。

8.根據權利要求7所述的大動態范圍的寬帶接收方法，其特征在于，在S4中，所述將數字信號按照如下公式進行反壓縮：

其中，inv為取反運算，x為壓縮后的信號，y為反運算之后的信號。