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线性高幅相一致性AGC多通道中频接收机

作　者: 张峥嵘
导　师: 罗萍；刘积学
学　校: 电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 中视频接收线性AGC控制带通滤波正交解调幅相一致性
分类号: TN858
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 135次
引　用: 1次
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内容摘要

随着无线通信技术特别是现代调制体制及微波集成电路的飞速发展,无线接收机覆盖了无线电通信、电视广播、雷达定位、遥测遥控、卫星通信以及移动通信系统等各个领域。在设计和实现上,要求无线接收机越来越趋向于高性能、高集成度,对于接收机的线性度、动态范围、抗干扰能力、适应性等方面的性能指标也提出了越来越苛刻的要求。这些要求同样也促进了中频接收机的不断进步:其复杂程度不断上升,能实现更多的功能,在多通道方面的应用越来越普遍。“软件无线电”概念的提出,更突显中频接收机模块化设计和系统化设计的必要性。脉冲多普勒系统利用时间分隔原理,能够较为方便地解决收发隔离问题。它具有脉冲体制的距离鉴别能力,具有连续波体制的速度鉴别能力,又具有很强的杂波抑制能力,可以在较强的杂波背景中检测动目标回波。本文描述了作者所研制的一种中频接收机,该接收机正是应用于脉冲多普勒体制的接收系统中。不仅要求接收机在灵敏度、动态范围、选择性、I/Q通道间的幅相一致性和通道间的幅相一致性等方面有很高的性能,而且还需要实现闭塞控制、自动增益控制(AGC)、正交(I/Q)解调及包络检波等多种功能。本文从分析噪声特性和匹配网络的角度,对接收机的各项指标进行较深入的研究,提出影响该接收机性能的主要因素:接收通道自激、通道间串扰、开关过冲、多通道AGC控制的幅相不一致性、AGC控制的不稳定性、I/Q通道间的幅相不一致性等。并从保证中频接收机的线性度、高幅相一致性、AGC控制的一致性及稳定性等关键性能指标满足系统要求的研制过程中,提出并有效应用了以下关键技术:(1)多通道AGC控制的高幅相一致性技术:包括I/Q通道的高幅相一致性、通道间的高幅相一致性、AGC控制的高幅相一致性;(2) AGC控制级联技术:采用具有温度互补特性的正向和反向控制的AGC电路,级联实现多级AGC控制;(3)正交解调的匹配技术:在正交解调器输出端口设计阻抗匹配网络,保证其置于不同阻抗特性的前后级电路单元中,仍具有高精度的正交特性。该多通道接收机将大动态的线性AGC模块和模拟正交解调模块相结合,具有通道间的高幅相一致性及通带内优良的正交性等优点。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章概述  11-14
  1.1 需求背景  11
  1.2 国内外研究动态  11-12
  1.3 主要研究内容  12-13
  1.4 论文结构  13-14
第二章中频接收机系统原理  14-38
  2.1 通信系统的工作原理简介  14-15
  2.2 无线电接收机的基本体系结构  15-19
    2.2.1 超外差接收机体系结构  15-16
    2.2.2 零-中频接收机体系结构  16-17
    2.2.3 低-中频接收机体系结构  17-19
  2.3 中频接收机的主要技术参数  19-38
    2.3.1 接收机噪声和噪声系数  19-23
      2.3.1.1 接收机的噪声来源  20
      2.3.1.2 接收机噪声系数  20-23
    2.3.2 接收机灵敏度  23-24
    2.3.3 接收机的线性度  24-26
      2.3.3.1 1dB 压缩点  24
      2.3.3.2 互调失真——三阶截断点IP3  24-26
    2.3.4 动态范围和非线性分析  26-30
      2.3.4.1 1dB 压缩点到噪声基底动态范围  27-28
      2.3.4.2 二次谐波动态范围  28-29
      2.3.4.3 无杂散动态范围  29-30
      2.3.4.4 增益受控动态范围  30
    2.3.5 匹配网络及接收机增益  30-32
      2.3.5.1 匹配网络  30-31
      2.3.5.2 接收机增益  31-32
    2.3.6 最佳通频带及通频带的选择  32-34
      2.3.6.1 匹配滤波的概念  32-33
      2.3.6.2 最佳通频带  33-34
    2.3.7 I/Q 正交鉴相及误差分析  34-38
      2.3.7.1 模拟正交鉴相  34-37
      2.3.7.2 误差分析  37-38
第三章中频接收机系统设计及电路设计  38-57
  3.1 中频接收机系统设计  38-44
    3.1.1 中频放大器及大动态设计  38-41
      3.1.1.1 中频放大器概述  39
      3.1.1.2 大动态设计  39-41
    3.1.2 低噪声设计  41-42
    3.1.3 滤波和接收机带宽设计  42-44
  3.2 单元电路设计  44-53
    3.2.1 中频电路单元设计  45-49
      3.2.1.1 移相电路参数设计  46
      3.2.1.2 中频放大电路参数设计  46-47
      3.2.1.3 闭塞控制电路参数设计  47-48
      3.2.1.4 AGC 控制电路参数设计  48-49
      3.2.1.5 带宽切换电路参数设计  49
    3.2.2 视频电路单元设计  49-53
      3.2.2.1 正交解调及视频放大单元参数设计  50-52
      3.2.2.2 对数检波及视频单元参数设计  52
      3.2.2.3 AGC 控制电压驱动及变换单元参数设计  52-53
  3.3 结构设计  53-54
  3.4 可靠性及电磁兼容设计  54-57
    3.4.1 可靠性设计  54-55
      3.4.1.1 元器件可靠性设计  54-55
      3.4.1.2 结构可靠性设计  55
      3.4.1.3 电路板可靠性设计  55
    3.4.2 电磁兼容设计  55-57
第四章多通道中频接收机关键技术  57-64
  4.1 接收通道自激  57
  4.2 通道间串扰  57-58
  4.3 高速高隔离度闭塞开关过冲  58
  4.4 多通道AGC 控制的幅度一致性及相位一致性  58-60
  4.5 高低温工作时AGC 控制的一致性和稳定性  60-62
  4.6 I/Q 通道间的幅度差和相位差  62-64
第五章多通道中频接收机的试验结果及分析  64-70
  5.1 测试结果  64-68
  5.2 实物照片  68-69
  5.3 部分测试波形图片  69-70
第六章结束语  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-74

线性高幅相一致性AGC多通道中频接收机

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