專利名稱：一種單通道雙路寬帶跳頻數(shù)字接收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
無(wú)線電技術(shù)特別是雷達(dá)和通信技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)線電接收機(jī)也在飛速地發(fā)展。作為 一個(gè)適用性非常廣泛的技術(shù)，接收機(jī)的應(yīng)用已遍布于軍事和民用的各個(gè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
接收機(jī)的發(fā)展主要分為模擬接收機(jī)和數(shù)字接收機(jī)兩個(gè)階段。傳統(tǒng)的模擬接收機(jī)按 其結(jié)構(gòu)主要分為晶體視頻接收機(jī)、調(diào)頻式射頻接收機(jī)、超外差接收機(jī)、瞬時(shí)測(cè)頻接收機(jī)、信 道化接收機(jī)、壓縮接收機(jī)和聲光測(cè)頻接收機(jī)。數(shù)字化接收機(jī)是在模擬接收機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。目前，對(duì)于數(shù)字接收機(jī)的研 究主要集中在應(yīng)用軟件無(wú)線電相關(guān)理論和多相濾波技術(shù)對(duì)接收機(jī)進(jìn)行建模、仿真和分析。 軟件無(wú)線電理論最早是20世紀(jì)90年代美國(guó)軍方為了解決各軍種聯(lián)合作戰(zhàn)時(shí)遇到的互連、 互通、互操作的問(wèn)題而提出的。經(jīng)過(guò)二十幾年的發(fā)展，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于通信和電子戰(zhàn)領(lǐng) 域?；谲浖o(wú)線電理論的多相濾波器組信道化接收機(jī)技術(shù)已相當(dāng)成熟。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中， 還有許多問(wèn)題需要攻克。衡量一個(gè)數(shù)字接收機(jī)的性能優(yōu)劣有較多因素，而數(shù)字偵察接收機(jī) 的基本要求有三個(gè)方面帶寬，靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍。一方面希望監(jiān)視頻帶寬，截獲概率高， 減少搜索時(shí)間，縮短接收機(jī)響應(yīng)時(shí)間和完整保留目標(biāo)信號(hào)所包含的信息，另一方面，頻帶寬 帶來(lái)很多問(wèn)題，如非線性，虛假響應(yīng)，動(dòng)態(tài)范圍與接收靈敏度的矛盾，后續(xù)處理負(fù)擔(dān)過(guò)大引 起數(shù)據(jù)失真甚至丟失數(shù)據(jù)等。這些都是數(shù)字偵察接收機(jī)要解決的重要問(wèn)題。電子偵察系統(tǒng) 為提高截獲概率，要求系統(tǒng)瞬時(shí)帶寬足夠高，實(shí)時(shí)性好。但是長(zhǎng)期以來(lái)電子偵察系統(tǒng)要求的 高速A/D與現(xiàn)有處理器處理能力之間的瓶頸一直限制了電子偵察實(shí)時(shí)數(shù)字化的發(fā)展。在近 年，實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)字化接收系統(tǒng)是不可能的，因?yàn)榻邮障到y(tǒng)要有盡可能靠近天線的高速A/D 變換器，其與接收機(jī)瞬時(shí)帶寬相匹配的采樣率在GHz量級(jí)。但是高速數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)處理受 到后級(jí)DSP的處理能力，I/O通道帶寬，存儲(chǔ)器容量，多機(jī)并行處理時(shí)處理器之間數(shù)據(jù)互傳 效率等多種因素的限制，目前的處理速度與高速A/D相差甚遠(yuǎn)。所以目前的數(shù)字接收機(jī)多 采用中頻數(shù)字化處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)。為了適應(yīng)無(wú)線電技術(shù)的快速發(fā)展，我們研制了單通道雙路寬帶跳頻數(shù)字接收機(jī)。 所謂單通道雙路寬帶跳頻數(shù)字接收機(jī)是指單路接收，雙路解調(diào)、接收頻帶寬(122MHz)、同時(shí) 具有解跳頻通信的能力。本接收機(jī)模擬前端采用了超外差方式，從天線進(jìn)來(lái)的射頻信號(hào)經(jīng) 過(guò)限幅、LNA、二工分器將射頻信號(hào)分為兩路、各自進(jìn)行預(yù)選、混頻、中頻放大、濾波處理后 輸出滿足一定指標(biāo)要求的中頻信號(hào)；中頻和基帶采用了數(shù)字化編程處理，提高接收機(jī)的性 能。在該接收機(jī)中，射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化到中頻后直接用寬帶A/D采樣，采樣信號(hào)送到FPGA 中進(jìn)行I、Q解調(diào)，然后在中頻和基帶進(jìn)行編程處理。可以有效的解決了鏡像干擾、組合頻率 干擾和中頻干擾。單通道雙路寬帶跳頻數(shù)字化RF信號(hào)通過(guò)一個(gè)天線端口進(jìn)入接收機(jī)，通過(guò)限幅、LNA后 分成兩路即快跳通道和慢跳通道?？焯ǖ肋m用于軍事領(lǐng)域，工作頻段100MHz 2. 5GHz 跳頻速率典型值3微秒；慢跳通道適用于民用領(lǐng)域，工作頻段在960 1250MHZ范圍內(nèi) 可程序控制，跳頻速率的典型值1秒。本接收機(jī)的成功研制，為現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)建立了 通用的接收平臺(tái)。該接收機(jī)可適用于點(diǎn)頻、慢跳頻/快跳頻通信，中頻頻率固定為60MHz。本接收機(jī)在外形尺寸為230mmX 140mmX 38mm (長(zhǎng)X寬X高)的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了雙 路寬帶跳頻數(shù)字化。滿足小型化、模塊化、數(shù)字化的發(fā)展方向。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是由于A/D后，應(yīng)運(yùn)了 軟件無(wú)線電技術(shù)，使用FPGA做數(shù)字下變頻處理，能夠?qū)崟r(shí)改變程序配置以適應(yīng)不同通信體 制，具有很大的靈活性，且I、Q兩路幅度一致性好，相位誤差小，可靠性和靈敏度得到很大 的提高；利用FPGA成功實(shí)現(xiàn)了 Hartley鏡像抑制接收機(jī)結(jié)構(gòu)在該接收機(jī)中，成功的利用 了 Hartley鏡像抑制原理，提高測(cè)頻精度和動(dòng)態(tài)范圍、去除了鏡像信號(hào)，保留了有用信號(hào)。


本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中 圖1為接收機(jī)內(nèi)部框圖2為慢跳本振控制信號(hào)時(shí)序示意圖； 圖3為單通道雙路寬帶跳頻數(shù)字接收機(jī)內(nèi)部框圖； 圖4為ASK和DBPSK的中頻和基帶處理框圖； 圖5為FPGA生成的數(shù)字載波信號(hào)； 圖6為CIC濾波器；
圖7為具有跳頻功能的ASK和DBPSK的中頻和基帶處理流程框圖。
具體實(shí)施例方式本說(shuō)明書中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只 是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。本接收機(jī)的內(nèi)部框圖如圖1所示RF為射頻輸入信號(hào)快跳通道全頻段接收，慢跳 通道的頻段范圍960MHZ 1250 MHZ ；
選頻組件共有6組，通過(guò)Cl、C2、C3來(lái)實(shí)現(xiàn)頻段的選擇，在LD的上升沿鎖慢跳通道的 Cl、C2、C3，在LD的下降沿鎖快跳通道的Cl、C2、C3 ； Cl、C2、C3與接收頻段的對(duì)應(yīng)關(guān)系如 下表；
C1C2C3本振信號(hào)范圍0001000 1020MHz0011021 1040MHz0101041 1060MHz
權(quán)利要求
一種單通道雙路寬帶跳頻數(shù)字接收系統(tǒng)，其特征在于從天線進(jìn)來(lái)的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)限幅、LNA、二功分器將射頻信號(hào)分為兩路通道即快跳通道和慢跳通道、各自進(jìn)行預(yù)選、混頻、中頻放大、濾波處理，然后進(jìn)行A/D采樣，在FPGA中完成中頻和基帶處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單通道雙路寬帶跳頻數(shù)字接收系統(tǒng)，其特征在于所述快跳 通道工作頻段為IOOMHz 2. 5GHz，跳頻速率值為3微秒；所述慢跳通道適工作頻段在 960MHZ 1250 MHZ范圍內(nèi)可程序控制，跳頻速率值為1秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單通道雙路寬帶跳頻數(shù)字接收系統(tǒng)，其特征在于所述慢跳 通道的本振頻率由LE、CLK和D控制實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單通道雙路寬帶跳頻數(shù)字接收系統(tǒng)，其特征在于所述快跳 通道的本振信號(hào)由外部頻率源提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單通道雙路寬帶跳頻數(shù)字接收系統(tǒng)，其特征在于所述兩路 通道所產(chǎn)生的中頻信號(hào)固定為60MHz。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種單通道雙路寬帶跳頻數(shù)字接收系統(tǒng)，其特征在于從天線進(jìn)來(lái)的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)限幅、LNA、二功分器將射頻信號(hào)分為兩路通道即快跳通道和慢跳通道、各自進(jìn)行預(yù)選、混頻、中頻放大、濾波處理，然后進(jìn)行A/D采樣，在FPGA中完成中頻和基帶處理;可以有效的解決了鏡像干擾、組合頻率干擾和中頻干擾。
文檔編號(hào)H04B1/713GK101969313SQ20101024141
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者楊偉軍, 詹介秋, 鄒亮 申請(qǐng)人:四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司