一種2.4g無(wú)線信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域，特別是一種2.4G無(wú)線信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]2.4G頻段處于2.400GHz-2.485GHz之間，這個(gè)頻段是國(guó)際規(guī)定的免費(fèi)頻段，無(wú)線局域網(wǎng)W1-Fi (IEEE 802.1 lb/IEEE 802.llg)，藍(lán)牙，ZigBee等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)均可工作在2.4GHz頻段上。隨著越來(lái)越多的公司生產(chǎn)使用2.4GHz頻段的產(chǎn)品，部署的設(shè)備迅速增加，共享這一頻帶的射頻技術(shù)與協(xié)議的數(shù)目也隨之增加。所以工作在此頻段的各種無(wú)線設(shè)備之間難免會(huì)出現(xiàn)干擾，即使是設(shè)備均運(yùn)行良好并且在頻帶調(diào)節(jié)范圍內(nèi)運(yùn)行，該頻帶中設(shè)備之間發(fā)生射頻干擾的機(jī)會(huì)也是相當(dāng)多的。這些干擾可導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失、功耗增加以及網(wǎng)絡(luò)性能下降。開(kāi)發(fā)一個(gè)2.4G無(wú)線信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)可對(duì)ISM頻段的信號(hào)進(jìn)行有效的頻譜分析，可為該頻段的干擾與共存性分析，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，頻譜管理等提供良好的支撐。另一方面，高頻信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集采樣精度、采樣率和處理速度等指標(biāo)要求較高。傳統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)往往采用單片機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器作為主控單元，基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由于單片機(jī)本身指令周期與速度的影響，其時(shí)鐘頻率較低，不能滿足現(xiàn)代信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性與同步性要求?；跀?shù)字信號(hào)處理器DSP的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)雖然處理速度快，但受到串行指令流的限制，取樣率僅能達(dá)到幾MHz，僅能完成對(duì)數(shù)據(jù)流非常簡(jiǎn)單的運(yùn)算，此外DSP頻繁的中斷會(huì)降低系統(tǒng)的效率。
[0003]FPGA是Field Programmable Gate Array的縮寫(xiě)，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，它是在PAL,GAL,EPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。片內(nèi)有大量的邏輯門(mén)和觸發(fā)器，多為查找表結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工藝多為SRAM，規(guī)模大，集成度高，處理速度快，執(zhí)行效率高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的在于:針對(duì)上述存在的易發(fā)生干擾、始終頻率較低的問(wèn)題，提供一種2.4G無(wú)線信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)。
[0005]一種2.4G無(wú)線信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，包括解調(diào)芯片、頻率合成芯片、濾波器和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。其中，解調(diào)芯片選用ADI公司提供的正交解調(diào)芯片ADL5380，頻率合成芯片選擇鎖相環(huán)頻率合成芯片ADF4350，濾波器采用巴特沃斯3階無(wú)源濾波器。
[0006]ADL5380覆蓋400MHz?6GHz的射頻范圍，具有業(yè)界最高的動(dòng)態(tài)范圍以及最佳的線性指標(biāo)，2500MHz時(shí)其二階交調(diào)截點(diǎn)與三階交調(diào)截點(diǎn)分別是31dBm和60 dBm。
[0007]頻率合成芯片選擇鎖相環(huán)頻率合成芯片ADF4350，頻率合成器支持137.5?4400MHz范圍內(nèi)的連續(xù)調(diào)諧。片上VCO在2.1 GHz工作頻率、I MHz偏移處的相位噪聲為-137dBc/Hz，在137.5MHz工作頻率、I MHz偏移處的相位噪聲為-155 dBc/Hz。ADF4350內(nèi)置的壓控振蕩器(VCO)可以覆蓋2200?4400 MHz的頻率范圍，提供兩個(gè)射頻輸出端口，使用戶可對(duì)輸出功率進(jìn)行數(shù)字編程。
[0008]ADF4350的鑒相器中，基準(zhǔn)頻率倍頻取I或0，基準(zhǔn)頻率分頻器取I或0，1bit基準(zhǔn)頻率分頻器，可取1~1023分頻?；鶞?zhǔn)頻率采用26MHz的TCXO提供，ADF4350的鑒相頻率可達(dá)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(biāo)，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(zhǔn)頻率倍頻器關(guān)閉(即D取O )、基準(zhǔn)頻率2分頻器關(guān)閉(即T取O )、R分頻器取I，則鑒相器工作頻率Fpfd為26MHz。
[0009]ADF4350的輸出頻率其中16bit預(yù)分頻比值INT為16，當(dāng)預(yù)分頻計(jì)數(shù)器為4/5時(shí)可取23~65535，當(dāng)預(yù)分頻計(jì)數(shù)器為8/9時(shí)可取75~65535。MOD為小數(shù)分頻模數(shù)，可取2-4056, FRAC為小數(shù)分頻分子，可取0~M0D_1。X為射頻輸出分頻器值，可取1/2/4/8/16。本實(shí)用新型采用超差外接收(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I。本實(shí)用新型頻率步進(jìn)為200KHz，因射頻輸出X分頻器取1，所以內(nèi)部VCO的頻率步進(jìn)=200k*X=200kHz。則:M0D=26M/200k=130.低噪聲模式，三態(tài)輸出，電流泵推拉電流設(shè)置為2.5mA。
[0010]AD9862寄存器的配置，關(guān)閉發(fā)送通道電源，將Tx POWER DOWN設(shè)為OxOf ;關(guān)閉接收通道B的電源，將Rx POWER DOWN設(shè)為0x14，旁路接收通道B的輸入緩沖電路，將RxB設(shè)為OxSO，旁路接收通道B的數(shù)據(jù)，將Digital設(shè)為O ;為便于計(jì)算，數(shù)據(jù)格式采用二進(jìn)制補(bǔ)碼，將Rxl/F設(shè)為0x04 ；AD9862時(shí)鐘采用外部輸入，DLL輸出為輸入的2倍頻，頻率范圍設(shè)置為“低”模式，elkout2輸出與DLL輸出一致。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:由于采用了上述方式，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，抗干擾性強(qiáng)，頻帶利用率高。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中標(biāo)記:1-數(shù)模轉(zhuǎn)換器、2-顯示頻譜、3-FFT、4-FPGA、5-ADF4350、6-ADL5380、7-2.4G頻段信號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]一種2.4G無(wú)線信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，包括解調(diào)芯片、頻率合成芯片、濾波器和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。由于要接收的信號(hào)頻段在2.400GHz~2.485GHz，所以在選擇解調(diào)芯片時(shí)，應(yīng)首先考慮其頻率覆蓋范圍，然后是抑制干擾信號(hào)能力的大小以及線性度等因素?；谏鲜隹紤]，本實(shí)用新型采用ADI公司提供的正交解調(diào)芯片——ADL5380，采用ADL5380解調(diào)器，可以滿足多種蜂窩和寬帶無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)要求。ADL5380覆蓋400 MHz?6 GHz的射頻范圍，具有業(yè)界最高的動(dòng)態(tài)范圍以及最佳的線性指標(biāo)。例如，在2500 MHz時(shí)其二階交調(diào)截點(diǎn)與三階交調(diào)截點(diǎn)分別是31 dBm和60 dBm。卓越的線性指標(biāo)、抑制干擾信號(hào)的超強(qiáng)能力與最小噪聲的完美結(jié)合，使得ADL5380在復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)干擾環(huán)境下能夠保持最佳的接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍，對(duì)于直接變頻接收機(jī)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)重要的需求。除了高線性度，ADL5380還提供3?4 dB的典型變頻增益，有助于使接收機(jī)前端增益需求降至最低。
[0015]解調(diào)的完成需要提供本振頻率，本振的頻率與信號(hào)頻率相差100M，其變化范圍在
2.3G?2.585G。本實(shí)用新型采用鎖相環(huán)頻率合成芯片ADF4350，它是ADI公司生產(chǎn)的適合射頻和微波電子系統(tǒng)中使用的頻率合成芯片。這款完整的頻率合成器支持137.5?4400MHz范圍內(nèi)的連續(xù)調(diào)諧。片上VCO在2.1 G