零中频接收数字阵列镜像抑制的性能分析与方法

为了解决零中频接收数字阵列波束合成的镜像抑制问题,从推导单通道零中频接收模型出发,首先给出了零中频接收数字阵列的数学模型,然后对同时存在通道间幅相误差、通道内I/Q不平衡误差时的阵列波束图、波束合成的镜像抑制性能进行理论分析。依据分析结果,阵列各通道引入随机辅助相位,提出了一种无需对通道内I/Q不平衡误差进行测量、波束合成输出镜像抑制比与阵元个数有关、适合于大规模数字阵列的波束合成镜像抑制方法。仿真实验验证了本文理论分析和所提方法的正确性。

SSR零中频收发前端电路的设计与实现

二次雷达(Secondary Surveillance Radar,SSR)收发机是保证航空安全的重要通信设备。给出了一种采用零中频架构作为SSR射频收发机的硬件结构设计,取代了传统的超外差架构,使得硬件系统整体结构变得简洁、功耗更低、体积更小。对SSR硬件系统的收发结构提供理论上的可行性分析,并通过先进设计系统(Advanced Design System,ADS)仿真软件提前评估射频电路的预算增益和信道选择性。在此基础上完成了SSR射频收发前端的设计,对射频预处理模块的实际电路板测试。结果表明,在发射端输入0 dBm(1030 MHz)信号时,发射机输出功率大于20 dBm;在接收端输入−30 dBm(1090 MHz)的信号时,其信道选择输出端功率为大于−8 dBm。相比于传统单独AD9361系统,加上射频预处理模块后,整机系统的输出信噪比至少提升3 dB,噪声系数至少降低3 dB。

一种超宽带零中频接收机的设计与实现

针对雷达、电子战和通信等多功能一体化探测要求,设计了一种基于零中频架构的0.3~18 GHz超宽带接收机。硬件系统由宽带数字接收机、超宽带模拟解调器和超宽带频率源组成,实现了0.3~2 GHz频段信号的直接数字化接收和2~18 GHz频段信号的模拟正交解调。给出了FPGA软件处理流程,采用了基于镜像功率检测方法对I/Q支路进行时延误差校正,采用了基于矩阵求逆最小方差法对I/Q支路进行幅相误差校正。样机测试结果表明,接收机的最大瞬时带宽为4 GHz,校正后的镜像抑制度超过50 dB。

基于零中频采集器的卫星欺骗式干扰检测研究

近年来,软件无线电(SDR)技术发展十分迅速,攻击者实施欺骗式干扰的成本越来越低,灵活性也越来越强,其可以利用简单的设备造成很大的影响。论文利用零中频采集器接收的未知信号作为被检数据,多峰检测算法可以检测到欺骗干扰信号,但也可能对信号中存在的多径信号造成误判,因此提出了基于多峰检测的扩展SQM技术。实验时使用生成式欺骗干扰设备,通过FMCOMMS3零中频射频接收机接收复合的卫星信号,复合信号经过器件中的LNA放大、混频器、TIA放大器等处理,给PC端传入基带信号,在Matlab中分析欺骗信号存在或不存在时两种检测算法性能的差异。实验结果表明:多峰检测可能对于信号中存在的多径信号造成误判,扩展SQM检测利用相关峰的对称性可以检测出误判的多径信号,弥补了多峰检测的不足。

基于AD9361的零中频发射前端的研究与设计

当前主流的遥测发射机普遍使用超外差体制结构,而零中频结构可以将模拟基带信号直接上变频到射频(Radio Frequency,RF)信号,相对于超外差结构更简单、更适合小型化。基于AD9361射频捷变收发器构建了一款可编程、可配置的数字化零中频射频发射前端,开展相关研究与设计工作。所构建的零中频发射前端性能优良,满足遥测发射机各项指标要求。

一种新的零中频接收机拓扑结构

随着对移动通信接收机低功耗、高集成的要求，零中频（ＩＦ＝０）结构体现了比传统超外差结构更大的优势，但由于常规零中频接收机采用单正交通道，这种结构对９０度相移网络的相位误差较为敏感，从而使得镜象抑制比下降，进而影响了零中频接收机的总体性能指标。文中提出的双正交零中频拓扑结构对正交相移网络的相位误差是不敏感的，从而大大地减小了由相位误差引起的镜象抑制比的下降，进一步提高了零中频接收的优势，

INSAR干涉图的零中频矢量滤波算法

提出一合成孔径雷达干涉测量干涉图的滤波方法。该方法引入无线电技术中的零中频技术,将干涉图由高的中心频率变为零中频信号,再将信号分解至矢量空间中的两路正交信号,得到正弦支路信号和余弦支路信号,并分别进行低通滤波处理,最后根据滤波后的两路正交信号计算出滤波后的零中频干涉图,并恢复干涉图的原始频率,得到原始干涉图的滤波结果。实验结果表明:该方法滤波效果较好,能够解决干涉图条纹密集时滤波处理困难、效果较差的问题。

高速突发通信零中频接收技术研究

提出了零中频接收技术 ,其特点是接收本振不需锁相 ,比较适合高速突发通信 .分析指出接收机同相和正交两支路的不平衡及收发频差等因素会恶化接收机的解调性能 .给出了零中频接收机射频前端、正交变频和基带处理的实现方法 ,其中正交 90°移相的准确性和正交两路输出放大器增益的一致性是关键 .

一种新型的零中频UHF RFID接收机

传统的UHF RFID接收机采用超外差结构,电路复杂、成本较高,限制RFID系统的应用和推广。对直接下变频接收机技术进行分析,针对UHF RFID系统的特点,提出一种4通道零中频接收技术,大大简化UHF RFID接收机的设计,同时降低成本,跟同类产品相比具有更高的性价比。

基于零中频接收技术的RFID阅读器射频电路单元的设计

射频识别(RFID)是一种利用射频电磁波信号,通过电磁耦合原理对目标实现远距离自动识别的技术,该技术的优点在于不需要与被识别目标进行近距离的直接接触;一套射频自动识别系统一般由天线(可能不止一副)、阅读器和电子标签3部分构成;对RFID阅读器中基于多通道零中频解调技术的射频电路单元进行了分析和介绍,并设计制作了工作频率为915MHz、射频输出功率为30dBm的实际射频电路,电路的性能指标完全符合设计的要求,工作良好。

基于零中频解调的高精度频率特性测试仪设计

通过对比验证几种常用的中低频频率特性测试方法,提出了一种基于零中频正交解调原理的中低频频率特性测试仪的设计方法。将被测网络的输出信号分别与两路正交输入信号相乘,并用低通滤波器将其交流成分滤除,其结果中的直流分量便包含了被测网络的幅频特性和相频特性信息。整个系统仅采用模拟乘法器对信号进行混频,无源低通滤波器对信号进行解调,简化了电路结构。采用高精度AD进行模数转换,提高了测试精度。

零中频宽带数字接收机方案的设计

通过应用软件无线电的思想,搭建了一个用于宽带中频(射频)信号接收的硬件平台,将处于中频(射频)段的高速宽带的模拟信号以下变频的方式变成处于基带的数字信号,同时以正交I,Q信号的形式输出,以便于后续的DSP对其进行软件算法的调解和处理。该接收机设计输出的单通道带宽可达20MHz,适合宽带中频(射频)信号的接收,是目前硬件条件受到限制的情况下,宽带中频(射频)信号接收方法中一个可行的实施方案。

一种双正交零中频接收机的设计和电路实现

零中频接收机以其低功耗和易于单片集成等优点,已经成为射频接收机发展的重要方向,但它也存在固有的缺陷,如相位偏移导致的IQ不平衡和直流漂移.双正交零中频接收机采用交叉混频的双正交结构降低IQ不平衡对相位偏移的敏感度,并采用差分放大的形式消除直流漂移问题.通过对一种双正交零中频接收机进行改进、仿真和电路实现,电路测试结果和仿真结果相符.

基于FPGA的零中频DPSK信号解调技术研究与实现

传统超外差结构的接收机,主要通过Costas环实现DPSK信号的载波同步,而在零中频架构的接收机中,因为直接将射频信号下变频到基带,所以无法通过低通滤波器滤除与载波信号相乘的倍频分量。为完成零中频接收机中DPSK信号的载波同步,通过对零中频接收机接收到的信号进行分析,提出一种数学方式实现低通滤波,替代了传统Costas环路中的低通滤波器模块,Simulink仿真结果验证了该方案的可行性。最后根据设计方案,在FPGA硬件平台上实现零中频DPSK信号解调模块的设计,实验结果表明,这种方案可以满足零中频DPSK信号解调的需求。

基于数字零中频解调技术的便携式宽频扫频仪研制

针对目前商用扫频仪在成本及体积等方面不能完全满足应用需求的现状,研究了一种低成本、便携式宽频扫频仪的设计方法。该方法采用数字零中频解调技术,克服了传统直接频响测量法中存在的测量电路复杂度高、测量精度低的缺陷;在数字零中频解调方案中采用高性能正交信号源减少了测量过程中幅度非对称性、幅度平坦度和相位非正交性对测量精度的影响;电路上利用了正交信号源内部的幅度调整功能,拓宽测量频率范围为10 Hz^110 MHz。实验结果验证了设计的有效性。

一种电流注入式零中频正交混频器

设计了一种用于900MHz RFID阅读器的零中频正交下变频混频器,该混频器采用共跨导级正交结构,并利用电流注入技术减小噪声,在UMC0.18μmCMOS工艺下实现。整个芯片分为三部分,混频器、带隙基准以及缓冲器,总面积为1.1mm2。混频器在1.8V电压下消耗电流3.7mA,带宽范围880～940MHz,增益16.42dB,三阶截点为-4.625dBm,在100kHz处噪声系数为15.2dB。芯片能够达到阅读器的性能要求。

零中频直流偏移消除技术比较与分析

阐述了零中频接收器中直流偏移消除技术的多种实现,探讨了各种技术的优缺点,并对其进行了详细的分析。着重深入探讨了直流负反馈技术的发展,最后总结了直流偏移消除技术的应用前景。

一种适用于低中频和零中频GPS接收机的CMOS混频器

基于0.18μm RF CMOS工艺,设计了一种可用于低中频和零中频GPS接收机的CMOS正交混频器。通过固定电流注入技术,减小了混频器的噪声系数。将混频器的开关管偏置在线性区,可进一步降低混频器的1/f噪声,适用于零中频接收机。在1.8 V的工作电压下,由Cadence Spectre RF仿真可得,混频器的转换增益为7.1 dB,而4 MHz和20 kHz中频输出的SSB噪声系数分别为8.7 dB和12.3 dB。

基于LS的OFDM零中频接收机IQ不平衡数字补偿技术

零中频接收机已成为未来无线终端发展潮流,但是零中频的结构会引入较大的射频损伤;本文首先介绍了射频I/Q不平衡时对高斯以及频率选择性信道下OFDM接收机性能的影响;通过特殊导频设计,解耦合I、Q路的相互影响;如此可以方便地估计和补偿射频I/Q不平衡对高斯以及频率选择性信道的影响。仿真表明本文所示方法大大提高了OFDM零中频接收机的性能。

基于STFT的INSAR干涉图自适应零中频矢量滤波

提出了一种基于短时傅立叶变换的合成孔径雷达干涉图自适应零中频矢量滤波方法。该方法将干涉图映射至矢量空间,并采用短时傅立叶变换进行局域频谱分析,统计得到各局域的中心频率;然后频率自适应地建立参考干涉图序列,并将原始干涉图与参考干涉图序列进行差分处理,得到零中频干涉图序列;最后对零中频干涉图序列进行矢量滤波,由滤波后的零中频干涉图序列和参考干涉图序列得到原始干涉图的滤波结果。实验结果表明:该方法能够解决干涉条纹密集、干涉条纹频率变化较大处滤波效果差的问题。