扩频接收机前端设计技术研究

论文摘要

在数字中频接收机中,中频数字处理对中频信号电平的平稳性提出了很高的要求,因此,设计一个性能优越的前端对提高接收机整机性能有着非常重要的作用。本文前端采用超外差式的拓扑结构,主要由低噪声放大器、混频器、滤波器、VGA放大器和锁相频率合成器为主构成的本振频率源等几大模块组成。文中重点利用ADS仿真工具对各模块的主要性能指标开展仿真分析和设计,尤其在自动增益控制(AGC)方案设计中,提出了一种新颖的前向式AGC方案,能较好地解决中频信号电平平稳性问题,并通过仿真验证。在完成仿真设计后,根据仿真结果选取合适的器件来实现了各模块电路。在此基础上,从系统角度对各模块实现的指标进行了综合,给出了样机指标的实测结果及分析,最后总结了本文设计经验和创新点以及工程应用情况,并提出下一步的工作展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 接收机发展概况
• 1.3 射频接收机的结构
• 1.3.1 超外差式接收机
• 1.3.2 基于软件无线电的数字中频接收机
• 1.4 本文课题概况、主要研究内容和技术难点及其解决方案
• 1.4.1 本文课题概况
• 1.4.2 主要研究内容
• 1.4.3 技术难点及其解决方案
• 1.5 论文章节内容安排
• 第二章 低噪声放大器
• 2.1 噪声
• 2.2 放大器噪声
• 2.3 低噪声放大器噪声性能设计与仿真
• 2.4 低噪声放大器实现
• 第三章 混频器
• 3.1 无源混频器结构
• 3.2 混频器仿真与设计
• 3.2.1 隔离度仿真
• 3.2.2 本振电平仿真
• 3.2.3 1dB压缩点仿真
• 3.3 混频器实现
• 3.4 本振频率源
• 第四章 滤波器
• 4.1 滤波器分析与仿真
• 4.2 滤波器设计
• 4.2.1 射频滤波器参数设计
• 4.2.2 中频滤波器设计
• 第五章 自动增益控制（AGC）
• 5.1 输入信号功率变化范围的确定
• 5.2 自动增益控制（AGC）系统设计方案选择
• 5.2.1 反馈式AGC系统
• 5.2.2 前向式AGC系统
• 5.2.3 两种AGC控制方式瞬态性能分析与仿真
• 5.3 AGC指标分析和设计
• 5.4 可变增益放大器（VGA）及控制电路设计与实现
• 5.4.1 射频VGA及控制电路设计
• 5.4.1.1 射频VGA设计
• 5.4.1.2 射频控制电路设计
• 5.4.2 中频VGA及控制电路设计
• 5.4.2.1 中频VGA设计
• 5.4.2.2 中频AGC控制电路设计
• 6.1 系统指标综合
• 6.1.1 系统增益仿真
• 6.1.2 系统动态范围仿真
• 6.1.3 系统灵敏度估算
• 6.2 系统指标实测结果及分析
• 6.2.1 系统动态范围和增益实测结果及分析
• 6.2.2 系统灵敏度实测结果及分析
• 6.3 系统EMC设计与实现
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 接收机实物图
• 附录B 攻读硕士学位期间发表论文情况