圖文詳解數(shù)字接收機的應(yīng)用設(shè)計

本文介紹了設(shè)計一個數(shù)字廣播接收機的基礎(chǔ)知識。有許多新的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和無線技術(shù)的發(fā)展，復(fù)雜的接收機設(shè)計大大簡化。本文試圖解釋如何計算這種接收機的靈敏度和選擇性。它不是一種詳盡的論述，而是一種對這種設(shè)計中涉及的許多技術(shù)和計算的入門。

許多無線電設(shè)計和架構(gòu)的進步現(xiàn)在允許快速變化無線電領(lǐng)域的設(shè)計。這些變化允許減少規(guī)模、成本、復(fù)雜性和提高制造使用數(shù)字組件替換不可靠和精確地模擬組件。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，許多先進的半導(dǎo)體設(shè)計和制造要求，在過去的幾年里取得成果。其中一些進展包括更好的集成攪拌機，LNA、改善看到過濾器、低成本高性能adc和可編程數(shù)字調(diào)諧器和過濾器。

數(shù)字接收機是什么？

傳統(tǒng)上，無線電已經(jīng)被認(rèn)為是“盒子”，連接到天線和背后的一切，然而，許多系統(tǒng)設(shè)計劃分為兩個獨立的子系統(tǒng)。廣播和數(shù)字處理器。分割，收音機的目的是下轉(zhuǎn)換和過濾所需的信號，然后數(shù)字化信息。同樣，數(shù)字處理器的目的是將數(shù)字化數(shù)據(jù)，提取出所需的信息。

需要理解很重要的一點是，數(shù)字接收機不一樣的數(shù)字無線電（調(diào)制）。事實上，數(shù)字接收機將做一個出色的工作在接收AM和FM等任何模擬信號。數(shù)字接收機可以接收任何類型的調(diào)制包括任何模擬或數(shù)字調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于數(shù)字處理器的核心是一個數(shù)字信號處理器（DSP），這使得整個無線電接收機本身的許多方面是通過軟件控制。因此，這些需求方可以重組與升級或新功能在客戶細(xì)分的基礎(chǔ)上，所有使用相同的硬件。然而，這本身是一個完整的討論，而不是本文的重點。

本文的重點是收音機以及如何預(yù)測/設(shè)計性能。將討論下列主題：

可用的噪聲功率
級聯(lián)噪聲圖
圖和adc噪聲
轉(zhuǎn)換增益和敏感性
ADC虛假信號和高頻振動
三階截點
ADC時鐘抖動
相位噪聲
IP3的射頻部分?

單載波和基于

有兩種基本類型的收音機正在討論。第一個被稱為單載波和第二個基于接收機它們的名字所暗示的明顯，但是其功能可能不是完全清楚。單載波接收機是一種傳統(tǒng)的無線電接收機中選擇性的模擬濾波器如果階段。基于接收者進程內(nèi)的所有信號頻帶與一個射頻/模擬地帶和派生選擇性數(shù)字濾波器中遵循模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器。這樣一個接收器的好處是，在應(yīng)用程序與多個接收器調(diào)節(jié)到不同的頻率在同一個樂隊可以實現(xiàn)更小的系統(tǒng)設(shè)計和降低成本，由于消除了冗余電路。一個典型的應(yīng)用程序是一個細(xì)胞/無線本地環(huán)路系統(tǒng)基站。另一個應(yīng)用程序可以監(jiān)視接收器通常使用掃描器監(jiān)視多個頻率。這個應(yīng)用程序允許同時監(jiān)測的頻率而不需要順序掃描。

圖文詳解數(shù)字接收機的應(yīng)用設(shè)計

典型的單載波接收機

圖文詳解數(shù)字接收機的應(yīng)用設(shè)計

典型的基于接收機

實現(xiàn)一個數(shù)字廣播接收機的好處

之前的詳細(xì)討論設(shè)計一個數(shù)字廣播接收機進行了討論，需要討論的一些技術(shù)的好處。包括過采樣、處理增益，采樣、頻率規(guī)劃/刺激位置。這些提供技術(shù)優(yōu)勢與傳統(tǒng)無線電接收機設(shè)計不可以實現(xiàn)的。

在采樣和處理增益

奈奎斯特準(zhǔn)則細(xì)密地決定了任何給定信號所需的采樣率。很多時候，奈奎斯特率是援引的采樣率最高頻率分量的兩倍。這意味著如果抽樣程序在70 MHz，采樣率140 m / s的一個需要。如果我們的信號只占5 MHz約70 MHz，然后抽樣140議員是浪費。相反，奈奎斯特要求采樣信號的兩倍帶寬的信號。因此，如果我們的信號帶寬5 MHz，然后抽樣10 MHz是足夠的。任何超出這叫做取樣。過采樣是一個非常重要的功能，因為它允許一個有效的接收信噪比增益在數(shù)字域。

在對比抽樣抽樣下的行為。在抽樣的抽樣頻率遠(yuǎn)低于一半的實際信號頻率采樣（請參閱下面的部分）。因此，它是可能的過采樣，采樣同時自定義對帶寬和另一個頻率的興趣。

在任何數(shù)字化過程中，信號采樣的速度，噪聲越低地板因為噪音分散到更多的頻率?？偧稍肼曨l率保持不變，但現(xiàn)在分散到更多的好處如果ADC后跟一個數(shù)字濾波器。噪聲地板遵循方程：

這個方程表示轉(zhuǎn)換器的量化噪聲水平，顯示了噪音和FS樣本率之間的關(guān)系。因此每次采樣率翻倍，有效的噪聲層提高了3 dB ！

數(shù)字濾波的作用是去除所有不必要的噪聲和偽信號，只留下如下所示數(shù)據(jù)所需的信號。

圖文詳解數(shù)字接收機的應(yīng)用設(shè)計

典型的數(shù)字濾波前ADC頻譜

圖文詳解數(shù)字接收機的應(yīng)用設(shè)計

典型的數(shù)字濾波后ADC頻譜

可以大大提高信噪比的ADC如上圖中所示。事實上，信噪比可以提高通過以下方程：

方程2

如圖所示，比率越大采樣率和信號帶寬、處理增益越高。事實上，漲幅高達30 dB是可以實現(xiàn)的。

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本文導(dǎo)航

第 1 頁：圖文詳解數(shù)字接收機的應(yīng)用設(shè)計
第 2 頁：采樣頻率轉(zhuǎn)換
第 3 頁：級聯(lián)噪聲圖
第 4 頁：ADC虛假信號和高頻振動

無線(171252) 無線(171252)
數(shù)字接收機(11521) 數(shù)字接收機(11521)

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怎么設(shè)計低成本GPS接收機？

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模塊化FPGA設(shè)計在某雷達接收機中有哪些應(yīng)用？

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2023-09-13 14:11:18

基于軟件無線電的數(shù)字化接收機的研究

給出了四種基于軟件無線電的數(shù)字化接收機方案：單通道窄帶數(shù)字化接收機、單通道寬帶數(shù)字化接收機、多通道寬帶并行數(shù)字化接收機和基于多相濾波的多通道寬帶信道化數(shù)字化接

2010-07-17 15:08:54

是德科技接收機N9048B

N9048BKeysight是德N9048B PXE EMI接收機N9048B PXE EMI 測試接收機，1 Hz 至 44 GHzN9048B PXE EMI 測試接收機是一款完全合規(guī)的接收機

2023-12-14 15:10:12

寬帶數(shù)字接收機的設(shè)計實現(xiàn)

針對雷達偵察接收機帶寬較大，處理速度成為后續(xù)數(shù)字信號處理的瓶頸，提出一種基于多相結(jié)構(gòu)的寬帶數(shù)字信道化接收機設(shè)計方案，通過信道化降低后續(xù)信號處理速度，提高信號的

2010-12-28 10:25:16

衛(wèi)星數(shù)字接收機啟用密碼大全

衛(wèi)星數(shù)字接收機啟用密碼大全

2006-08-31 14:40:34

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#硬聲創(chuàng)作季 #通信現(xiàn)代通信技術(shù)-10.03.01 光接收機

通信技術(shù)接收機光接收機

水管工發(fā)布于 2022-09-28 00:11:39

衛(wèi)星接收機

衛(wèi)星接收機簡介 IRD有模擬衛(wèi)星接收機和數(shù)字衛(wèi)星接收機兩種；模擬衛(wèi)星接收機主要由高頻調(diào)諧器、中頻放大器、

2009-08-17 13:07:50

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音樂設(shè)備數(shù)字接口（MIDI）接收機

音樂設(shè)備數(shù)字接口（MIDI）接收機

2009-09-28 11:58:28

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#硬聲創(chuàng)作季光纖通信工程：光接收機原理

光纖接收機光接收機

Mr_haohao發(fā)布于 2022-10-23 03:47:43

模塊化FPGA設(shè)計在某雷達接收機中的應(yīng)用

模塊化FPGA設(shè)計在某雷達接收機中的應(yīng)用 0 引言目前基于FPGA和DSP結(jié)構(gòu)的軟件無線電技術(shù)被廣泛應(yīng)用在數(shù)字接收機設(shè)計中，雷達接收機領(lǐng)域的數(shù)字化技術(shù)

2009-11-24 17:15:39

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模塊化FPGA設(shè)計在某雷達接收機中的應(yīng)用

2009-11-24 17:17:41

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寬帶數(shù)字接收機的信道化設(shè)計

寬帶數(shù)字接收機的信道化設(shè)計 0 引言在現(xiàn)代電子戰(zhàn)環(huán)境中，信號一般都具有密集化、復(fù)雜化的特點，而且占用的頻譜越來越寬，從而對寬帶數(shù)字信道化接收機

2010-03-09 11:46:12

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基于多相濾波的數(shù)字信道化陣列接收機

　　傳統(tǒng)的寬帶陣列接收機用多臺單通道接收機并行工作，并行的同時接收不同頻點上的信號來達到全頻域覆蓋的目的，也可以用多通道接收機多個通道并行同步的工作來實現(xiàn)，

2010-09-13 09:40:09

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寬帶數(shù)字信道化接收機的FPGA實現(xiàn)

為解決現(xiàn)代電子戰(zhàn)對接收機處理帶寬寬、靈敏度高及實時性處理的要求，提出一種數(shù)字信道化接收機的設(shè)計方法。在推導(dǎo)高效信道化接收機模型的基礎(chǔ)上，采用多相濾波器結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的數(shù)字信道化接收機。該接收機利用超高速A/D對數(shù)據(jù)進行高速采樣，然后由高性能FPGA進行

2011-03-07 15:28:33

DIFR2數(shù)字中頻接收機

DIFR2(Digital IF Receiver2)是我們在DIFR1基礎(chǔ)上開發(fā)的第二代寬帶數(shù)字中頻接收機，除具有DIFR1數(shù)字中頻接收機的優(yōu)點外，還采用了高速光纜（電纜）傳輸，更高速度和精度的AD變換器，超低功

2011-03-31 15:41:42

光纖通信：光接收機結(jié)構(gòu)#通信技術(shù)

光纖光接收機

學(xué)習(xí)電子發(fā)布于 2022-11-11 09:30:39

全數(shù)字擴頻接收機的設(shè)計方案

本內(nèi)容提供了全數(shù)字擴頻接收機的設(shè)計方案

2011-10-11 15:10:08

[8.3.1]--數(shù)字光接收機的極限靈敏度視頻

光纖通信光接收機

學(xué)習(xí)電子知識發(fā)布于 2022-12-11 18:12:24

AD9230在中頻數(shù)字接收機中的應(yīng)用

本文對AD9230的主要原理功能進行了描述，對關(guān)鍵管腳進行了介紹，最后給出了基于AD9230的數(shù)字中頻接收機工程應(yīng)用實例，為基于AD9230的中頻數(shù)字接收機設(shè)計提供了參考依據(jù)。

2012-09-06 15:17:25

3748

一種數(shù)字化中頻接收機的研究與實現(xiàn)

概述了軟件無線電的發(fā)展和應(yīng)用，為滿足雷達中頻接收機的數(shù)字化要求，介紹了C頻段微波統(tǒng)一測控系統(tǒng)中應(yīng)用軟件無線電思想設(shè)計數(shù)字化中頻接收機的方案，對其基本原理和實現(xiàn)的關(guān)鍵

2013-01-10 16:47:45

全數(shù)字跟蹤接收機的設(shè)計與實現(xiàn)

隨著軟件無線電在中頻領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，采用數(shù)字信號處理技術(shù)設(shè)計了基于FPGA全數(shù)字中頻跟蹤接收機并應(yīng)用于遙感衛(wèi)星天線接收系統(tǒng)中。給出了詳細(xì)的理論說明和體統(tǒng)組成。該接收機結(jié)

2013-06-09 16:26:19