多端口傳感SDR接收技術(shù)研究.pdf

1、無線通信給人們的生活帶來了真正的便利，大量的無線接入技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸速率、范圍、以及移動性管理等方面都做了相應(yīng)的優(yōu)化，以便最大程度地適應(yīng)更多的應(yīng)用。用于語音、數(shù)據(jù)、視頻流遠距離傳輸?shù)姆涓C技術(shù)的2G和3G標準、用于家庭和辦公的無線局域網(wǎng)WLAN標準、以及用于短距離鏈接的個人區(qū)域網(wǎng)WPAN標準是目前無線應(yīng)用的主要領(lǐng)域。這些有著不同載頻、不同信道帶寬、以及不同調(diào)制方式的標準被廣泛地使用，這就迫切地需要一種能夠同時支持多帶寬多標準，隨時能提供接入

2、的設(shè)備。軟件無線電能夠在一個寬頻帶上覆蓋不同調(diào)制方式、不同帶寬的任何通信信道，因此可作為一種理想的解決方案。
　　軟件無線電（Software Defined Radio，SDR）的接收機結(jié)構(gòu)主要有射頻低通采樣接收結(jié)構(gòu)、超外差中頻采樣結(jié)構(gòu)以及帶通采樣接收結(jié)構(gòu)，但是都面臨著實現(xiàn)困難或結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。其中，射頻低通采樣接收結(jié)構(gòu)要求射頻前端的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器件要擁有高速采樣的性能，也要求后續(xù)的數(shù)字處理器達到非?？斓奶幚硭俣?，由于目前器件

3、的制造工藝和水平的約束，射頻低通采樣接收結(jié)構(gòu)的SDR接收機還難以付諸實施。基于超外差射頻前端的寬帶中頻采樣接收方式與理想的SDR接收方式相距較遠，靈活性較差。射頻直接帶通采樣結(jié)構(gòu)雖然比較符合SDR理念，但卻遇到寬帶電調(diào)濾波器和高采樣保持帶寬的A/D轉(zhuǎn)換器等難題。多端口直接變頻接收結(jié)構(gòu)能夠直接將輸入的射頻信號轉(zhuǎn)換為含有射頻信息的基帶信號，其電路無源，具有實現(xiàn)簡單，頻率覆蓋范圍大等優(yōu)勢。并且隨著數(shù)字處理器的發(fā)展，多端口技術(shù)已經(jīng)非常適合運用在

4、軟件無線電接收機方面。
　　論文第一部分介紹了軟件無線電接收的幾種常見的結(jié)構(gòu)，通過比較和分析，在目前的器件水平條件下，多端口傳感的軟件無線電接收機結(jié)構(gòu)更具有研究意義和價值。第二部分闡述了多端口傳感的原理和數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)，并具體地分析了六端口傳感信號解調(diào)原理。第三部分闡述了軟件無線電六端口前端的組成，設(shè)計了一款工作在1GHz~5.8GHz的寬帶六端口結(jié)電路，其由一個Wilkinson功分器和三個90°定向耦合器構(gòu)成，并對其性能參數(shù)作