射頻數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的研究.pdf

1、無人小飛機(jī)探測系統(tǒng)是一種無線傳輸收發(fā)系統(tǒng)，可在微波頻段內(nèi)傳輸視頻信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和指令信號(hào)，可以廣泛應(yīng)用于攝像、探距、探礦、探災(zāi)等領(lǐng)域。無人小飛機(jī)探測系統(tǒng)整體分為三個(gè)部分：機(jī)載電子系統(tǒng)、球載電子系統(tǒng)和車載電子系統(tǒng)。本論文撰寫的是無人小飛機(jī)探測系統(tǒng)中射頻無線通信收發(fā)系統(tǒng)的研究。 本文首先對無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述與設(shè)計(jì)，接著詳細(xì)地分析和討論了所研究的系統(tǒng)硬件模塊。本文的特色之一是采用與市面上常用的無線收發(fā)模塊不同的各部分

2、器件如頻率合成器、混頻器、低噪聲放大器、功率放大器等來搭建無線通信硬件收發(fā)模塊，所采用的這些器件都是ADI、MAXIM、MiniCircuits等公司比較新的產(chǎn)品，是一次新的嘗試。這些器件采用當(dāng)今最先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)生產(chǎn)，其優(yōu)秀的性能使得系統(tǒng)的指標(biāo)有很大提高。另外本文還采用了以MC145152可編程鎖相環(huán)作為核心的頻率合成器，由于其頻率可以自行設(shè)定，因此能夠自由地選擇通信頻率，從而靈活規(guī)避其它無線通信系統(tǒng)的干擾。 本系統(tǒng)硬件收發(fā)模

3、塊采用的結(jié)構(gòu)是：在發(fā)射端，先把經(jīng)FPGA調(diào)制好的2MHz BPSK信號(hào)提升到中頻157.52MHz，然后再混頻到高頻2.34GHz發(fā)射出去；在接收端，先將接收到的2.34GHz BPSK信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大，然后下變頻到157.52MHz，再經(jīng)過第二次下變頻到2MHz，最后將信號(hào)送入FPGA處理。這樣的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)在于既能靈活地選擇通信頻率，又提高了系統(tǒng)的性能指標(biāo)。 在研究方法上，本論文采用先在ADS(微波仿真軟件)環(huán)境下對各部分的硬

4、件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真，在得到較為理想的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)之后，再制作出實(shí)際的硬件電路并進(jìn)行調(diào)試。這樣可以節(jié)約設(shè)計(jì)時(shí)間，減小調(diào)試強(qiáng)度。 本文分別實(shí)現(xiàn)了射頻濾波器、中頻濾波器、射頻頻率合成器、中頻頻率合成器、中頻混頻器、接收機(jī)射頻下變頻器、發(fā)射機(jī)射頻上變頻器以及接收機(jī)射頻低噪聲放大器和發(fā)射機(jī)射頻功率放大器等模塊的設(shè)計(jì)、仿真和制作。所有的模塊都經(jīng)過了反復(fù)地設(shè)計(jì)和調(diào)試，并經(jīng)過實(shí)際測試。大部分的測試結(jié)果都和設(shè)計(jì)預(yù)期完全一致，驗(yàn)證了最初設(shè)計(jì)思路的正確