關于北斗通信射頻接收系統研究

胡坤鳳

摘? ?要：通信技術已經完全融入了人民群眾的日常生活，其應用領域包括智能家居、日常工作以及交通導航等，同時軍事和商業等領域也有涉及。為了將多種架構模式下通信體系的作用切實發揮，讓頻率資源具有更大化的應用效率以及成效，就要多方面研究無線通信系統的物理架構，擴大系統的容量，不斷地加強系統的安全性，達到符合更多層次需求的目標。研究分析北斗通信射頻接收系統的相關內容，給實踐工作提供有價值的指導。

關鍵詞：北斗;無線通信;射頻接收系統;電路架構

無線通信物理架構應用到的技術較多，常用的包含兩種，一種為中頻采樣技術，另一種就是射頻采樣軟件無線電技術，后者可以讓無線通信硬件平臺更加開放化，而且朝著標準化的方向發展同時經軟件技術安全加密通信，構建一種適應性工作頻段，不斷的優化數據格式，提出相關的通信協議。其能夠科學的設置硬件D/A以及A/D轉換器，提升接收機可靠性以及靈敏度、安全性標準。北斗通信射頻接收系統屬于一種新型的系統，其不僅通信效果良好，同時具有較強的抗干擾能力，而且具備較高的通信網絡頻譜利用率。

1? ? 北斗通信射頻接收系統中接收機電路原理的設計分析

1.1? 接收機電路原理設計

無線通信接收機的組成部分包括基帶信號處理、射頻前端、解算模塊以及A/D轉換器幾個方面。進行設計電路實施模塊化，接收衛星的射頻信號的途徑就是射頻前端。想要發揮出無線射頻信號接收機功效，發揮出發射機應有的價值，需要讓射頻信號、數字基帶信號進行相應的轉換。達到較高的靈敏性、較大的動態范圍、較強抗干擾性能、較高的收發數據速率以及較高的通信質量等性能。處理好綜合終端多模寬頻由于各種因素產生的不良影響問題，設計環節需要高度重視對寬頻帶接收信道設計技術的科學運用。這一信道設計具備多樣化的硬件設施，其中寬帶線性低噪聲放大器、無源電流混頻器以及VGA等應用廣泛。接收機需要依賴的渠道就是外部RF信號，其往往因RF干擾形成影響。展開設計固定超低中頻無源電流正交混頻的下變頻架構，實現寬頻信號接收成效。一方面將大擺幅射頻電壓信號問題有效的處理，另一方面能夠經混頻后的模擬電流產生模擬電壓信號，對于信道帶外干擾信號加以抑制阻擋。鑒于此，能夠促進接收機的線性增強、獲取高射頻增益，同時改善噪聲性能，其益處頗多。衛星GLASS信號并不高，這時相對熱噪聲電平比較的結果。進行設計接收機前端硬件電路環節，要確保電路元器件并無任何的老化問題以及排除溫度漂移影響、不能產生容差等情況，需要將增益進行有效增加，并且對動態范圍實施合理的調減。為了有效降低電磁脈沖對接收機構成影響的程度，需要把模塊化濾波器安裝到射頻前端部位，合理地控制天線耦合數和能量傳播，有效抑制射頻前端干擾。

1.2? 射頻放大器前端結構

接收機前端相對復雜、結構多樣，射頻放大器就處在帶通濾波器跟混頻器臨近部位。這一射頻放大器增益并不高，是在20 dB以內。如果是20 dB以上的增益，能夠不同程度的損傷系統平穩度，使其無法獲得互調截獲點。射頻放大器讓混頻器/本機振蕩器電路跟天線電路隔離進行改動，讓射頻放大器具有這一明顯的特點。想要增加射頻放大器，隔離混頻器可以助其實現，在混頻之前信號有序放大、補償混頻器以及帶通濾波器中產生的損耗問題。

1.3? 通信接收信道設計

通信通道噪聲系數仿真實驗，BW=21.6 kHz以及解調門限S/N=1 dB，另外得到了-127.8 dBm的靈敏度，這些得到的數值都符合系統的要求標準。其中，應該注意的問題就是，-22 dBm為所得系統最大阻塞信號，開關衰減和低噪放增益分別是0.5 dB，12.5 dB，輸出功率為-10 dBm，需要低噪放OP1dB在-10 dBm為宜，可以減少主信號遭受阻塞的問題。3 dB有余量，應該保障低噪放的OP1dB在-7 dBm及以上方可。根據多方面的分析以及總結，OIP3需要比IIP3小，低噪放的OIP3為3 dBm最佳。LNA的OP1 dB是11 dBm，OIP3為19 dBm，這種情況下可以達到系統標準。

1.4? 通信接收抗干擾設計

通信系統接收帶阻塞信號，即信號為-58 dBm，專用射頻芯片設計中納入抗干擾因素，接收信道濾波器的方式是窄帶模式。通過展開相應的測試驗證，阻塞信號至ADC前功率是-128 dBm，明顯低于ADC的接收門限。阻塞信號為帶外-22 dBm的，其到達專用射頻芯片錢輸入功率為-12 dBm，限制了專用芯片的輸入（最高輸入），在0 dBm及以上。確保ADC不溢出，應該讓接收機帶外抑制不低于58 dB為宜。專用模通信射頻芯片帶外20 MHz限制多于100 dB，接收到低噪方式應該配置一級FBAR濾波器，使得帶外20 MHz超過20 dB為最佳，才能保障系統不出現阻塞的問題。

2? ? 北斗通信射頻接收系統的無線通信軟件技術實現策略

編程控制的通用硬件平臺應用數字信號處理技術，對無線通信相應功能展開定義以及實現，可以采取多種多樣的方式，即可編程射頻波段和信道接入方式等。無線通信軟件滿足關鍵的理念，最接近天線的位置是符合這一要求的，納入模數轉換器，數字信號處理器以及數模轉換器（ADC，DSP，DAC）。以上都是建立在寬帶的基礎上的，轉化成數字化的形式，展開信號處理。數字信號處理器選用頻段波形，對信息編碼，之后經歷計算以及轉變等環節，實現調幅以及調頻，發揮保密結構功效，并且對終端進行控制，實現網絡協議效果。北斗通信射頻接收系統的無線通信軟件架構如圖1所示，此系統一共包含8個射頻前端模塊接口，能夠進行8個射頻前端模塊的有效連接。

經軟件可以獲得形成MIMO系統的目標，實現多頻段結構功能化發展。SORA軟件結構中涉及Windows操作系統，用戶進行無線通信協議的各種操作，也能采取多服務以及軟件的功能，具有便捷的操作方式。微端接口就是以太網接口，通過微型端口驅動程序，實現IEEE802.11a/b/g協議，同時符合各種程序通信的要求。

3? ? 結語

北斗通信射頻接收系統的無線通信物理架構中擁有眾多的無線電技術以及中頻采樣技術等，促進無線通信硬件平臺發展更加先進化，使其朝著規范化、標準化的方向發展，施展更重要的功效。無線通信部分中不可或缺的一部分就是接收機電路系統，有效運載通信質量。進行設計期間，應該對各干擾影響因素考慮周全，改善通信頻譜，并且促使增強通信的質量以及效率水平，采取軟件技術加密通信編制合理化的通信協議，符合無線通信接收機靈敏度以及安全可靠度。

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