一种短波接收机射频前端的研究

摘要

短波通信的优点有很多：不需要中继站就可以进行远距离的通信，建设费用和维护费用低，设备复杂度低，电路易调，便于组网，使用起来有很大的灵活性，在战争和自然灾害中有很强的抗摧毁能力等等。这些优势，使得短波通信被广泛使用并沿用至今。随着通信系统数字化、网络化、业务综合化的发展，高兼容性、可靠性、网络互通性和强抗摧毁性，都成为我们对通信系统的要求。因此，短波接收机新技术的开发也成为当前研究一个热点，本文主要对一种短波频段的中频数字化接收机前端电路（模拟部分）进行了研究并提出了一套前端电路硬件实现的方案。
　　本前端电路主要采用了一次混频和三级自动增益控制级联的结构，混频后的得到中频信号送入数字信号处理器进行后续处理。对于系统增益的分配，主要靠自动增益控制的级联来扩大动态范围。前两级增益控制电路位于射频级前端预选滤波器后，后一级作用于中频，三级级联的设计在理论上可以达到超过110dB的动态调节范围。接收机的射频接收范围覆盖短波频段的3～30MHz，中频频率选择为42.5MHz的高中频，相应的本振信号频率范围为45.5～72.5MHz。
　　本论文主要工作如下：
　　1、提出了前端电路的设计方案，即主要功能模块的设计和主要参数指标的分配，并在理论上论证了方案的可行性；
　　2、设计了6组高性能的前端预选滤波器，提高了接收机对信号的选择过滤性能，降低了系统受外界杂散信号的干扰程度；
　　3、设计了三级级联的自动增益控制系统的结构，分别实现了对射频级和中频级的增益控制，提高了接收机的动态范围的特性；
　　4、完成了混频器和低通滤波器的设计并进行了仿真，混频器采用模拟乘法器芯片AD831及外围电路实现，滤波器采用椭圆函数型经典RC低通滤波器结构；
　　5、完成了电路硬件系统的焊接和反复的调试，使用相关仪器设备对电路的多项性能指标进行测试，对遇到的问题进行了进行了分析并提出了一些改进的方案。
　　测试的结果表明：该接收机基本达到设计的标准，本接收机具有较大的动态范围和较好的中频抑制度，噪声系数、灵敏度和频率分辨率等指标也符合设计要求，但中频输出平坦度和镜像抑制的效果还不够理想，有待改进。

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1 绪论

1.1短波通信研究背景和意义

1.2接收机的发展历程和研究现状

1.3设计方案概述和论文结构安排

2 接收机射频前端的技术指标

2.1 接收机常用技术指标

2.2 本接收机的相关技术指标

3 接收机前端滤波器的设计

3.1 滤波器概述

3.2 LC滤波器的设计与仿真

3.3电调谐滤波器的设计

4 增益控制和混频电路的设计

4.1 AGC电路的设计

4.2电压比较器的设计与仿真

4.3 检波器的设计

4.4 混频器的设计

5 接收机的硬件实现与测试

5.1 接收机的硬件实现

5.2 接收机测试方法和结果

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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