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基于软件无线电的接收机系统研究与设计

作　者: 张振强
导　师: 张福洪
学　校: 杭州电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 软件无线电 接收机系统 硬件平台 超外差 PLL+DDS
分类号: TN851
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,通过软件编程来实现无线电台的各种功能,这让系统的灵活性大大增加。作为无线通信技术史上一次重大的革命,软件无线电是未来无线电技术的发展方向。本课题的任务是设计一个基于软件无线电思想的接收机系统硬件平台。本文在介绍了软件无线电的由来、发展概况的基础上详细阐述了软件无线电技术的几种体系结构并对软件无线电中关键技术进行分析,紧接着对接收机系统的几个重要指标进行了大致介绍。由此提出接收机系统总体方案：由射频子系统、频率合成子系统、综合基带子系统构成,对各个子系统进行了详细的方案分析和比较。最后确定射频子系统采用超外差二次下变频方案,并利用ADS对其增益分布、频率分布进行仿真。频率合成子系统采用DDS+PLL环外混频方案,这样充分利用PLL和DDS各自的优点。综合基带子系统是采用FPGA+ARM平台,结合采样芯片AD9235来设计的。根据这些方案对射频子系统、频率合成子系统、综合基带子系统的硬件电路的设计与实现进行了详细的介绍,包括射频子系统中的低噪声放大器、下变频、功率放大、AGC电路；频率合成子系统中的时钟信号产生与本振信号产生等电路设计；综合基带子系统中A/D采样与数字信号处理部分电路设计等。最后对射频子系统中低噪放、功率放大、AGC、频率合成子系统和综合基带子系统进行了单独测试和联合调试,并对测试的结果进行了分析。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章 绪论  9-12
  1.1 软件无线电概念由来  9
  1.2 软件无线电的发展状况  9-10
  1.3 本文的主要工作及内容安排  10-12
第2章 软件无线电结构及关键技术分析  12-18
  2.1 软件无线电的基本结构  12-13
  2.2 软件无线电中关键技术分析  13-17
    2.2.1 射频前端  13-14
    2.2.2 数据采样  14-15
    2.2.3 数字信号处理技术  15-17
  2.3 本章小结  17-18
第3章 接收机系统方案设计及仿真  18-31
  3.1 接收机技术指标  18-19
  3.2 射频子系统方案设计  19-26
    3.2.1 数字中频方式  20
    3.2.2 直接下变频方式  20-22
    3.2.3 超外差方式  22-24
    3.2.4 射频子系统方案仿真  24-26
  3.3 频率合成子系统方案设计  26-29
    3.3.1 DDS激励PLL方案  26-27
    3.3.2 PLL内嵌DDS方案  27-28
    3.3.3 DDS和PLL环外混频方案  28-29
  3.4 综合基带子系统方案设计  29-30
  3.5 本章小结  30-31
第4章 接收机系统电路设计及实现  31-60
  4.1 射频子系统(模拟前端)设计  31-43
    4.1.1 接收滤波器  31
    4.1.2 低噪声放大器设计  31-37
    4.1.3 混频放大电路设计  37-43
  4.2 频率合成子系统设计  43-53
    4.2.1 时钟分配单元设计  44-47
    4.2.2 本振产生单元设计  47-52
    4.2.3 配置与监控单元设计  52-53
  4.3 综合基带子系统设计  53-59
    4.3.1 ADC采样电路单元设计  53-56
    4.3.2 数字信号处理单元设计  56-59
  4.4 本章小结  59-60
第5章 接收机系统测试结果及分析  60-66
  5.1 射频子系统测试结果  60-62
    5.1.1 低噪放测试  60
    5.1.2 混频放大电路测试  60-61
    5.1.3 AGC电路测试  61-62
  5.2 频率合成子系统测试结果  62-65
    5.2.1 ADC时钟测试  62
    5.2.2 FPGA时钟测试  62-63
    5.2.3 本振一输出测试  63-64
    5.2.4 本振二输出测试  64-65
  5.3 综合基带子系统测试  65
  5.4 本章小结  65-66
第6章 结束语  66-68
致谢  68-69
参考文献  69-71
附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目  71
  发表的学术论文  71
  参加的科研项目  71

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 接收设备、无线电收音机 > 接收机：按形式分
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