基于软件无线电的VHF跳频电台射频接收前端电路的设计与实现

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跳频技术以其具有抗干扰能力强、抗衰落、保密、稳定可靠等一系列独特的优点,使得跳频电台已成为无线通信的重要通信设备之一。随着近年来软件无线电技术的兴起又给跳频电台提供了新的思路和更广阔的研究空间,使得基于软件无线的跳频电台不断向着设备小型化、功能多样化、单体便携化的方向发展。  目前实际开发的软件无线电跳频电台系统无法采用全频段数字化的理想结构,其射频接收前端仍然是分频段工作的,需要突破的射频技术比较多,如宽带线性功率放大器和低噪声放大器、宽带射频上下变频器和可调谐预选器等。由于受到A/D转换芯片技术的限制,为了实现较高的采样速率和采样精度,对射频接收前端中频的选择和信号带宽设计提出了更高的设计要求,这就使得基于软件无线电的射频接收前端更具有工程研究价值。  本课题设计实现一种应用于软件无线电跳频通信设备的射频接收前端电路,具有噪声系数低、镜像抑制度高、增益分布合理和选择性良好等特点。按照系统总体技术要求,在对常见射频接收前端结构的详细比较和接收机主要设计指标的深入定量分析的基础上,采用超外差二次混频的抑制镜像以及宽带中频结构,提出了一种基于软件无线电的VHF跳频电台宽带射频接收前端的设计方案。运用ADS软件对前端电路进行了建模设计和仿真验证,仿真结果表明,各项设计指标均满足设计要求。  在对方案中各功能模块研究和分析的基础上,完成了射频接收前端的滤波器、混频器、放大器和频率合成器等模块的电路设计和仿真验证工作。并完成了射频和中频放大器和混频器电路的制作、调试和测试工作,结果表明性能均达到设计要求。  课题有效的解决了两次混频后模拟器件可能引入的噪声问题,保持了超外差接收机灵敏度高、频带选择好等优点的同时,保证了传统超外差接收机的动态范围,具有较好的工程设计参考价值。
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