一种用中频浮动提高接收机捜索精度的方法技术

一种用中频浮动提高接收机捜索精度的方法。包括以下步骤：步骤1：未知的宽带信号经过分段处理开关、滤波和低噪声放大处理后，与第一本振进行混频，产生一中频信号；步骤2：一中频信号经过滤波和一中放，与第二本振进行混频产生二中频信号；步骤3：二中频信号经过滤波放大后由信号处理设备进行信号处理；所述第一本振采用宽带变化频率合成器，频率扫描范围覆盖需要接收频段，使一中频频率范围压缩为窄带变化频率；所述第二本振采用窄带变化的频率合成器，频率扫描范围覆盖窄带信号，使接收机的二中频输出频率值固定。本发明专利技术降低了电路功耗、复杂性和成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信，尤其涉及一种提高接收机搜索精度的方法。
技术介绍
由于现代电子设备使用信号覆盖频段宽、种类多、格式复杂，要适应各种信号的一体接收机十分复杂，为解决宽频段信号干扰问题、宽带噪声阻塞问题、强信号对弱信号压制、宽覆盖与细步进的矛盾问题，接收机采用两次变频或三次变频的方式，把分布在各频段的未知的信号通过变频处理后变为已知的频率相对固定的中频信号，由后端的信号处理设备进行信号处理。宽带接收机通常采用超外差结构模式，通过多次变频方式满足接收机的高动态范围、灵敏度要求。当搜索步进较小时(即搜索精度较高时)，作本振源的频率合成器一般采用直接数字频率合成(DDS)或锁相环小数分频(FNPLL)方式，这两种方式产生的本振源电路复杂，成本较高。锁相环整数分频(NPLL)方式虽然有频率高、带宽宽以及频谱质量好等优点，但分辨率较低，只适用于搜索步进较大的接收机。如图1所示，未知的宽带信号经过分段处理开关、滤波和低噪声放大(LNA)处理后，与第一本振(可变)进行混频，产生较高的一中频。一中频信号经过滤波和一中放，与第二本振(固定)进行混频产生二中频。二中频经过滤波放大后由信号处理设备进行信号处理。第一本振和第二本振由单片机和外部控制终端控制，通过控制两个频综的频率完成对信号的搜索。为了抑制镜像干扰，接收机采用高中频方案。一般第一本振为高本振，第二本振为低本振，则得出下列公式:fEF = f LOl-fIFl公式 11fIF1=fL02+fIF2公式 12式中tIF1为第一中频频率，fIF2为第二中频频率，fL01为第一本振频率，fL02为第二本振频率。由公式11、12可知，未知宽带信号的频fKF为:fEF = fL01-fL02-fiF2公式 13当第一中频固定时，则fW2为固定频率,通过控制终端的频率控制可知fun的频率，由公式13就可计算出未知信号的频率。为达到宽带接收与小步进搜索要求，第一本振的输出频率是可变的。设fu.是第一本振的初始值，fi为第一本振的频率步进，则任意第一本振的频率可表示为:fL01 = fL1+N.(N ≥0，N 为整数) 公式 14代入公式13，得:fEF = fL1+N.frfi02-fiF2 公式 15当N=O 时，fEF = fu-fL02-fIF2 = fr式中f；是接收机的起始频率。设△为接收机的捜索步进，任意接收信号可表示为:frF = fr+N ? Δ代入公式15，得:frF = fr+N ? fi = fr+N ? Δ则:f:=Δ公式 16假设接收机的接收范围为30MHz~512MHz，搜索步进为1OkHz (即fKF =30000+N *10 0≤N≤4820)。一中频滤波器带宽为8MHz，中心频率为900MHz (即一中频的输出频率可以在896MHz~904MHz间)。二中频输出频率为20MHz。当一中频输出频率为900MHz时，由上述公式可知,两个本振的频率为:fL01 = 900000+30000+N ? 10 = 930000+N ? IOkHzfLQ2=900000-20000=880000kHz信号的变化范围如图3所示。由上例可知，当第一中频固定时，第一本振的频率步进就是接收的的捜索步进。当搜索步进低至几kHz时，第一本振通常由DDS或FNPLL产生。当第一中频频率较高吋，由于DDS输出信号频率不能过高，第一本振可采用DDS+PLL的模式产生。其存在的缺陷是:采用DDS作为本振源存在以下问题:在某些频点杂散会较大，很难消除；DDS输出功耗较大，会带来散热的问题；DDS产生的频率较低，不适用于本振较高的场合。在本振频率较高时必须采用DDS+PLL方式。它除了有结构复杂、调试工作量大的缺陷外，DDS与PLL之间往往需要插入ー个体积较大的高Q值窄带滤波器，增加了设备的体积和成本。采用FNPLL作为本振源，会存在由于相位内插带来的小数杂散问题。为减少杂散，必须认真优化构成频率合成器的VCO、PLL及环路滤波器，増加了设计的复杂性、体积和成本。接收机中本振应该是纯净频谱，DDS与FNPLL的杂散会影响接收机的灵敏度。采用NPLL作为本振源，由公式16可知，当一、二中频均固定时，接收机的搜索步进就是第一本振的频率步进(注=NPLL频率步进就是鉴相频率)。锁相频率合成(PLL)的带内噪声主要取决于晶体振荡器、鉴相器、N分频器和R分频器的噪声大小，当晶体振荡器相噪指标高到一定程度时，输出本振的相位噪声就不決定于晶振的相位噪声，而由下式决定:相位噪声=(1Hz规ー化噪声基底)+1Olog (鉴相频率)+201og (输出分频比)1Hz规ー化噪声基底一般由频率合成器芯片公司给出，输出分频比为本振频率与鉴相频率的比值。由上式可知，在输出信号频率范围一定的情况下，鉴相频率提高I倍，分频比降低I倍，则输出本振相位噪声优化3dB。如果接收机的搜索步进小，那么NPLL方式产生的第一本振的鉴相频率就会很小，导致本振相位噪声大，会造成接收机的灵敏度下降。因而一般在大步进的接收机中采用NPLL作为本振源。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提供了一种结合超外差结构模式，采用中频浮动的方法可以实现用NPLL满足接收机小步进搜索，电路简单，成本低的用中频浮动提高接收机捜索精度的方法。本专利技术的技术方案是:包括以下步骤:步骤1:未知的宽带信号经过分段处理开关、滤波和低噪声放大处理后，与第一本振进行混频，产生一中频信号；步骤2:—中频信号经过滤波和一中放，与第二本振进行混频产生二中频信号；步骤3:二中频信号经过滤波放大后由信号处理设备进行信号处理；所述第一本振和第二本振分别通过单片机控制电路控制；所述第一本振和第二本振均采用锁相环整数分频方式产生；所述第一本振采用宽带变化频率合成器，频率扫描范围覆盖需要接收频段，使一中频频率范围压缩为窄带变化频率；所述第二本振采用窄带变化的频率合成器，频率扫描范围覆盖窄带信号，使接收机的二中频输出频率值固定。本专利技术中:设fIF1为第一中频频率，fIF2为第二中频频率U1为第一本振频率，fL02为第二本振频率；fEF = fL01-fIF1公式 IfIF1 = fL02+fiF2公式 2由公式1、2可知，未知宽带信号的频率fKF为:fEF = fL0「fL02_fIF2公式 3设f；是接收机的起始频率，△为接收机的搜索步进，任意接收信号可表示为:fEF = fr+N.Δ (N ≥ 0，N 为整数)设为第一本振的鉴相频率，f2为第二本振的鉴相频率，且f\、f2 >> Δ ；fL1 ?是第一本振的初始值，L是第二本振的初始值；当接收信号增加N.Δ时，设第一本振增加X.，第二本振增加Y.则第一本振与第二本振信号可表示为:fL01 = fL1+X.(X ≥ 0，X 为整数)fL02 = fL2+Y.f2 (Y ≥ 0，Y 为整数)分别代入公式3得fEF = fL1+X.H2-Y.f2-fiF2 = fL1-fL2-fIF2+X.frY.f2因为fKF = fr+N.Δ , fr = fL1-fL2-fIF2则:N.Λ =X.frY.f2公式 4由公式1、2可知:fIF1 = fL01-fEF = fu-fr+Y.f2fIF2 = fL1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用中频浮动提高接收机捜索精度的方法，包括以下步骤：步骤1：未知的宽带信号经过分段处理开关、滤波和低噪声放大处理后，与第一本振进行混频，产生一中频信号；步骤2：一中频信号经过滤波和一中放，与第二本振进行混频产生二中频信号；步骤3：二中频信号经过滤波放大后由信号处理设备进行信号处理；所述第一本振和第二本振分别通过单片机控制电路控制；其特征在于，所述第一本振和第二本振均采用锁相环整数分频方式产生；所述第一本振采用宽带变化频率合成器，频率扫描范围覆盖需要接收频段，使一中频频率范围压缩为窄带变化频率；所述第二本振采用窄带变化的频率合成器，频率扫描范围覆盖窄带信号，使接收机的二中频输出频率值固定。

【技术特征摘要】
1.一种用中频浮动提高接收机捜索精度的方法，包括以下步骤: 步骤1:未知的宽带信号经过分段处理开关、滤波和低噪声放大处理后，与第一本振进行混频，产生一中频信号； 步骤2: —中频信号经过滤波和一中放，与第二本振进行混频产生二中频信号； 步骤3:二中频信号经过滤波放大后由信号处理设备进行信号处理； 所述第一本振和第二本振分别通过单片机控制电路控制； 其特征在于，所述第一本振和第二本振均采用锁相环整数分频方式产生； 所述第一本振采用宽带变化频率合成器，频率扫描范围覆盖需要接收频段，使一中频频率范围压缩为窄带变化频率；所述第二本振采用窄带变化的频率合成器，频率扫描范围覆盖窄带信号，使接收机的二中频输出频率值固定。2.根据权利要求1所述的一种用中频浮动提高接收机捜索精度的方法，其特征在于， 设fIF1为第一中频频率，fiF2为第二中频频率，fL01为第一本振频率，fL02为第二本振频率； Irf — fixiffiFi公式 I flFl_fL02+flF2公式 2 由公式1、2可知，未知宽带信号的频率&为: fRF — fL01_fL02_flF2公式 3 设f;是接收机的起始频率，△为接收机的搜索步进，任意接收信号可表示为: fEF = fr+N.Δ (N ≥ O，N 为整数) 设为第一本振的鉴相频率，4为第二本振的鉴相频率，且f1、f2>> Δ ;fu ?是第一本振的初始值，L是第二本振的初始值；当接收信号增加N.Λ时，设第一本振增加X.?\，第二本振增加Y.则第一本振与第二本振信号可表...

【专利技术属性】
技术研发人员：周平，王春梅，孙小跃，闻海霞，胡生玮，张尧生，周春云，
申请(专利权)人：扬州万方电子技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：