GSM射频通信接收机的设计

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摘要:本文分析了一种应用于GSMR信号的接收机方案和部分实现。采用二次变频宽
/ k6 N' n) Z9 P; |* r; y中频接收机的技术，结构明了，实用性强。文中叙述了接收机总体方案的考虑和设计。并结
1 b0 R( M% G$ r1 J合实际硬件电路对该方案进行了分析和讨论。
$ r! Y' }; W! e关键词:二次变频宽中频接收机射频通信
/ E  G  K; X, L8 ^中图法分类号: TM92
0 K" @4 g9 O- r. j2 A1引言
7 {! h4 x* l' e铁路GSMR信号在实际应用中由于环境等因素的影响会受到各种不同的干扰，干扰信
号过大则会影响到有用信号的有效接收。因此有必要对干扰源进行定位，从而消除干扰。首
: ^6 Z( F% I/ _& `3 ?先需要接收机将GSMR信号和噪声接收下来，为实现噪声源的分析和定位提供硬件支持。
而由于传输路径上的损耗和多径效应，接收机接收的信号是微弱又变化的，并且干扰信号
9 N3 ~5 f4 t& ]* P& M# Z强度往往远大于有用信号，因此接收机的主要指标是灵敏度和选择性。本文介绍了一种
GSMR频段的信号接收机方案，对其进行了分析并初步实现。本 文研究得到铁道部项目: .
( c4 j7 F) |. R‘GSMR信号干扰源的追踪’的资助。
2总体系统设计考虑
8 N( \- r* O/ f* b, O  M2 ]& J豆丁
众所周知，传统的“超外差"式无线接收机工作流程如下:微弱的高频无线电信号必须通
过一级或几级的混频电路，才能去掉其它信道的干扰并获得足够的增益，最终完成解调，取
出所需的信息AOLO
9 m2 {+ I% S* H0 T6 v为了 克服“超外差式无线接收机存在的镜像干扰和需要高Q值滤波器等缺陷，人们提出
了零中频接收机的概念。这种被称为直接变频(Direct-Conversion)或零中频(Zero-IF)的结构
! l5 P0 k. j7 c+ `存在以下优点: (1)中频频率为零，不存在镜像干扰问题: (2)信道选择在低频进行，可以很
- g( G- d3 S; H$ J! `# b方便地利用集成电路对信号进行数字化处理。
但是零中频接收机也存在着直流偏移和低频噪声等不易消除的障碍,于是又有人提出了
# ^0 F1 K! g7 e二次变频宽中频(Dual-Conversion with Wideband IF)接收机。这种接收机在第一次 变频时
将高频信号变到一个较高的中频上，第二次变频输出则是零中频。本文介绍的就是这种二次
变频宽中频接收机的结构。系统基本框图如图1所示。
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众所周知，传统的“超外差"式无线接收机工作流程如下:微弱的高频无线电信号必须通4 ~! f9 Q; g. J0 v$ G 过一级或几级的混频电路，才能去掉其它信道的干扰并获得足够的增益，最终完成解调，取 出所需的信息AOLO 为了 克服“超外差式无线接收机存在的镜像干扰和需要高Q值滤波器等缺陷，人们提出 了零中频接收机的概念。这种被称为直接变频(Direct-Conversion)或零中频(Zero-IF)的结构存在以下优点: (1)中频频率为零，不存在镜像干扰问题: (2)信道选择在低频进行，可以很方便地利用集成电路对信号进行数字化处理。