本發(fā)明屬于無線通信中寬帶下變頻接收機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種uhf頻段高動(dòng)態(tài)寬帶接收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通常下變頻設(shè)計(jì)可以采取一次下變頻方式，這樣可以減少對(duì)變頻本振數(shù)量的依賴。這樣雖然只需要一級(jí)寬帶掃頻本振，但是其鏡像抑制很差，目前比較有效的解決途徑是采用鏡像抑制混頻器，但輸入中頻帶寬較寬，滿足此條件的鏡像抑制濾波器很少，存在以上缺點(diǎn)。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：現(xiàn)有接收機(jī)，掃頻范圍局限，精確度不高，鏡像抑制不理想的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種uhf頻段高動(dòng)態(tài)寬帶接收系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

一種基于mcu控制核心的uhf頻段高動(dòng)態(tài)寬帶接收系統(tǒng)，所述包括接收系統(tǒng)包括：

接受鏈路前端，用于輸入信號(hào)接收，提供給后續(xù)電路下變頻信號(hào)；

前置低噪聲放大器lna，用于低噪聲的放大接收鏈路接收到的信號(hào)，將埋沒在噪聲信號(hào)中的有用信號(hào)進(jìn)行放大；

高增益放大器，用于放大接收端接收到的信號(hào)，使放大后的信號(hào)不被埋沒在噪聲之中，利于后續(xù)處理。

dds模擬頻率源，用于輸出頻率分辨率較高的模擬頻率源，其頻率分辨率可達(dá)0.23hz，能適應(yīng)于精度要求度不高的場(chǎng)合。

pll寬帶頻率源，用于輸出掃頻或者點(diǎn)頻模式，掃頻模式可掃頻范圍35mhz-4.4ghz，可動(dòng)態(tài)掃描頻率，點(diǎn)頻模式可以設(shè)置35mhz-4.4ghz,功率可調(diào)、低雜散和低相噪的穩(wěn)定頻率源。

高q值lpf濾波器，用于濾除一次混頻之后的鏡像頻率，保留上邊帶信號(hào)，利于后續(xù)處理。

高線性度雙平衡混頻器，用于將接收信號(hào)與pll提供的本振信號(hào)混頻，將接收來的信號(hào)混頻后固定到某一特定中頻。

進(jìn)一步，所述控制核心包括mcu控制單元，所述mcu控制單元連接有按鍵用以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)頻率方式調(diào)整；所述mcu控制單元還連接有串口控制模塊以實(shí)現(xiàn)pc控制頻率顯示方式；所述mcu控制單元還連接有oled和lcd顯示模塊。

進(jìn)一步，所述高動(dòng)態(tài)寬帶接收單元，數(shù)字式可控制型數(shù)字衰減器att，使用高線性度，7位數(shù)字射頻步進(jìn)衰減器，dsa以0.25db步至31.75db，提供高動(dòng)態(tài)范圍的數(shù)字衰減范圍，其中0.25db的可控制衰減可以提供靈活的功率范圍的調(diào)節(jié)。并提供串行與并行的模式已方便選擇。

進(jìn)一步，所述串行模式配置，提供程序下載接口，按照時(shí)序可以對(duì)芯片進(jìn)行寄存器操作。所述并行模式，外接8位撥碼開關(guān)，每位對(duì)應(yīng)不同的衰減值，調(diào)節(jié)比較方便。

進(jìn)一步，所述pll頻率源部分包括鑒相器(pd)、環(huán)路濾波器(lf)、壓控振蕩器(vco)其中鑒相器，它的作用是檢測(cè)輸入信號(hào)之間的相位差，并將檢測(cè)出的相位差信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，該信號(hào)經(jīng)低通濾波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓，對(duì)振蕩器輸出信號(hào)的頻率實(shí)施控制。環(huán)路濾波器用于衰減由輸入信號(hào)噪聲引起的快速變化的相位誤差和平滑相位檢測(cè)器泄露的高頻分量，即濾波,以便在其輸出端對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行精確的估計(jì)。壓控振蕩器(vco)用于根據(jù)環(huán)路濾波器與鑒相器的輸出的電壓，控制振蕩器調(diào)整頻率輸出，動(dòng)態(tài)關(guān)系如圖4；；所述pll與dds組合可以得到帶寬寬、分辨率高、轉(zhuǎn)換時(shí)間快，并且在n不大時(shí)，相位噪聲和雜散都可以較低。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：高動(dòng)態(tài)寬帶接收單元工作在uhf頻段，完成接收信號(hào)的接收，并能夠根據(jù)接收的信號(hào)的情況，由dds+pll掃頻本振源與接收信號(hào)搬移到較高頻段，此時(shí)的掃頻的精度較高，此后以混頻后中頻的形式輸出，輸出信號(hào)根據(jù)實(shí)際測(cè)試情況如圖5所示，選取上邊帶頻率其功率變化波動(dòng)相對(duì)下邊帶小，選取其作為后續(xù)信號(hào)的采集頻率較穩(wěn)定，加入lpf濾波器，并放大后，再次進(jìn)入混頻，與二本振結(jié)合產(chǎn)生2中頻信號(hào)，以供后續(xù)接收模塊使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明mcu控制核心控制本振源的實(shí)施例示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所采用整體系統(tǒng)圖實(shí)施示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所采用dds產(chǎn)生系統(tǒng)圖實(shí)施示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例所采用pll產(chǎn)生系統(tǒng)圖實(shí)施示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的輸出信號(hào)根據(jù)實(shí)際測(cè)試情況示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種基于mcu控制核心的uhf頻段高精度掃頻接收系統(tǒng)，所述控制核心mcu控制dds輸出穩(wěn)定頻率源，以供pll使用，并單獨(dú)控制pll輸出寬帶高精度掃頻或點(diǎn)頻信號(hào)供高動(dòng)態(tài)寬帶接收單元使用；所述mcu控制核心包含：按鍵操作方式、oled顯示設(shè)備、lcd顯示設(shè)備、串口上位機(jī)控制設(shè)備、具備點(diǎn)頻和掃頻模式；所述掃頻接收機(jī)包含：lna低噪聲放大器、高增益放大器、數(shù)字可調(diào)衰減器、高性能帶通濾波器。通過對(duì)硬件電路的測(cè)試和性能優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定的頻率源，提供給掃頻接收機(jī)做下變頻的調(diào)試解調(diào)工作。此頻率源解決了傳統(tǒng)頻率源帶寬不夠?qū)挕?dòng)態(tài)范圍小，精確度低和頻率源利用不夠的問題，提高了頻率源的利用并大大提高了頻率源的質(zhì)量和頻帶輸出范圍。此高動(dòng)態(tài)寬帶接收單元，提高了傳統(tǒng)接收機(jī)的掃頻接收范圍，并提高了掃頻接收機(jī)的靈敏度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述整體接收機(jī)包括：接收鏈路前端、前置低噪聲放大器lna、數(shù)字式可控制型數(shù)字衰減器att、高增益放大器、dds模擬頻率源、pll寬帶頻率源、中心頻率與帶寬均有所差別的bpf、高線性度雙平衡混頻器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制核心包括：mcu控制單元；其上連接有按鍵已實(shí)現(xiàn)單獨(dú)頻率方式調(diào)整；其上還連接有串口控制模塊以實(shí)現(xiàn)pc控制頻率顯示方式；其上還連接有oled和lcd顯示模塊。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述高動(dòng)態(tài)寬帶接收單元，接受鏈路前端用于輸入信號(hào)接收，提供給后續(xù)電路下變頻信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述高動(dòng)態(tài)寬帶接收單元，前置低噪聲放大器lna用于低噪聲的放大接收鏈路接收到的信號(hào)，將埋沒在噪聲信號(hào)中的有用信號(hào)進(jìn)行放大。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述高動(dòng)態(tài)寬帶接收單元，數(shù)字式可控制型數(shù)字衰減器att，使用高線性度，7位數(shù)字射頻步進(jìn)衰減器，dsa以0.25db步至31.75db，提供高動(dòng)態(tài)范圍的數(shù)字衰減范圍，其中0.25db的可控制衰減可以提供靈活的功率范圍的調(diào)節(jié)。并提供串行與并行的模式已方便選擇。

所述串行模式配置，提供程序下載接口，按照時(shí)序可以對(duì)芯片進(jìn)行寄存器操作。所述并行模式，外接8位撥碼開關(guān)，每位對(duì)應(yīng)不同的衰減值，調(diào)節(jié)比較方便。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述高動(dòng)態(tài)寬帶接收單元，dds模擬頻率源，是直接數(shù)字頻率合成器，是現(xiàn)有的直接式頻率合成器，間接式頻率合成器，直接數(shù)字式頻率合成法中的后者，采用全數(shù)字技術(shù)，分辨率高、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短、相位噪聲低的特點(diǎn)，可提供0.23hz分辨率的信號(hào)。

所述pll頻率源部分包括:鑒相器(pd)、環(huán)路濾波器(lf)、壓控振蕩器(vco)，所述pll與dds組合可以得到帶寬寬、分辨率高、轉(zhuǎn)換時(shí)間快，并且在n不大時(shí)，相位噪聲和雜散都可以較低。

本發(fā)明的基于mcu的uhf頻段寬帶高精度接收機(jī)包括接收鏈路前端、低噪聲放大器、放大器、dds+pll寬帶高精度掃頻第一本振源、第二pll本振源。該高動(dòng)態(tài)寬帶接收單元能夠完成接收信號(hào)的定頻輸出，并且工作在uhf頻段，采用了兩次下變頻，在二中頻完成接收信號(hào)的鎖定，可以理解，掃頻接收機(jī)還可以包含其他的部件，以調(diào)節(jié)掃頻接收機(jī)的性能，例如是信號(hào)放大、濾波等，本發(fā)明不進(jìn)行贅述。

在圖1中，基于mcu控制核心的高動(dòng)態(tài)寬帶接收單元，其mcu控制核心用以控制dds、pll、以及att模塊，以分別讓dds產(chǎn)生時(shí)鐘，以此來激勵(lì)pll輸出掃頻或者點(diǎn)頻模式來供給寬帶掃頻接收機(jī)第一與第二本振，同時(shí)還需要控制數(shù)字可控制衰減器，并且具備串口調(diào)試模式，方便pc端聯(lián)調(diào)。其上還連接有oled和lcd顯示模塊，可以用按鍵設(shè)置所需的是點(diǎn)頻還是掃頻模式，靈活的設(shè)置，給實(shí)際使用帶來了很大的方便性。

其中，參看圖2，接收鏈路前端輸入接收信號(hào)和掃頻參考信號(hào)，接收信號(hào)為用來進(jìn)行掃頻的輸入信號(hào)，變頻參考信號(hào)為壓控振蕩器輸出信號(hào)，接收鏈路前端根據(jù)變頻參考信號(hào)將接收信號(hào)進(jìn)行下變頻，并輸出中頻信號(hào)，較佳的，中頻信號(hào)的頻率固定為3.4ghz，接收鏈路前端的具體結(jié)構(gòu)可以為現(xiàn)有的接收鏈路前端，在此不再贅述。

前置低噪聲放大器lna，其提供低噪聲的放大效益，對(duì)整個(gè)寬帶接收機(jī)的噪聲系數(shù)影響很大，這里設(shè)計(jì)的是使用在在寬頻帶，器件的噪聲系數(shù)低于1db的放大器，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的噪聲優(yōu)化效果較好。

數(shù)字可調(diào)衰減器att，動(dòng)態(tài)范圍0.25-31.75db可提供的動(dòng)態(tài)范圍效果較大，若要更大的動(dòng)態(tài)范圍的調(diào)整，可以再加入一級(jí)，這里只使用了一級(jí)的動(dòng)態(tài)范圍，設(shè)計(jì)了串行與并行模式，可以利用mcu進(jìn)行寄存器的操作或者利用撥碼開關(guān)動(dòng)態(tài)的調(diào)整數(shù)字衰減器的動(dòng)態(tài)功率范圍。

dds與pll的組合掃頻源，可以掃描的精確度0.23hz，可以接收靈敏度比較高的動(dòng)態(tài)范圍的信號(hào)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。