感知无线通信系统的零中频射频接收机研究

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近年来,无线通信技术发展迅速,用户数量和业务量呈现爆炸式增长,使无线频谱资源变得日渐紧缺,而感知无线电技术能够有效地提高频谱资源利用率,是未来无线通信技术重要的发展方向之一。零中频射频接收机作为感知无线通信系统的重要组成部分,有利于提高整个系统的集成度,实现小型化,并降低功耗。   本文研制了应用于UHF频段感知无线通信系统的零中频射频接收机,及其频率可调信道选择滤波器。首先,依据感知无线通信系统的性能要求,推导并计算出零中频射频接收机中低噪声放大器的噪声系数、信道选择滤波器的带外抑制、I/O正交解调器的输入二阶/三阶互调点和幅度/相位误差、本振相位噪声所要求的性能指标;通过采用三级数控衰减器实现增益控制,保证系统有足够的动态范围;使用差分输入的I/Q正交解调器和差分本振,并通过滤波消除了零中频射频接收机固有的本振泄漏和偶次失真干扰等问题。其次,根据系统对信道选择滤波器的性能要求,采用方形开环谐振器和阶梯阻抗谐振器研制了几种紧凑结构的微带电调带通滤波器,在694MHz~806MHz频段实现了良好的可调滤波特性。最后,在系统测试中,接收机的噪声系数为2.4dB,在-81dBm~10dBm接收信号范围内,EVM为1.8%~7.9%,测试结果表明,零中频射频接收机很好地满足了感知无线通信系统的要求。
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