无线通信接收机与天线抗干扰设计与实现

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无线电通信在当今社会的应用越来越广泛,涉及的领域也越来越多,日常生活中的应用也越来越普遍,用户规模不断的扩大,无线通信系统也变得越来越复杂、多样化,系统的频谱资源也日益紧张,对于频率的保护间隔也逐渐的缩小。在一些特殊的情况之下,信号很容易受到来自外部或者内部的攻击,造成信号的干扰。因此,对于无线信号的传输过程中的抗干扰技术的研究,对于通信质量、安全性、可靠性有着重要的意义。同时我们还可以发现在该方面的研究中,干扰类型及有针对性的解决方案均有较为众多的研究成果,然而针对在具体的频谱宽度过宽和发射功率受限的问题方面,抗干扰性能是无线通信中最为重要的指标之一,当前的通信系统对于抗干扰的最大限度在20~30dB,但是,在一些十分恶劣的环境中,通常抗干扰的性能要求在50dB以上。本文对当前通信系统广泛采用的各种抗干扰体制和接收机架构进行分析,对目前业界常见的接收机方案进行了介绍,并对各个方案的各项指标进行了相应的预算分解,在此基础上选取了接收机模型方案,设计了基于超外差结构的八通道接收机,并对接收机各项指标进行仿真及性能测试,包括带外谐波、增益和噪声、射频电路、频率响应、中频电路几部分,结果表明达到了设计需求;通过开关矩阵设计了一种可以进行快速跳频PLL,其锁定时间优于传统结构PLL结构;最后天线抗干扰技术的研究,设计了阵列天线以及利用PIN管作为可调谐单元的可重构天线,对这两种天线进行了模拟及实测分析,经测试达到设计需求,为了验证整体系统的抗干扰性,分别进行了系统校准有线测试以及无线测试,在进行有线测试时,测试三项内容:基础测试、单通道测试以及多通道测试,在多个通道都受到干扰的情况下,系统的抗干扰性能依然可以达到60dB;在进行无线测试时,通过半实物仿真,分析了四个干扰源情况,测试结果表明其抗干扰性达到60dB,达到要求。
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