文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
一种定位跟踪系统接收射频前端设计与实现
姓名:王军旗
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:刘晓晖
20100501
摘要一种定位跟踪系统是应用于短距离的无线定位技术,设计目的是为了有效提高行李托运过程中的安全性,预防个人物品的意外转移或者损坏。接收射频前端通过天线接收无线信号,由混频器进行下变频处理,然后由放大器对下交频信号进行放大,最后送入数字电路部分进行信号的处理和定位识别。高灵敏度接收机能够实现无线信号的最远距离接收,也有利于降低发射机的功耗。高线性度和大动态范围的接收机能够减小系统的各种干扰,可以实现数字电路部分相关峰的准确检测,从而提高接收端的定位精度。第二章的接收射频前端结构设计中,分别对超外差式、零中频式和低中频式接收射频前端结构的进行了比较,分析它们各自的优缺点,并且对接收射频前端的主要参数进行了介绍。一种定位跟踪系统接收射频前端采用了超外差式结构,在完成结构设计的基础上,对系统的参数指标进行了各级的分配,选择了用于电路实现的各部分器件。同时,使用越邮丈淦登岸讼低辰辛诵形<兜姆抡分析,接收链路的预算增益、选择性、相位噪声和下变频特性仿真能够检验系统设计方案的可行性。第三章为低噪声放大器优化设计与应用,设计和实现了两种不同低噪放电路并且对其级联方式进行了研究。接收射频前端的高增益和低噪声系数要求两级低噪放级联使用,通过计算低噪放的噪声估量确定了连接方式。低噪放的电路优化设计,改善了输出端口的阻抗匹配特性,提高了计和实现了街值缏肥迪址绞剑鹤畲笙咝远群妥畲笤鲆妫ü治龊捅较确定了最大增益的连接方式。在两级低噪放的设计分别实现后,对级联的低噪放电路进行了测试,并且计算了混频器之前的噪声系数,其大小大约等于整个接收射频前端系统的噪声系数。第四章设计了变频器挠τ玫缏罚曰炱灯鞯谋浠辉鲆婧拖咝苑段等参数进行了优化设计,通过使用腟ぞ叨韵卤淦灯鞯氖涑鲎杩的增益。分别设
进行了匹配设计,不仅提高了混频器的转换增益,而且也提高了其线性输入信号范围。在下变频器与前级电路级联后,接收射频前端的前级部分实现了较高的增益,但是在大信号输入情况下,前级部分的线性度参数与设计目标存在差距,提出了相应的改进措施。第五章是关于中频放大器增益控制电路的设计,由于接收系统灵敏度的限制,需要级联使用中频放大器,并且通过增益控制的方式来实现信号的稳定输出。但是级联放大器的噪声系数和线性性能存在相互制约的关系,增益控制电路的合理设计才能使得级联放大器同时达到两方面的性能要求。该章节优化了一种增益控制电路设计方案,在满足灵敏度要求的前提下,线性性能也达到了系统设计要求,并且将该设计方案成功应用于一种定位跟踪系统的接收射频前端。第六章为接收射频前端电路的原理图设计、杓坪拖低车缏返氖迪郑系统电路的重要参数进行了测试。对于接收射频前端电路的参数进行了分析,并且提出了优化、改进的方案和下一步的工作。关键词:射频前端,噪声系数,动态范围,增益控制,灵敏度摘要Ⅱ
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图目录图超外差式接收射频前端结构框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图零中频式接收射频前端结构框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图低中频式接收射频前端结构框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图一种定位跟踪系统接收射频前端结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图频率合成器原理结构框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图接收射频前端抡嬖硗肌图预算链路增益仿真结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图低掣咴鲆媸涑鱿辔辉肷图系统低增益输出相位噪声⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图荡≡穹抡嬖硗肌图邮丈淦登岸似荡≡裉匦浴图邮丈淦登岸诵诺姥≡裉匦浴图咴鲆婧偷驮鲆媸毕低车南卤淦导靶巢ㄌ匦浴图线性网络的噪声系数与等效噪声源⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图低噪放阻抗匹配电路拓扑结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图源端电感负反馈低噪放电路结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图低噪放电路功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..应用电路连接⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.■⋯⋯⋯⋯⋯..图τ玫缏妨硬馐云灯住图应用电路连接优化参数和测试频谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图大信号输入时低噪放谐波频谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图驮敕臡电路功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.畲笙咝远鹊缏妨印图畲笙咝远攘硬馐云灯住畲笤鲆娴缏妨印图畲笤鲆娴缏妨硬馐云灯住图郊兜驮敕诺募读5缏贰图驮敕偶读J褂玫钠灯撞馐浴图图
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