專利名稱：無線信道探測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無線通信系統(tǒng)探測領(lǐng)域，特別是提供了一種無線信道探測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)的不斷演進(jìn)，新一代移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展迅速，新一代無線通信系統(tǒng)將會采用新的頻段，并且對系統(tǒng)帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率都將會提出更高的要求。由于在不同無線電波頻段以及在不同的傳播環(huán)境中，無線電波的傳播特性不同，因而需要通過信道測量探測來獲得電波的傳播特性，進(jìn)而才能建立新的無線信道傳播模型來設(shè)計(jì)和應(yīng)用新的無線通信系統(tǒng)。國內(nèi)現(xiàn)有的無線信道探測方案主要進(jìn)口國外發(fā)達(dá)國家的儀器系統(tǒng)設(shè)備，費(fèi)用昂貴，同時(shí)由于主要為國外城鄉(xiāng)場景服務(wù)，對國內(nèi)城市或者鄉(xiāng)村的無線信道探測精度較低，不適應(yīng)我國特有的城鄉(xiāng)居住場景的無線信道傳播環(huán)境，探測速度慢也是現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的缺點(diǎn)之一，從而阻礙了我國無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用的步劃。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種無線信道探測系統(tǒng)。本實(shí)用新型主要用于無線通信系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)對不同無線電波頻段和不同的無線傳播環(huán)境的無線信道探測，提供了一套完整的探測系統(tǒng)方案。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種無線信道探測系統(tǒng)，其包括發(fā)射端和接收端兩部分，發(fā)射端由參考信號產(chǎn)生器、信號調(diào)頻器、功放、RF發(fā)射天線組成，接收端由RF接收天線、低噪聲放大器LNA、帶通濾波器、信號衰減器、中頻放大器、八通道混頻器、信號調(diào)頻器、本地參考源信號產(chǎn)生器、系統(tǒng)定時(shí)及同步信息接口模塊、八通道信號功放、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)處理及RAM存儲器和無線信道探測信息顯示模塊組成，其特征在于:所述參考信號產(chǎn)生器的輸出端連接在所述信號調(diào)頻器的輸入端；所述信號調(diào)頻器的輸出端連接至所述功放的輸入端；所述功放的輸出端連接至所述RF發(fā)射天線的輸入端；所述RF接收天線、低噪聲放大器LNA、帶通濾波器、信號衰減器、中頻放大器依次進(jìn)行連接；所述中頻放大器的輸出端連接在所述八通道混頻器的第一輸入端；所述信號調(diào)頻器的輸出端連接在所述八通道混頻器的第二輸入端；所述本地參考源信號產(chǎn)生器的輸出端連接在所述信號調(diào)頻器的輸入端；所述系統(tǒng)定時(shí)及同步信息接口模塊的輸出端連接在所述本地參考源信號產(chǎn)生器的輸入端；所述八通道混頻器、八通道信號功放、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)處理及RAM存儲器和無線信道探測信息顯示模塊依次連接。系統(tǒng)的處理原理和步驟如下:所述參考信號產(chǎn)生器產(chǎn)生線性調(diào)頻周期掃頻信號，該信號通過所述信號調(diào)頻器調(diào)制至合適的頻率載波，所述功放將輸入的載波信號進(jìn)行功率放大調(diào)整，然后由所述RF發(fā)射天線將信號發(fā)射出去。所述接收端的RF接收天線接收到經(jīng)過無線信道后的電波信號，然后將信號送入所述低噪聲放大器LNA進(jìn)行低噪聲濾波。所述低噪聲放大器LNA為以有源電感為負(fù)載的兩級級聯(lián)型電路，其包括電阻Rl，R2，R3，R4，R5，R6, R7、電感 LI, L2, L3, L4, L5, L6、電容 Cl, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, ClO 及兩個(gè) NPN型三極管NPN1，NPN2，其中電容Cl C7的一端，R5，R7的一端及NPN1，NPN2的射端接地，NPNl，Rl R3，C1 C8，L1 L4組成所述低噪聲放大器LNA的第一級電路，用于對噪聲和高階諧波分量的抑制，NPN2, R4 R7，C9 C10，L5 L6構(gòu)成第二級電路，用于對信號的電平放大。所述帶通濾波器對輸入的信號進(jìn)行帶通濾波，濾掉非信號頻帶的干擾信號雜量。由于之前在所述低噪聲放大器LNA處理時(shí)經(jīng)過了信號放大，故然后由所述信號衰減器對信號進(jìn)行衰減處理，降低信號綜合電平。經(jīng)過所述中頻放大器對載波的中頻進(jìn)行放大后，輸出信號至所述八通道混頻器。同時(shí)，所述系統(tǒng)定時(shí)及同步信息接口模塊可利用GPS信息進(jìn)行系統(tǒng)同步，輸出與發(fā)射端同步的信息至所述本地參考源信號產(chǎn)生器。依據(jù)所述本地參考源信號產(chǎn)生器依據(jù)同步定時(shí)信息產(chǎn)生本地參考信號，經(jīng)過所述信號調(diào)頻器的調(diào)制處理后也送至所述八通道混頻器。所述八通道混頻器對輸入的兩個(gè)信號進(jìn)行八通道高清晰混頻處理，由于混頻后信號功率降低，故所述八通道信號功放對混頻后的信號進(jìn)行功率放大。然后A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器將輸入的模擬信號進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信息輸入所述數(shù)據(jù)處理及RAM存儲器。所述數(shù)據(jù)處理及RAM存儲器對輸入的信號各種指標(biāo)進(jìn)行分析和處理，便可得到信號所經(jīng)歷的無線信道信息，于是探測得到的信道信息通過所述無線信道探測信息顯示模塊直觀的顯示出來。一種無線信道探測系統(tǒng)，其特征在于:所述參考信號產(chǎn)生器均采用安捷倫公司的ESG4438C型號設(shè)備，所述RF發(fā)射天線和RF接收天線采用TI公司的一對A型全向垂直極化天線，所述信號衰減器采用美國Telonic Berkeley公司8120型號信號衰減器，所述八通道混頻器采用MAX公司的AFE5808A型號，所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用TI公司的TLV5636⑶芯片，所述無線信道探測信息顯示模塊采用三洋公司LMU-TK15ATNS型號的觸摸顯示屏。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)方案中信道探測精度低和適用面窄的缺陷，而且具有探測速度快、探測結(jié)果準(zhǔn)確及系統(tǒng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；圖2為本實(shí)用新型中的低噪聲放大器LNA電路圖；圖3為本實(shí)用新型中采用的線性調(diào)頻周期掃頻信號時(shí)域波形圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:參見圖1，一種無線信道探測系統(tǒng)，其包括發(fā)射端和接收端兩部分，發(fā)射端由參考信號產(chǎn)生器(I)、信號調(diào)頻器(2)、功放(3)、RF發(fā)射天線(4)組成，接收端由RF接收天線
(5)、低噪聲放大器LNA(6)、帶通濾波器(7)、信號衰減器(8)、中頻放大器(9)、八通道混頻器(10)、信號調(diào)頻器(11)、本地參考源信號產(chǎn)生器(12)、系統(tǒng)定時(shí)及同步信息接口模塊
(13)、八通道信號功放(14)、 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(15)、數(shù)據(jù)處理及RAM存儲器(16)和無線信道探測信息顯示模塊(17)組成，其特征在于:所述參考信號產(chǎn)生器(I)的輸出端連接在所述信號調(diào)頻器(2)的輸入端；所述信號調(diào)頻器(2)的輸出端連接至所述功放(3)的輸入端；所述功放⑶的輸出端連接至所述RF發(fā)射天線(4)的輸入端；所述RF接收天線(5)、低噪聲放大器LNA^)、帶通濾波器(7)、信號衰減器(8)、中頻放大器(9)依次進(jìn)行連接；所述中頻放大器(9)的輸出端連接在所述八通道混頻器(10)的第一輸入端；所述信號調(diào)頻器(11)的輸出端連接在所述八通道混頻器(10)的第二輸入端；所述本地參考源信號產(chǎn)生器(12)的輸出端連接在所述信號調(diào)頻器(11)的輸入端；所述系統(tǒng)定時(shí)及同步信息接口模塊(13)的輸出端連接在所述本地參考源信號產(chǎn)生器(12)的輸入端；所述八通道混頻器(10)、八通道信號功放(14)、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(15)、數(shù)據(jù)處理及RAM存儲器(16)和無線信道探測信息顯示模塊(17)依次連接。系統(tǒng)的處理原理和步驟如下:所述參考信號產(chǎn)生器(I)產(chǎn)生線性調(diào)頻周期掃頻信號，該信號通過所述信號調(diào)頻器(2)調(diào)制至合適的頻率載波，所述功放(3)將輸入的載波信號進(jìn)行功率放大調(diào)整，然后由所述RF發(fā)射天線(4)將信號發(fā)射出去。所述接收端的RF接收天線(5)接收到經(jīng)過無線信道后的電波信號，然后將信號送入所述低噪聲放大器LNA(6)進(jìn)行低噪聲濾波。所述帶通濾波器(7)對輸入的信號進(jìn)行帶通濾波，濾掉非信號頻帶的干擾信號雜量。由于之前在所述低噪聲放大器LNA (6)處理時(shí)經(jīng)過了信號放大，故然后由所述信號衰減器(8)對信號進(jìn)行衰減處理，降低信號綜合電平。經(jīng)過所述中頻放大器(9)對載波的中頻進(jìn)行放大后，輸出信號至所述八通道混頻器(10)。同時(shí)，所述系統(tǒng)定時(shí)及同步信息接口模塊(13)可利用GPS信息進(jìn)行系統(tǒng)同步，輸出與發(fā)射端同步的信息至所述本地參考源信號產(chǎn)生器(12)。依據(jù)所述本地參考源信號產(chǎn)生器(12)依據(jù)同步定時(shí)信息產(chǎn)生本地參考信號，經(jīng)過所述信號調(diào)頻器(11)的調(diào)制處理后也送至所述八通道混頻器(10)。所述八通道混頻器(10)對輸入的兩個(gè)信號進(jìn)行八通道高清晰混頻處理，由于混頻后信號功率降低，故所述八通道信號功放(14)對混頻后的信號進(jìn)行功率放大。 然后A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(15)將輸入的模擬信號進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信息輸入所述數(shù)據(jù)處理及RAM存儲器(16)。所述數(shù)據(jù)處理及RAM存儲器(16)對輸入的信號各種指標(biāo)進(jìn)行分析和處理，便可得到信號所經(jīng)歷的無線信道信息，于是探測得到的信道信息通過所述無線信道探測信息顯示模塊(17)直觀的顯示出來。所述的無線信道探測系統(tǒng)，其發(fā)射端最大發(fā)射功率為200mW，系統(tǒng)可支持探測的高速無線信道的最大移動(dòng)速度為500km/h，支持連續(xù)探測、周期探測、單次探測3種探測方式。一種無線信道探測系統(tǒng)，其特征在于:所述參考信號產(chǎn)生器(I)均采用安捷倫公司的ESG4438C型號設(shè)備，所述RF發(fā)射天線(4)和RF接收天線(5)采用TI公司的一對A型全向垂直極化天線，所述信號衰減器(8)采用美國Telonic Berkeley公司8120型號信號衰減器，所述八通道混頻器(10)采用MAX公司的AFE5808A型號，所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器
(15)采用TI公司的TLV5636⑶芯片，所述無線信道探測信息顯示模塊(17)采用三洋公司LMU-TK15ATNS型號的觸摸顯示屏。如圖2所示本實(shí)用新型裝置中所述低噪聲放大器LNA(6)的電路圖，為以有源電感為負(fù)載的兩級級聯(lián)型電路，其包括電阻Rl，R2, R3，R4，R5，R6，R7、電感LI，L2，L3，L4，L5，L6、電容 Cl，C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, ClO 及兩個(gè) NPN 型三極管 NPNl，NPN2，其中電容Cl C7的一端，R5, R7的一端及NPN1，NPN2的射端接地，NPNl，Rl R3，Cl C8，LI L4組成所述低噪聲放大器LNA^)的第一級電路，用于對噪聲和高階諧波分量的抑制，NPN2,R4 R7，C9 CIO，L5 L6構(gòu)成第二級電路，用于對信號的電平放大。如圖3為本實(shí)用新型采用的的一種線性調(diào)頻周期掃頻信號時(shí)域波形圖，該信號在時(shí)域上是周期為512個(gè)抽樣點(diǎn)的序列，具有良好的自相關(guān)性。綜上所述，本實(shí)用新型提供了一套完整的無線信道探測系統(tǒng)方案，解決了現(xiàn)有技術(shù)方案中信道探測精度低和適用面窄的缺陷，而且具有探測速度快、探測結(jié)果準(zhǔn)確及系統(tǒng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。`
權(quán)利要求1.一種無線信道探測系統(tǒng)，其包括發(fā)射端和接收端兩部分，發(fā)射端由參考信號產(chǎn)生器(I)、信號調(diào)頻器(2)、功放(3)、RF發(fā)射天線(4)組成，接收端由RF接收天線(5)、低噪聲放大器LNA(6)、帶通濾波器(7)、信號衰減器(8)、中頻放大器(9)、八通道混頻器(10)、信號調(diào)頻器(11)、本地參考源信號產(chǎn)生器(12)、系統(tǒng)定時(shí)及同步信息接口模塊(13)、八通道信號功放(14)、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(15)、數(shù)據(jù)處理及RAM存儲器(16)和無線信道探測信息顯示模塊(17)組成，其特征在于:所述參考信號產(chǎn)生器(I)的輸出端連接在所述信號調(diào)頻器(2)的輸入端；所述信號調(diào)頻器⑵的輸出端連接至所述功放⑶的輸入端；所述功放⑶的輸出端連接至所述RF發(fā)射天線(4)的輸入端；所述RF接收天線(5)、低噪聲放大器LNA (6)、帶通濾波器(7)、信號衰減器(8)、中頻放大器(9)依次進(jìn)行連接；所述中頻放大器(9)的輸出端連接在所述八通道混頻器(10)的第一輸入端；所述信號調(diào)頻器(11)的輸出端連接在所述八通道混頻器(10)的第二輸入端；所述本地參考源信號產(chǎn)生器(12)的輸出端連接在所述信號調(diào)頻器(11)的輸入端；所述系統(tǒng)定時(shí)及同步信息接口模塊(13)的輸出端連接在所述本地參考源信號產(chǎn)生器(12)的輸入端；所述八通道混頻器(10)、八通道信號功放(14)、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(15)、數(shù)據(jù)處理及RAM存儲器(16)和無線信道探測信息顯示模塊(17)依次連接。
2.如權(quán)利要求1所述的無線信道探測系統(tǒng)，其特征在于:發(fā)射端最大發(fā)射功率為200mW，系統(tǒng)可支持探測的高速無線信道的最大移動(dòng)速度為500km/h，支持連續(xù)探測、周期探測、單次探測3種探測方式。
3.如權(quán)利要求1所述的無線信道探測系統(tǒng)，其特征在于:所述低噪聲放大器LNA(6)為以有源電感為負(fù)載的兩級級聯(lián)型電路，其包括電阻Rl，R2, R3，R4，R5，R6，R7、電感LI，L2，L3, L4, L5, L6、電容 Cl, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, ClO 及兩個(gè) NPN 型三極管 NPN1，NPN2，其中電容Cl C7的一端，R5，R7的一端及NPN1，NPN2的射端接地，NPNl, Rl R3，Cl C8, LI L4組成所述低噪聲放大器LNA (6)的第一級電路,用于對噪聲和高階諧波分量的抑制，NPN2, R4 R7，C9 C10，L5 L6構(gòu)成第二級電路，用于對信號的電平放大。
4.如權(quán)利要求1所述的無線信道探測系統(tǒng)，其特征在于:所述參考信號產(chǎn)生器(I)均采用安捷倫公司的ESG4438C型號設(shè)備，所述RF發(fā)射天線(4)和RF接收天線(5)采用TI公司的一對A型全向垂直極化天線,所述信號衰減器(8)采用美國Telonic Berkeley公司8120型號信號衰減器，所述八通道混頻器(10)采用MAX公司的AFE5808A型號，所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(15)采用TT公司的TLV5636⑶芯片，所述無線信道探測信息顯示模塊(17)采用三洋公司LMU-TK15ATNS型號的觸摸顯示屏。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無線信道探測系統(tǒng)，其包括發(fā)射端和接收端兩部分，發(fā)射端由參考信號產(chǎn)生器、信號調(diào)頻器、功放、RF發(fā)射天線組成，接收端由RF接收天線、低噪聲放大器LNA、帶通濾波器、信號衰減器、中頻放大器、八通道混頻器、信號調(diào)頻器、本地參考源信號產(chǎn)生器、系統(tǒng)定時(shí)及同步信息接口模塊、八通道信號功放、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)處理及RAM存儲器和無線信道探測信息顯示模塊組成。所述系統(tǒng)可用于無線通信系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)對不同無線電波頻段和不同的無線傳播環(huán)境的無線信道探測，提供了一套完整的系統(tǒng)方案，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)方案中無線信道探測精度低和適用面窄的缺陷，而且具有探測速度快、探測結(jié)果準(zhǔn)確及系統(tǒng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H04B1/40GK202949427SQ20122053200
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者張新紅, 湯永清 申請人:麗水學(xué)院