本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超寬頻段通用接收機。

背景技術(shù)：

通常在無線通信系統(tǒng)中，接收機一般采用超外差接收機，如圖1所示，包括天線、射頻濾波器、第一射頻放大器、鏡像濾波器、第二射頻放大器、混頻器、中頻放大器、中頻濾波器、自動增益控制器、抗混疊濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字下變頻器。天線接收來自空間的射頻信號依次經(jīng)過射頻濾波器、第一射頻放大器、鏡像濾波器和第二射頻放大器，以濾除射頻干擾和鏡像干擾；之后的射頻信號經(jīng)過混頻器的搬移得到中頻信號，中頻信號經(jīng)過進一步放大后進入中頻濾波器以濾除帶外干擾；之后的中頻信號依次經(jīng)過自動增益控制器、第二中頻放大器和抗混疊濾波器，以進行增益調(diào)節(jié)和濾波雜散信號；之后模擬中頻信號進入模數(shù)轉(zhuǎn)換器得到數(shù)字中頻信號，并經(jīng)過數(shù)字下變頻器得到接收機輸出的數(shù)字基帶信號。

隨著無線通信系統(tǒng)的發(fā)展，移動通信空中接口的新標準不斷出現(xiàn)，越來越多的工作在不同頻段、不同帶寬的通信系統(tǒng)被使用，因此就需要設(shè)計超寬頻段接收機來實現(xiàn)多標準的接收，而圖1所示的超外差接收機只針對特定射頻頻段，且采用固定的本振和模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣頻率，其無法完成對不同通信系統(tǒng)的適應(yīng)目標，因此不同的通信系統(tǒng)需要設(shè)計不同的接收機來將空口的射頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進行處理，為了實現(xiàn)對多個不同頻段的無線信號進行接收，如圖2所示，通常采用多個超外差接收機、多個濾波器并行的結(jié)構(gòu)方式。

但是，在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下技術(shù)問題：

在現(xiàn)有超寬頻段接收機的架構(gòu)中，由于各個超外差接收機作為獨立的接收鏈路并存，導(dǎo)致設(shè)備體積較大、設(shè)備功耗較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的超寬頻段通用接收機，通過減少設(shè)備中的器件數(shù)量，能夠減少接收機體積和降低接收機功耗，從而提高接收機的可靠性。

本發(fā)明提供一種超寬頻段通用接收機，所述接收機包括依次連接的天線、可變射頻濾波器、第一射頻放大器、可變鏡像濾波器、第二射頻放大器、混頻器、中頻放大器、可變中頻濾波器、IQ解調(diào)器，與所述IQ解調(diào)器依次連接的I路混頻器、I路基帶濾波器、I路基帶放大器、I路自動增益控制器、I路模數(shù)轉(zhuǎn)換器和I路數(shù)字下變頻器，與所述IQ解調(diào)器依次連接的Q路混頻器、Q路基帶濾波器、Q路基帶放大器、Q路自動增益控制器、Q路模數(shù)轉(zhuǎn)換器和Q路數(shù)字下變頻器，由高動態(tài)控制模塊、帶寬控制模塊、頻率控制模塊和幀時隙控制模塊構(gòu)成的控制器，所述混頻器連接有射頻本振信號生成器，所述I路混頻器和所述Q路混頻器分別連接有中頻本振信號生成器，所述I路模數(shù)轉(zhuǎn)換器和所述Q路模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別連接有采樣時鐘信號生成器；

所述帶寬控制模塊分別與所述可變射頻濾波器、所述可變鏡像濾波器、可變中頻濾波器、I路基帶濾波器和Q路基帶濾波器連接；

所述高動態(tài)控制模塊分別與所述I路自動增益控制器和所述Q路自動增益控制器連接；

所述頻率控制模塊分別與所述射頻本振信號生成器、所述中頻本振信號生成器和所述采樣時鐘信號生成器連接；

所述幀時隙控制模塊分別與所述第一射頻放大器、所述第二射頻放大器、所述中頻放大器、所述I路基帶放大器和所述Q路基帶放大器連接。

可選地，所述混頻器輸入的射頻信號的頻率f_RF和本振信號的頻率f_RFLO與所述混頻器輸出的中頻信號的頻率f_IF之間滿足以下關(guān)系：

f_IF＝±m(xù)f_RFLO±nf_RF，其中，m和n為正整數(shù)。

可選地，所述混頻器輸入的射頻信號的頻率f_RF與所述混頻器輸出的中頻信號的頻率f_IF之間滿足以下關(guān)系：

f_RF＝2nf_IF，其中，n為正整數(shù)。

可選地，所述IQ解調(diào)器的本振時鐘f_IFLO與所述混頻器輸出的中頻信號的頻率f_IF之間滿足以下關(guān)系：

f_IF＝f_IFLO或者f_IF＝f_IFLO±BW/2，其中，BW為所述接收機輸入的射頻信號的帶寬。

可選地，所述I路模數(shù)轉(zhuǎn)換器和所述Q路模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣時鐘頻率f_samplingrate滿足以下條件：

2×BW≤f_samplingrate≤10×BW，其中，BW為所述接收機輸入的射頻信號的帶寬。

本發(fā)明實施例提供的超寬頻段通用接收機，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過減少設(shè)備中的器件數(shù)量，能夠減少接收機體積和降低接收機功耗，從而提高接收機的可靠性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的超外差接收機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的超寬頻接收機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的超寬頻段通用接收機的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供一種超寬頻段通用接收機，如圖3所示，所述接收機包括依次連接的天線11、可變射頻濾波器12、第一射頻放大器13、可變鏡像濾波器14、第二射頻放大器15、混頻器21、中頻放大器22、可變中頻濾波器23、IQ解調(diào)器31，與所述IQ解調(diào)器31依次連接的I路混頻器32-I、I路基帶濾波器33-I、I路基帶放大器34-I、I路自動增益控制器35-I、I路模數(shù)轉(zhuǎn)換器36-I和I路數(shù)字下變頻器37-I，與所述IQ解調(diào)器31依次連接的Q路混頻器32-Q、Q路基帶濾波器33-Q、Q路基帶濾波器34-Q、Q路自動增益控制器35-Q、Q路模數(shù)轉(zhuǎn)換器36-Q和Q路數(shù)字下變頻器37-Q，由高動態(tài)控制模塊41-1、帶寬控制模塊41-2、頻率控制模塊41-3和幀時隙控制模塊41-4構(gòu)成的控制器41，所述混頻器21連接有射頻本振信號生成器20，所述I路混頻器32-I和所述Q路混頻器32-Q分別連接有中頻本振信號生成器30-1，所述I路模數(shù)轉(zhuǎn)換器36-I和所述Q路模數(shù)轉(zhuǎn)換器36-Q分別連接有采樣時鐘信號生成器30-2；

所述帶寬控制模塊41-2分別與所述可變射頻濾波器12、所述可變鏡像濾波器14、可變中頻濾波器23、I路基帶濾波器33-I和Q路基帶濾波器33-Q連接；

所述高動態(tài)控制模塊41-1分別與所述I路自動增益控制器35-I和所述Q路自動增益控制器35-Q連接；

所述頻率控制模塊41-3分別與所述射頻本振信號生成器20、所述中頻本振信號生成器30-1和所述采樣時鐘信號生成器30-2連接；

所述幀時隙控制模塊41-4分別與所述第一射頻放大器13、所述第二射頻放大器15、所述中頻放大器22、所述I路基帶放大器34-I和所述Q路基帶放大器34-Q連接。

本發(fā)明實施例提供的超寬頻段通用接收機，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過減少設(shè)備中的器件數(shù)量，能夠減少接收機體積和降低接收機功耗，從而提高接收機的可靠性。

其中，所述混頻器21輸入的射頻信號的頻率f_RF和本振信號的頻率f_RFLO與所述混頻器21輸出的中頻信號的頻率f_IF之間滿足以下關(guān)系：

f_IF＝±m(xù)f_RFLO±nf_RF，其中，m和n為正整數(shù)。

進一步地，所述混頻器21輸入的射頻信號的頻率f_RF與所述混頻器21輸出的中頻信號的頻率f_IF之間滿足以下關(guān)系：

f_RF＝2nf_IF，其中，n為正整數(shù)。

其中，所述IQ解調(diào)器31的本振時鐘f_IFLO與所述混頻器21輸出的中頻信號的頻率f_IF之間滿足以下關(guān)系：

f_IF＝f_IFLO或者f_IF＝f_IFLO±BW/2，其中，BW為所述接收機輸入的射頻信號的帶寬。

其中，所述I路模數(shù)轉(zhuǎn)換器36-I和所述Q路模數(shù)轉(zhuǎn)換器36-Q的采樣時鐘頻率f_samplingrate滿足以下條件：

2×BW≤f_samplingrate≤10×BW，其中，BW為所述接收機輸入的射頻信號的帶寬。

由上述可知，本發(fā)明的超寬頻接收機包括以下幾個部分：

1、可變預(yù)選射頻部分

天線接收空間的射頻信號經(jīng)過可變射頻濾波器進行信號的預(yù)選得到所需的有用信號，之后經(jīng)過第一射頻放大器進行電平功率的放大后進入可變鏡像濾波器進行鏡像干擾的濾出，之后進行進一步的信號放大。

2、可變中頻部分

可變預(yù)選射頻部分得到的射頻信號進入混頻器得到特定的中頻頻段f_IF＝±m(xù)f_LO±nf_RF，其中，m＝1,2,3,4,5...，n＝1,2,3,4,5...。

其中，為了進一步規(guī)避天線口的雜散信號，混頻器輸入的射頻信號的頻率f_RF和本振信號的頻率f_RFLO與混頻器輸出的中頻信號的頻率f_IF之間滿足以下關(guān)系：

f_IF＝±m(xù)f_RFLO±nf_RF，其中，m和n為正整數(shù)。

3、可變基帶采樣部分

可變中頻部分得到的中頻信號經(jīng)過IQ解調(diào)器變?yōu)閮陕纺M基帶信號，其中，

IQ解調(diào)器的本振時鐘f_IFLO與混頻器輸出的中頻信號的頻率f_IF之間滿足以下關(guān)系：

f_IF＝f_IFLO或者f_IF＝f_IFLO±BW/2，其中BW為接收機輸入的射頻信號的帶寬。

其中，I路模數(shù)轉(zhuǎn)換器和Q路模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣時鐘頻率f_samplingrate滿足以下條件：

2×BW≤f_samplingrate≤10×BW，其中，BW為接收機輸入的射頻信號的帶寬。

4、控制部分

1)帶寬控制模塊，用于根據(jù)所述接收機接收到的波形天線設(shè)置所述接收機的信道帶寬。

2)高動態(tài)范圍控制模塊，用于根據(jù)所述接收機接收到的信號波形控制所述I路自動增益控制器和所述Q路自動增益控制器產(chǎn)生相應(yīng)的增益，以滿足接收機最小靈敏度要求。

3)幀時隙控制模塊，用于根據(jù)上層協(xié)議指定的信號波形時隙信息調(diào)節(jié)所述第一射頻放大器、所述第二射頻放大器、所述中頻放大器、所述I路基帶放大器和所述Q路基帶放大器的接收時隙的時間長度，以達到接收不同時隙長度的波形信號的目的。

4)頻率控制模塊，用于根據(jù)上層協(xié)議指定的信號波形頻率信息配置射頻本振的時鐘頻率、中頻本振的時鐘頻率以及所述I路模數(shù)轉(zhuǎn)換器和所述Q路模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣時鐘頻率。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。