CN101539624B

CN101539624B - 宽带载波提取本振方法及装置

Info

Publication number: CN101539624B
Application number: CN2008100254892A
Authority: CN
Inventors: 李益兵
Original assignee: NANJING HENGDIAN ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: NANJING HENGDIAN ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2008-05-06
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2028-05-06
Also published as: CN101539624A

Abstract

宽带载波提取本振方法，把接收到的载波信号限幅放大作为正交调制器的本振信号输入，把本地中频频率源输出的中频信号分解成两路正交的基带信号作为正交调制器的I、Q信号输入；正交调制器利用它的单边带调制特性，从载波中提取单边带调制的本振信号Fc-IF或Fc+IF。宽带载波提取本振装置，包括本地中频IF频率源、限幅放大电路、中频信号分解电路和正交调制器；载波信号经限幅放大电路输出的信号传入正交调制器的本振信号输入端，中频IF频率源产生的中频信号经中频信号分解电路得到的两路正交的基带信号分别输入正交调制器的I、Q信号输入端，正交调制器输出所需的本振信号。本发明可以不使用带通滤波器，在宽带射频载波频率范围中有效地提取本振频率。

Description

宽带载波提取本振方法及装置

技术领域

本发明涉及电子及通信领域的信号处理领域，是一种从射频载波中提取本振的方法及装置，适合于宽带射频载波频率应用范围。

背景技术

在无线通信中，只有跟踪并锁定对方的雷达信号，才能对对方的雷达信号进行有效的接收和信号参数分析。现代无线电信号接收机普遍采用超外差形式，超外差形式接收机是将接收到的无线电信号与本振频率混频，将信号变换到固定中频，然后对中频进行滤波、放大和检测，具有灵敏度高和选择性好的优点。图1是超外差接收变频框图。本振频率要跟随输入信号频率变化，本振频率与接收到的无线电信号频率相差为中频频率时，中频带通滤波器才会有信号输出。如果事先不知道对方无线电频率，则首先要进行测频，根据测频的结果设定本振频率，为了提高灵敏度和选择性，中频滤波器的带宽是越窄越好，这样，对测频的精度要求很高，增加了设备的复杂度和测频时间。在实际环境中，很多雷达信号都是高速脉冲和捷变频信号，因此要跟踪并锁定对方的雷达信号最有效的办法就是从对方雷达信号中获取载波频率Fc，与本地中频频率源IF混频，提取本振频率FLO，这样从载波中提取得到的本振，与接收到的信号始终相差为中频频率。然而，由于中频频率较低，载波频率与本地中频频率源混频后的输出频率产物，除了希望得到的本振频率Fc-IF(或Fc+IF)，还有镜像频率Fc+IF(或Fc-IF)、载波频率泄漏和很多其他高阶混频产物Fc±n×IF，其中载波频率泄漏和镜像频率与所希望提取的本振频率很近，只相差IF和2×IF，幅度也相当，是主要的干扰频率产物，虽然可以用带通滤波器将所希望的本振频率Fc-IF(或Fc+IF)选出来，但是带通滤波器限制了适用的载波频率带宽。

发明内容

本发明要解决的问题是：采用载波频率与本地中频频率源混频的方法从载波中提取本振频率，需要用带通滤波器将所希望提取的本振频率选出来，带通滤波器限制了适用的载波频率带宽，如果不使用带通滤波器，混频输出的其他频率产物，尤其是载波频率泄漏和镜像频率对本振频率的应用产生严重的干扰，以致无法正常使用。

本发明的技术方案是：

一种宽带载波提取本振方法，先把接收到的载波信号限幅放大作为正交调制器的本振信号输入，把本地中频频率源输出的中频信号分解成两路正交的基带信号作为正交调制器的I、Q信号输入；正交调制器利用它的单边带调制特性，从载波中提取单边带调制的本振信号Fc-IF或Fc+IF。

使用90度电桥将本地中频频率源输出的中频信号分解为正交的I、Q两路信号。所述载波信号可以是由天线直接接收下来的宽带射频信号或经过一次或多次混频以后的宽带射频信号。

一种实现上述方法的装置，包括本地中频IF频率源、限幅放大电路、本地中频信号分解电路和正交调制器；载波信号经限幅放大电路输出的信号传入正交调制器的本振信号输入端，本地中频IF频率源产生的本地中频信号经中频信号分解电路得到的两路正交的基带信号分别输入正交调制器的I、Q信号输入端，正交调制器输出所需的本振信号。

所述中频信号分解电路包括放大器、滤波器和90度电桥，中频信号经放大器和滤波器放大滤波后的信号，再经90度电桥分解为正交的I、Q两路信号。所述限幅放大电路包括限幅放大器，限幅放大器还连接带通滤波器。所述限幅放大电路至少包括一级限幅放大器，即在所述带通滤波器后还依次可以连接一组或多组限幅放大器和带通滤波器。限幅放大器的级数和总增益主要是根据***对载波信号处理的动态范围需要而设置的。

所述正交调制器输出端还依次连接高通滤波器和放大器。

与现有技术相比，本发明采用正交调制方法从载波中提取本振，对载波信号进行限幅放大，作为正交调制器的本振；将本地中频信号IF分解成正交的两路信号，作为正交调制器的I、Q输入信号；通过正交调制器的输出得到单边带调制信号Fc-IF(或Fc+IF)，利用正交调制器的单边带调制特性，作为本振信号的载波频率Fc和镜像频率(即另一个边带信号)Fc+IF(或Fc-IF)得到了有效抑制，因此这里可以不需要使用带通滤波器，就可以在宽带射频载波频率范围中有效地提取本振频率。

附图说明

图1是超外差接收变频框图

图2是本发明所述电路的原理框图

图3是本发明所述电路实施例的电路框图

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明。

一种宽带载波提取本振方法，把接收到的载波信号限幅放大作为正交调制器的本振信号输入，使用90度电桥把本地中频信号分解成两路正交的基带信号作为正交调制器的I、Q信号输入；然后，正交调制器利用它的单边带调制特性，从载波中提取单边带调制的本振信号Fc-IF或Fc+IF。所述载波信号可以是由天线直接接收下来的宽带射频信号或经过一次或多次混频以后的宽带射频信号。

实现上述方法装置的电路原理如图2所示，该电路包括本地中频IF频率源、限幅放大电路、中频信号分解电路和正交调制器；载波信号经限幅放大电路输出的信号传入正交调制器的本振信号输入端，本地中频IF频率源产生的中频信号经中频信号分解电路得到的两路正交的基带信号分别输入正交调制器的I、Q信号输入端，正交调制器输出所需的本振信号。

所述中频信号分解电路包括放大器、滤波器和90度电桥，中频信号经放大器和滤波器放大滤波后的信号，再经90度电桥分解为正交的I、Q两路信号。所述限幅放大电路包括限幅放大器，限幅放大器还连接带通滤波器。限幅放大电路是两级限幅放大器，即在所述滤波器后还依次连接限幅放大器和连接带通滤波器。

由于正交调制器输出信号中，会包含有中频I、Q信号泄漏，经过接收机***所述正交调制器输出端还依次连接高通滤波器和放大器。

图3是一个具体实施例，输入射频信号频率范围为1～2GHz，中频频率为135MHz，希望提取的本振频率为Lo＝Fc-IF，所以希望提取的本振频率范围为865～1865MHz。限幅放大器、带通滤波器采用恒电电子有限公司的产品，型号分别为HDLP0102N3407，HDBPF0102P10。本地中频频率源采用135MHz锁相振荡器经过放大和135MHz带通滤波器滤波，获得135MHz中频信号。中频频率源也可以采用晶体振荡器或其他形式的频率源电路，如果幅度足够和频谱纯净，中频放大器和中频带通滤波器也可以不用。135MHz中频信号采用90度电桥分解为正交的两路中频信号，90度电桥选用博威集成电路有限公司产品，型号为PD2-135，分解后的两路正交中频信号，要求幅度相等，相位正交，否则将影响正交调制后的载波抑制和边带抑制性能，从而影响接收机的灵敏度指标。正交调制器应该选用宽带正交调制器，本例中选用美国HITTIE公司集成电路产品，型号为HMC495LP3，该正交调制器的工作频率覆盖250～3800MHz，在本例的应用频率范围内，载波抑制指标达到38dBc，边带抑制指标达到31dBc。经过正交调制器输出，获得Fc-IF频率信号，在宽频带范围内，载波抑制和边带抑制可以达到25dBc。在现代接收***中，变频采用的混频器都是平衡式混频器，具有很高的本振噪声抑制能力，因此通过正交调制方法提取的本振信号包含的载波、边带泄漏可以被接收***中平衡式混频器有效抑制，对***功能和性能没有影响。

Claims

1.一种宽带载波提取本振方法，其特征是先把接收到的载波信号限幅放大作为正交调制器的本振信号输入，同时把本地中频频率源输出的中频信号分解成两路正交的基带信号作为正交调制器的I、Q信号输入；再由正交调制器利用它的单边带调制特性，从载波中提取单边带调制的本振信号Fc-IF或Fc+IF。

2.根据权利要求1所述的宽带载波提取本振方法，其特征是使用90度电桥将本地中频频率源输出中频信号分解为正交的I、Q两路信号。

3.根据权利要求1或2所述的宽带载波提取本振方法，其特征是所述载波信号可以是由天线直接接收下来的宽带射频信号或经过一次或多次混频以后的宽带射频信号。

4.一种宽带载波提取本振装置，其特征是包括本地中频IF频率源、限幅放大电路、中频信号分解电路和正交调制器；载波信号经限幅放大电路输出的信号传入正交调制器的本振信号输入端，中频IF频率源产生的中频信号经中频信号分解电路得到的两路正交的基带信号分别输入正交调制器的I、Q信号输入端，正交调制器输出所需的本振信号；

本装置实现的宽带载波提取本振方法是，先把接收到的载波信号限幅放大作为正交调制器的本振信号输入，同时把本地中频频率源输出的中频信号分解成两路正交的基带信号作为正交调制器的I、Q信号输入；再由正交调制器利用它的单边带调制特性，从载波中提取单边带调制的本振信号Fc-IF或Fc+IF。

5.根据权利要求4所述的宽带载波提取本振装置，其特征是所述限幅放大电路包括限幅放大器，限幅放大器还连接带通滤波器。

6.根据权利要求5所述的宽带载波提取本振装置，其特征是所述限幅放大电路至少包括一级限幅放大器，即在所述带通滤波器后还依次连接一组或多组限幅放大器和带通滤波器。

7.根据权利要求4或5或6所述的宽带载波提取本振装置，其特征是所述正交调制器输出端还依次连接高通滤波器和放大器。