【摘要】：漏纜安防系統(tǒng)是以一對平行埋地的漏泄同軸電纜作為收發(fā)天線進(jìn)行入侵探測、報警及定位的系統(tǒng),具有隨形安裝、隱蔽性高、全天候工作、全方位警戒等優(yōu)點,該系統(tǒng)在安防行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。信號接收模塊作為該系統(tǒng)信號接收與信號處理的最前端,其性能的好壞直接決定接收信號質(zhì)量的優(yōu)劣,從而影響該系統(tǒng)能否完成入侵探測、報警及定位功能,因此設(shè)計并實現(xiàn)適用于漏纜安防系統(tǒng)的信號接收模塊具有十分重要的意義。本文依托于“基于漏纜的周界入侵探測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”項目,采用了系統(tǒng)級、電路級、元件級的設(shè)計方法,通過方案確定、仿真設(shè)計、硬件實現(xiàn)與測試,最終完成適用于漏纜安防系統(tǒng)的信號接收模塊。本文主要工作內(nèi)容如下:1.簡要介紹漏纜安防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理,對比分析超外差結(jié)構(gòu)、零中頻結(jié)構(gòu)、低中頻結(jié)構(gòu)、鏡頻抑制結(jié)構(gòu)及數(shù)字中頻結(jié)構(gòu)5種接收模塊的信號處理過程及優(yōu)缺點。根據(jù)本系統(tǒng)的發(fā)射信號特點及采用的信號處理方法,確定采用零中頻結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行設(shè)計。本系統(tǒng)對信號接收模塊提出的指標(biāo)要求為:工作頻率為40MHz、100MHz或200MHz,靈敏度-85dBm,噪聲系數(shù)≤12dB,動態(tài)范圍58~72dB,最小載噪比10dB。2.根據(jù)信號接收模塊的指標(biāo),完成信號接收模塊各單元的器件選型,并進(jìn)行鏈路預(yù)算仿真。鏈路預(yù)算仿真與計算結(jié)果表明:該接收模塊靈敏度-95.98dBm,噪聲系數(shù)1.02dB,功率增益為66.53dB,最小載噪比10dB,滿足漏纜安防系統(tǒng)對信號接收模塊提出的指標(biāo)要求。對鏈路中低噪聲放大器、混頻器、基帶放大器單元進(jìn)行電路設(shè)計、PCB版圖設(shè)計、實物制作及測試,測試結(jié)果表明實物能滿足設(shè)計要求。3.對信號接收模塊進(jìn)行功能性測試,并在漏纜安防系統(tǒng)平臺上進(jìn)行實驗。對接收信號進(jìn)行處理,結(jié)果表明通過接收模塊的信號能夠完成定位功能,進(jìn)而說明本文設(shè)計的信號接收模塊能夠承擔(dān)信號接收與處理任務(wù),最終適用于漏纜安防系統(tǒng)項目。
【圖文】：

圖 1.1 YDPD-LC400 型漏泄同軸電纜周界報警設(shè)備接收模塊的發(fā)展現(xiàn)狀收模塊技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，覆蓋了譬如雷達(dá)系統(tǒng)、無線通信測繪以及射頻識別系統(tǒng)等各個領(lǐng)域[15]，同時各頻段的接收模塊也它的發(fā)展絕不是曇花一現(xiàn)，而是在過去的基礎(chǔ)上越發(fā)完善，更號接收模塊對于漏纜安防系統(tǒng)而言同樣十分重要。塊出現(xiàn)的標(biāo)志是金屬屑檢波器的發(fā)明[16]，，之后便出現(xiàn)了接收模里外，接收距離有限。隨后人們發(fā)現(xiàn)在終端接有兩端含大金屬射模塊，能夠大幅度提高接收距離。1906 年，隨著石英檢波器石英接收模塊的誕生，其靈敏度比金屬屑檢波器接收模塊更高真空三極管接收模塊取代了這種接收模塊，此時檢波管從石英三極管[16]。[17]

從而提高系統(tǒng)的靈敏度。3.3 信號接收模塊的鏈路仿真根據(jù)選擇器件的參數(shù)，利用 ADS(Advanced Design System)軟件搭建系統(tǒng)級原理圖，ADS 電子設(shè)計自動化軟件是美國安捷倫公司的產(chǎn)品，因為其具有能夠?qū)ο到y(tǒng)、電路和電磁模型進(jìn)行仿真的強大功能，并且具有方便、高效及精確的優(yōu)點[46]，從而利用該軟件能夠?qū)φ麄�鏈路進(jìn)行頻帶選擇性仿真、增益預(yù)算仿真、頻譜仿真、鏈路預(yù)算仿真等[52]，根據(jù)這些仿真結(jié)果可以對接收模塊設(shè)計提供一定的理論指導(dǎo)。3.3.1 頻帶選擇性仿真頻帶選擇性仿真的系統(tǒng)原理圖如圖 3.2 所示，在 ADS 軟件中利用 S 參數(shù)仿真控制器對變頻器前端低噪聲放大器和帶通濾波器的頻率選擇性進(jìn)行分析。本文設(shè)計的漏纜安防系統(tǒng)使用載波頻率為 40MHz、100MHz、200MHz 的單載頻脈沖周期信號。在原理圖中通過對濾波器的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可以觀察到其頻帶選擇的變化。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2693603