本文關鍵詞：寬帶直解接收機及其校準方法的研究

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【摘要】：頻譜分析儀是微波射頻領域最基礎、最常用的測量儀器之一。隨著近年來無線通信技術的迅猛發(fā)展,對頻譜分析儀的需求也越來越大,因此對于頻譜分析儀相關技術的研究具有重要的現(xiàn)實意義。本文以頻譜分析儀為應用背景,完成了寬帶直解接收機的研制,并對其主要性能指標做測量。相比于超外差、數(shù)字中頻方案,零中頻方案具有結構簡單、成本低、無鏡頻干擾等優(yōu)點,且由測量結果可知,該方案具有更好的線性特性。但由模擬器件構成的寬帶直解接收機不可避免地存在I/Q信號幅度、相位不平衡以及直流偏移等問題,這些問題的存在都會影響接收機系統(tǒng)性能的提高。本文詳細分析了直流偏移以及I/Q不平衡對接收機性能的影響,并根據(jù)理想I/Q信號之間的關系,詳細介紹了三種I/Q不平衡校準方法,但這些方法都是以不平衡特性與頻率無關為前提,因此只能應用于窄帶接收機系統(tǒng)。而在寬帶接收機系統(tǒng)中,I/Q不平衡特性與頻率有關,本文提出了針對寬帶接收機系統(tǒng)的I/Q不平衡校準方法,在所提出的校準方法中,首先通過一系列測試信號獲得不同頻點上的校準系數(shù),其次對所獲得的校準系數(shù)做插值運算,并將插值結果作為整個頻帶內的校準系數(shù)。校準結果表明經過不平衡校正之后,鏡像抑制比普遍提高30dBc,驗證了該校準方法的有效性。另外,本文完成了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集、傳輸及存儲系統(tǒng)的設計與實現(xiàn),為本文的I/Q不平衡數(shù)字補償提供了基礎。
【關鍵詞】：寬帶直解接收機 零中頻 I/Q不平衡校正 FPGA 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN851;TM935.21
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景9
• 1.2 頻譜分析儀的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀9-12
• 1.3 論文研究內容及組織結構12-13
• 第二章 寬帶接收機基本理論13-23
• 2.1 接收機方案13-17
• 2.1.1 超外差式接收機13-15
• 2.1.2 數(shù)字中頻方案15-16
• 2.1.3 零中頻方案16-17
• 2.2 接收機主要技術指標17-21
• 2.2.1 動態(tài)范圍17
• 2.2.2 噪聲系數(shù)17
• 2.2.3 1dB壓縮點17-18
• 2.2.4 三階截斷點18-20
• 2.2.5 相位噪聲20-21
• 2.3 本章小結21-23
• 第三章 I/Q不平衡及其校準方法基本理論23-37
• 3.1 I/Q不平衡特性分析23-27
• 3.2 I/Q不平衡校準方法27-35
• 3.2.1 校準方法一27-30
• 3.2.2 校準方法二30-33
• 3.2.3 校準方法三33-35
• 3.3 本章小結35-37
• 第四章 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)37-47
• 4.1 寬帶直解接收機結構設計與實現(xiàn)37-39
• 4.2 基于FPGA的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲系統(tǒng)設計與實現(xiàn)39-45
• 4.2.1 采樣數(shù)據(jù)整理模塊41
• 4.2.2 USB數(shù)據(jù)傳輸模塊41-42
• 4.2.3 乒乓操作模塊42-43
• 4.2.4 SDRAM讀寫控制模塊43-45
• 4.3 本章小結45-47
• 第五章 寬帶直解接收機測試47-55
• 5.1 接收機指標測量47-54
• 5.1.1 1dB壓縮點測量47-49
• 5.1.2 底噪測量49-50
• 5.1.3 三階截斷點測量50
• 5.1.4 本振濾波器測量50-52
• 5.1.5 本振相位噪聲測量52-54
• 5.2 本章小結54-55
• 第六章 寬帶直解接收機I/Q不平衡校準實現(xiàn)55-65
• 6.1 寬帶直解接收機I/Q不平衡校準實現(xiàn)55-59
• 6.2 寬帶接收機I/Q不平衡校準結果分析59-63
• 6.2.1 最鄰近點插值結果分析60-62
• 6.2.2 多種插值算法結果對比分析62-63
• 6.3 本章小結63-65
• 第七章 總結與展望65-67
• 7.1 總結65
• 7.2 展望65-67
• 致謝67-69
• 參考文獻69-71
• 作者簡介71

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本文編號：574511