[发明专利]宽带接收器

说明书

技术领域

本发明涉及宽带接收器，尤其是涉及用于识别RF信号中的RF分量的频率的接收器和方法。

背景技术

射频（RF）接收器的一种应用是监视RF频谱并识别未知发射器。例如，在战场中，能够检测表明附近敌方部队的存在的窄带对讲机无线电的存在将是有利的。一旦被检测到，则未知发射器的位置可被估计并且/或者信号可被解调以确定信息内容。

一种用于在大得多的频段中识别未知频率的窄带发射的现有技术方法利用了传统的外差接收器，该外差接收器将纯音调（tone）与接收到的RF信号相混频（mix）以创建通常处于比原始RF信号低得多的频率的新的中间频率（IF）。新的IF信号在被放大和数字化之前被过滤以除去来自混频处理的高频分量。IF信号包括在由低通滤波器定义的窄频率波段内的RF源和有关音调。为了监视RF频谱的大波段，LO音调跨越感兴趣的RF波段而步进，从而允许在捕捉一个IF带宽的频谱之后递增LO频率并开始新的捕捉。对于具有50MHz IF带宽的接收器，要覆盖1GHz跨度的RF频率将花费20次这种测量。

要使该策略成功，未知信号在扫描RF频谱所需的时间段内需要继续广播。如果RF信号在当前未被混频到IF波段内的频率处短暂出现并且该信号在适当的LO扫描频率出现之前终止，则其将不会被检测到。

用于监视RF频谱的宽带部分的另一选项利用超快模数转换器（ADC），该超快模数转换器采样快到足以捕捉整个感兴趣的RF波段而没有任何混叠（aliasing）。这些超快ADC通常被用于高速示波器。现时的示波器ADC可以支持80千兆样本每秒（Gs/s）的采样速率，从而允许对高达30GHz的RF信号进行监视。遗憾的是，这些超高速ADC具有有限的动态范围，需要高功率，并且具有极高成本。有限的动态范围负面地影响了在存在更高功率背景信号的情况下检测低功率信号的能力。高成本和高功率要求使得这种实现方式对用于本领域的设备而言无吸引力。此外，这种系统所生成的大量数据需要大量计算资源来处理，这使这种解决方案更加逊色。

发明内容

本发明包括一种接收器和用于识别RF信号中的RF分量的频率的方法。该接收器包括第一混频器，该第一混频器接收RF信号并且使该RF信号与包括多个音调的第一多音调本机振荡器（LO）信号相混频以生成混频信号。接收器还包括生成该第一多音调LO信号的第一LO信号发生器。第一混频器的输出被第一滤波器过滤以生成第一IF信号，该第一滤波器从该混频信号中除去预定波段之外的信号。处理器利用第一IF信号和第二IF信号来确定RF信号的分量的RF频率，该第二IF信号是利用具有与所述第一多音调LO信号不同的多个音调的第二多音调LO信号来生成的。第一和第二多音调LO信号可以通过要么通过利用不同序列要么通过利用以不同速率定时输入的相同序列将合适的数字序列定时输入到混频器中来生成。

附图说明

图1图示出可以在本发明中使用的接收器配置。

图2图示出在图1中讨论的接收器对RF频谱进行压缩的方式。

图3图示出一种用于根据在压缩的频率频谱中观测到的频率来重新构造RF频率的算法。

图4图示出根据本发明的调查（survey）接收器的一个实施例。

图5图示出根据本发明的调查接收器的另一个实施例。

图6图示出根据本发明的压缩接收器的一个实施例。

具体实施方式

本发明提供其优点的方式参考图1可被更容易地理解，图1图示出可以在本发明中使用的接收器配置。接收器20接收被馈送给混频器21的RF信号。LO信号由具有横跨（span）感兴趣的RF频谱的音调的多音调信号组成。混频器的输出被特征为带通频率F_b的低通滤波器22处理以生成IF信号。低通滤波器的输出被ADC23数字化，ADC23的输出被FFT处理器24处理以提供IF信号中的信号的频率。为了该讨论，将假定LO信号中的音调之间的间隔小于或等于F_b。在该实施例中，所使用的具体多音调LO信号是受处理器24控制的，该处理器24还控制ADC采样速率。