[发明专利]一种基于软件无线电的零中频接收机系统及其接收方法

说明书

技术领域

本发明属于无线电技术领域，具体涉及一种基于软件无线电的零中频接收机系统及其接收方法。

背景技术

软件无线电是近几年出现的一种新的通信技术，它突破了以前不同通信功能和频段的通信平台不能相互通信的弊端。现有的软件无线电平台使用离散器件搭建，且搭建出来的软件无线电平台器件功耗大，成本高，需要技术人员具有丰富的硬件设计和射频信号处理的经验，对软件方面的门槛要求高。而且随着3G、4G甚至是5G通信标准的共存，全球存在多个频段，传统的软件无线电设计方案需要不同的硬件平台支持不同的通信协议和频段，开发周期长，设计成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种兼容性好、信息处理快的基于软件无线电的零中频接收机系统及其接收方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种基于软件无线电的零中频接收机系统，包括软件无线电模块、FPGA模块和时钟模块；软件无线电模块和时钟模块相连接，软件无线电模块和时钟模块均通过SPI总线与FPGA模块相连接；

该软件无线电模块用于接收射频信号，将射频信号处理为基带信号，并传输至FPGA模块；时钟模块用于向FPGA模块和软件无线电模块同步传输时钟信号；FPGA模块用于将接收的基带信号转变为原始信号。

进一步地，该软件无线电模块包括I路和Q路两个支路，I路和Q路均包括依次相连接的低噪声放大器、混频器、跨阻放大器、低通滤波器，A/D转换模块、CIC滤波器、HB滤波器和FIR滤波器；两个低噪声放大器的输入端均与射频模块相连接；两个FIR滤波器均用于与FPGA模块相连接；软件无线电模块还包括一个数控振荡器，数控振荡器与I路和Q路的混频器均相连接。

本发明公开了一种基于软件无线电的零中频接收机系统的接收方法，使用上述的一种基于软件无线电的零中频接收机系统，该接收方法如下：

射频信号分两路分别输入对应的I路和Q路的低噪声放大器，低噪声放大器放大接收的射频信号的小信号，然后将放大后的射频信号传输至混频器，同时，混频器接收数控振荡器传输的频率信号，进行混频，将高频射频信号下变频为对应的I和Q基带信号，传输至对应的跨阻放大器，对应的跨阻放大器将接收到的对应的基带信号，去除杂波，传输至对应的低通滤波器，对应的低通滤波器滤出放大后的基带信号中的较高频率的信号，通过对应的A/D转换模块传输至对应的CIC滤波器，对应的CIC滤波器对经过处理的基带信号进行高速收取滤波，降低基带信号的频率；传输至对应的HB滤波器，对应的HB滤波器进行高速抽取滤波，用于降低基带信号的频率，得到对应的低通基带信号频率，传输至对应的FIR滤波器，对应的FIR滤波器补偿低通基带信号，对低通基带信号整形和匹配滤波，传输至FPGA模块。

本发明基于软件无线电的零中频接收机系统及其接收方法具有如下优点：1.组件少，降低开发成本及周期，且操作简单，同时还可以实现功能升级与即使系统更新。2.数控振荡器可调频率，实现对对新、旧体制电台的兼容。3.使通信协议可编写，实现和其他任意电台建立通信关系，并可将其视作为其他电台的射频中继，4.选用串联的CIC滤波器、HB滤波器和FIR滤波器，降低了采样速率，能够接收高频率射频信号，实现了信息的高速传输，实现了能够接收高频率射频信号，信息处理更快。

附图说明

图1为一种基于软件无线电的零中频接收机系统的结构示意图；

图2为本发明中软件无线电模块的结构示意图；

其中：1.软件无线电模块；1-1.低噪声放大器；1-2.混频器；1-3.跨阻放大器；1-4.低通滤波器；1-5.A/D转换模块；1-6.CIC滤波器；1-7.HB滤波器；1-8.FIR滤波器；1-9.数控振荡器；2.时钟模块；3.FPGA模块。

具体实施方式