[实用新型]用于室内移动终端定位的超宽带信号接收高频电子系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高频电子系统，特别是一种用于室内移动终端定位的超宽带信号接收高频电子系统。

背景技术

目前常见的移动终端定位技术主要有全球卫星GPS定位、蓝牙定位、无线局域网WiFi定位、移动通信基站定位技术等。当室内环境无法使用卫星定位时，使用室内定位技术作为卫星定位的辅助定位，解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题，最终定位物体当前所处的位置。

脉冲超宽带是一种使用脉冲方式的新颖无载波通信方案，在日益紧张的频谱资源和不断增长的定位需求的矛盾下，它已经成为未来通信与定位的一种优良的候选技术。脉冲超宽带信号具有良好的时间分辨力和穿透能力，为室内密集多径环境下的测距与定位的广泛应用奠定了基础。在现有的超宽带室内定位接收技术中存在如下问题：1.多径环境中脉冲帧间干扰；2.脉冲信号的功率谱密度极低，在放大有用信号的同时也放大了带内的噪声，在室内复杂的信道环境下信号很容易被淹没在噪声之中，从而导致检测前端电路丧失检波功能，影响终端的定位；3.同步跟踪频率综合环路(锁相环路PLL)内存在有源器件产生的热噪声，影响环路跟踪性能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于室内移动终端定位的超宽带信号接收高频电子系统，解决现有技术中多径环境中脉冲帧间干扰的技术问题，增强频率综合环路的跟踪性能，提高峰值检波性能与室内定位的准确性。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，包括依次连接的信号检测模块、同步跟踪模块与电平转换模块；所述信号检测模块包括依次连接的接收天线、前置放大器、自动增益控制器、三极管峰值检波器与比较展宽器；

所述接收天线用于接收来自室内移动终端的信号，并输出至所述前置放大器；所述前置放大器用于对所述室内移动终端的信号进行放大；所述自动增益控制器的第一输入端与所述前置放大器的输出端相连，用于控制所述前置放大器输出信号的放大倍数，并输出至所述三极管峰值检波器；所述三极管峰值检波器用于对所述自动增益控制器的输出信号进行峰值包络检波获得检波信号，并通过所述三极管峰值检波器的第一输出端输出至所述比较展宽器；所述比较展宽器用于滤除所述检波信号中的多径噪声，还用于对滤除多径噪声后的所述检波信号进行脉冲展宽，并将脉冲展宽后的所述检波信号输出至所述同步跟踪模块；

所述同步跟踪模块由相互连接的第一分频器和频率综合环路组成，所述第一分频器用于接收脉冲展宽后的所述检波信号并进行N分频，获得N分频信号；所述频率综合环路包括闭环依次连接的鉴相器、低通筛选滤波器、环路滤波器、压控振荡器与第二分频器；所述鉴相器的第一输入端与所述第一分频器的输出端相连，所述鉴相器的第二输入端与所述第二分频器的输出端相连，所述鉴相器用于将所述N分频信号与所述第二分频器的输出信号相比较，获得相位差频谱信号，并输出至所述低通筛选滤波器；所述低通筛选滤波器用于从所述相位差频谱信号中获得相位差信号，并输出至所述环路滤波器；所述环路滤波器用于获得所述相位差信号的电压，并输出至所述压控振荡器；所述压控振荡器用于从所述相位差信号的电压中获得所述频率综合环路的输出信号，并通过所述压控振荡器的第一输出端输出至所述电平转换模块；所述第二分频器的输入端与所述压控振荡器的第二输出端相连，用于对所述频率综合环路的输出信号进行M分频，获得M分频信号并输出至所述鉴相器的第二输入端；其中N、M为正整数；

所述电平转换模块包括相互连接的电平转换器和电平发送器；所述电平转换器的输入端与所述压控振荡器的第一输出端相连，用于将所述频率综合环路的输出信号的电平类型转化为标准电平类型，并输出至所述电平发送器；所述电平发送器用于将转换为标准电平类型的所述频率综合环路的输出信号发送至上位主机。

所述信号检测模块还包括窄带带通滤波器；所述窄带带通滤波器的输入端与所述三极管峰值检波器的第二输出端相连，用于获得所述检波信号中的单频分量信号，并输出至所述自动增益控制器的第二输入端；所述自动增益控制器用于通过所述单频分量信号的强度控制所述前置放大器输出信号的放大倍数。

所述信号检测模块还包括线性放大器；所述线性放大器的输入端与所述窄带带通滤波器的输出端相连，所述线性放大器的输出端与所述自动增益控制器的第二输入端相连，所述线性放大器用于控制所述单频分量信号的电压与所述自动增益控制器的输出信号的电压相等。

所述窄带带通滤波器为截止频率10.7MHz的陶瓷单频滤波器。

所述接收天线为平面偶极子宽带全向天线。

所述前置放大器为放大倍数30dB的低噪声放大器。