[发明专利]一种高无杂散动态范围的信号接收装置与方法

说明书

本发明公开了一种高无杂散动态范围的信号接收装置与方法，包括第一接收天线（1）、第二接收天线（5）、第三接收天线（12）、衰减器（6）、第一混频器（2）、第二混频器（7）、第三混频器（13）、第一模数转换器（3）、第二模数转换器（8）、第三模数转换器（14）、本地振荡器（10）、第一锁相环（9）、第二锁相环（11）和SFDR校正单元（4）。本发明可以在数字域上有效抑制由模数转换器产生的非线性杂散。且不需要对射频前端电路进行大幅修改，便于对现有接收机进行升级改造。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种高无杂散动态范围的信号接收装置与方法。

背景技术

无杂散动态范围(Spurious-Free Dynamic Range，SFDR)的定义为：频谱中最大信号的功率值与最大杂散的功率值之比，如图1所示。

由图1可知，小信号的功率与杂散的功率相近，并且杂散出现的频率位置不固定，导致用户无法从频谱中正确区分小信号与杂散。为解决上述问题，工程中通常将最大杂散的功率值作为信号判决门限，只认为频谱中功率值大于门限的成分为信号，而其余都为杂散。所以最大杂散的功率值，决定了最小可接收信号的功率值。

无线通信接收机需要同时接收不同功率的信号。当大信号进入接收机后，会使接收机内的模数转换器饱和，从而产生非线性杂散，恶化了接收机的SFDR值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高无杂散动态范围的信号接收装置与方法，可以有效抑制由模数转换器产生的非线性杂散。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高无杂散动态范围的信号接收装置，包括第一接收天线、第二接收天线、第三接收天线、第一混频器、第二混频器、第三混频器、本地振荡器、第一锁相环、第二锁相环和SFDR校正单元；

所述第一接收天线的输出端与第一混频器的第一输入端连接；所述第二接收天线的输出端通过衰减器与第二混频器的第一输入端连接；所述第三接收天线的输出端与第三混频器的第一输入端连接；所述本地振荡器的输出端分别与第一锁相环和第二锁相环连接，所述第一锁相环的输出端分别与第一混频器的第二输入端和第二混频器的第二输入端连接，所述第二锁相环的输出端与第三混频器的第二输入端连接；所述第一混频器的输出端通过第一模数转换器与SFDR校正单元连接；第二混频器的输出端通过第二模数转换器与SFDR校正单元连接；第三混频器的输出端通过第三模数转换器与SFDR校正单元连接，所述SFDR校正单元用于对接收信号的非线性杂散进行抑制，并输出高SFDR值的校正信号。

进一步地，所述SFDR校正单元包括：

频率分集校正模块，用于根据第一模数转换器和第三模数转换器输出的信号进行频率分集识别出频谱中的杂散信号，并将频谱中的杂散信号置零以实现校正；

功率分集校正模块，用于根据第一模数转换器和第二模数转换器输出的信号进行功率分集识别出频谱中的杂散信号，并将频谱中的杂散信号置零以实现校正。

一种高无杂散动态范围的信号接收方法，包括以下步骤：

S1.配置第一锁相环、第二锁相环，使两者产生不同的频率；

S2.第一接收天线、第二接收天线、第三接收天线对同一信号进行接收；

S3.第一接收天线接收到的信号传输给第一混频器进行下变频，并将得到的信号经第一模数转换器传输给SFDR校正单元；

S4.第二接收天线接收到的信号经衰减器后，传输到第二混频器进行下变频后，并将得到的信号经第二模数转换器传输给SFDR校正单元；

S5.第三接收天线接收到的信号传输给第三混频器进行下变频，并将得到的信号经第三模数转换器传输给SFDR校正单元；