[发明专利]一种准相干脉冲超宽带接收机及信号解调方法

说明书

本发明提供了一种准相干脉冲超宽带接收机，将接收到的射频信号下变频到低中频后，分解为两路正交信号，这样即使射频本地振荡信号的质量不高，两路正交信号通过平方相加后，频率误差的影响也会被消除，准相干脉冲超宽带接收机的解调性能，对射频信号与射频本地振荡信号之间的相位误差和频率误差不敏感，即无需高质量的射频本地振荡信号，不需要高精度的频率综合器和高速模拟‑数字转化器，适用于低功耗的应用场景。且对窄带干扰等非理想因素抵御能力较强。本发明还提供了一种信号解调方法应用于准相干脉冲超宽带接收机。

技术领域

本发明涉及低功耗无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种准相干脉冲超宽带接收机及信号解调方法。

背景技术

脉冲超宽带信号是依据时间-频率域变换原理(信号在时间域的脉冲越窄，则在频率域的带宽越宽)，数据通过调制短脉冲的物理参数(幅度、相位、位置等)，产生的脉冲超宽带射频信号。传输脉冲超宽带信号的优势在于电路可以通过间歇式工作来节省系统功耗，提高系统能量效率，适用于低功耗无线通信领域。

常规的非相干脉冲超宽带接收机，通过将放大后的射频信号自混频，可以直接恢复脉冲基带信号。但是非相干脉冲超宽带接收机对窄带干扰、多径效应等非理想因素抵御能力较弱，难以适用于现实中复杂的电磁场环境。

常规的相干脉冲超宽带接收机，首先将放大后的射频信号下混频到基带频率，然后利用高速模拟-数字转化器对基频信号采样，恢复出脉冲基带信号。虽然相干脉冲超宽带接收机对窄带干扰、多径效应等非理想因素抵御能力较强，但是需要高精度的频率综合器和高速模拟-数字转化器，大幅度增加了系统功耗，难以适用于低功耗的应用场景。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种准相干脉冲超宽带接收机及信号解调方法，欲实现在对窄带干扰等非理想因素抵御能力较强的同时，适用于低功耗应用场景。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

第一方面，提供一种准相干脉冲超宽带接收机，包括：

宽带低噪声放大器，用于对接收到的射频信号进行放大；

射频混频器，用于将所述宽带低噪声放大器放大的射频信号，下变频到低中频并滤除所述射频信号中的高频分量；

频率产生模块，用于为所述射频混频器提供射频本地振荡信号，并生成两路正交的中频本地振荡信号；

中频混频器，用于利用所述两路正交的中频本地振荡信号对所述射频混频器输出的低中频信号进行正交分离，产生两路正交信号；

平方求和模块，用于对所述中频混频器产生的两路正交信号分别进行平方操作，并将两个平方后的信号相加，得到解调信号。

优选的，所述宽带低噪声放大器，包括：

级联的至少两级低噪声放大器；

以及连接在最后一级所述低噪声放大器的输出端的电容阵列，所述电容阵列为由数字控制信号控制电容容值大小的电容阵列，所述数字控制信号与所述电容阵列的电容容值之间具有单调关系。

优选的，所述射频混频器，具体为：吉尔伯特单元混频电路。

优选的，所述中频混频器，具体为：吉尔伯特单元混频电路。

优选的，所述准相干脉冲超宽带接收机，还包括：

采集模块，用于采集所述平方求和模块输出的解调信号并输出。

优选的，所述射频混频器输出的低中频信号的频率为所述宽带低噪声放大器接收到的射频信号的频率的八分之一。

优选的，所述频率产生模块，包括：两级电荷泵锁相环；