[发明专利]弱信号提取装置

说明书

本发明涉及到射频通信，特别是用于从频谱相近的较强信号中提取弱信号的射频通信电路。

为了避免在输出端产生互调失真，多载波系统中的放大器，必须具有良好的处理大信号的性能。这同样适用于需要从较强信号中提取较弱信号的无线接收机中。在二次下变频接收机中可在第二个混频器后放置一个窄带滤波器，用来衰减无用的强信号而通过有用的弱信号。在这样的接收机中，通过减小无用信号的幅度，放大器电路的动态范围中的较大部分可用于放大有用的信号。然而，这样的接收机设置对接收机中的窄带滤波器和其它部件提出了更严格的要求。

对于在信道的整个频带内进行数字化采样的接收机来说，滤波器无需如此严格的要求。然而，用于此类数字采样接收机中的A/D变换器和相关的放大器电路必须有能处理大信号的能力。当强信号占主导地位时，弱信号的信噪比会显著降低。

因此，本发明目的在于提供一种用于从相邻较强信号中提取弱信号的改进电路。

按照本发明的原理提供一个接收机，可实现本发明的上述和其它目的，其中输入的一个复合射频信号经下变频到一个中频信号并分成两路。第一路中，有用信号所在信道经一陷波滤波器衰减。复合信号中剩余信道的信号被反相。第二路中，信号被延迟以与第一路延迟相匹配。两路信号再进行重新合成，从而将无用信道信号电平降至量化噪声电平。这样，接收机中放大器的整个动态范围都可以用来放大有用信号。放大后的信号通过一个A/D转换器、一个数字调谐器和一个解调器来进行处理、解调。

如果需要，接收机可同时接收多于一个信道的信号。而且如果被接收的两路或多路信号具有不同的信号强度，则可用陷波滤波器的数字滤波功能选择性地为信号加权均衡它们的强度。对有用信号强度的均衡使接收机能够使用必要的放大器电路的整个动态范围实现其放大功能，从而提高了接收机的信噪比。

接收机也可以通过陷波滤波器来改变衰减信号的带宽，以此容纳具有不同带宽的信道。

本发明的另外特征、性质和各种优点可以从随后的附图和优选实施方案的详尽说明中明显看出。

图1现有技术二次下变频接收机框图

图2现有技术使用数字采样的接收机框图

图3本发明用作说明的实施方案框图

图4按说明的设计例实现的图3所示接收机中各级输出端的信号功率电平、均衡噪声功率和信噪比的列表。

如图1所示，二次下变频接收机10从低噪声放大器14的输入端12接收射频输入信号。该射频输入信号是从多个独立的信道中获得的。在某些情况下，希望把一个信道上的弱信号从其它信道的强信号中提取出来。混频器16将放大器14的输出与第一本振L01进行混频，从而将输入的射频信号下变频至第一中频。带通滤波器18实现了镜频抑制(即抑制镜象频率信号)。

所有信道(强和弱)信号经带通滤波器18输出进入放大器20。混频器22再将放大器20的输出与第二本振L02混频，从而将混频器22的输入信号下变频到第二中频。带通滤波器24把感兴趣的信号(例如弱信号)送入自动增益控制(AGC)放大器26，同时阻塞了剩余信道信号。放大器26将其输入端的信号放大到合适的电平以用于解调。

一些接收机使用了模拟解调器，如模拟解调器28对放大器26的输出进行解调。其它接收机使用了数字解调设备，如解调电路30所提供的电路，它包含A/D转换器32、时钟/数据恢复电路34和数字解调器36。

不管采用何种解调方式，图1的方案均有一些缺点。例如采用第二个带通滤波器(BPF)24对滤波器和用于本振的频率合成器提出了严格的要求。此外，由于带通滤波器24有一个固定带宽，因此只能接收固定带宽的信道。

另外一种现有技术的接收机方案如图2所示。接收机38接收从放大器42输入端40输入的射频信号。混频器44将放大器42的输出与本振L01的信号混频，并下变频至中频。混频器44的输出进入BPF46，它充当一个抗混响滤波器。BPF 46的输出包含所有信道(弱和强)的信号。AGC放大器48将这些信道的复合信号放大后提供给A/D转换器50。在A/D转换器50的输出端，有用信号通过数字调谐器的调谐部分和控制电路52送出并由数字解调器54完成解调。