接收机的设计
接收机设计原理
接收机设计原理
接收机是用来接收和解调无线信号的设备，其设计原理涉及到信号接收、解调和信号处理几个关键步骤。
首先，接收机的信号接收部分主要由天线和射频放大器组成。
天线负责接收外部无线信号，并将其转换成微弱的电信号。
射频放大器接收并放大这个微弱信号，以便后续处理。
其次，接收机的解调部分将放大后的信号分解成基带信号，并且将其与本地振荡器的频率相减，产生中频信号。
这一过程通常由混频器实现，其内部结构采用非线性电路，使得信号可以按照一定的方式进行频率变换。
接着，中频信号经过中频放大器得到进一步放大，然后进入解调器。
解调器通过特定的解调算法将中频信号还原为原始的基带信号，例如音频或视频信号。
解调过程的具体算法取决于信号类型和调制方式。
最后，接收机的信号处理部分对解调后的信号进行进一步处理。
这包括滤波、放大、去噪等一系列操作，以确保信号的质量和准确性。
信号处理器通常包括数字信号处理芯片，通过对解调信号进行数字滤波和数字调整，实现对信号质量的控制。
总之，接收机的设计原理主要包括信号接收、解调和信号处理三个关键步骤。
通过这些步骤，接收机能够将无线信号转换为可用的基带信号，以供后续的处理和使用。
通信电子中的射频接收机设计
通信电子中的射频接收机设计引言现代通信电子中，射频接收机是一个极其重要的组件。
它能够将无线电信号转化为数字信号，实现信息的传输。
射频接收机设计是一个重要的工程领域，需要广泛的知识和经验。
本文旨在介绍射频接收机的基本原理、关键技术和设计要素。
一、射频接收机工作原理射频接收机的基本工作原理是将无线电信号从天线中接收到后，通过射频前端的增益放大、滤波等处理，将信号转化为中频信号，再通过中频放大、滤波等处理后，将信号转化为信号处理器能够识别和处理的数字信号。
射频接收机包括射频前端、中频部分和信号处理器三个主要模块。
简单来说，射频接收机将无线电信号从外界接收到内部，经过前端的信号放大和滤波处理后，将信号转化为中频信号，再经过中频放大、滤波等处理后，输出数字信号，最终被信号处理器进行处理和解码。
二、射频接收机的关键技术和设计要素1. 频率范围设计射频接收机频率范围的选择至关重要。
不同类型的通信电子设备需要不同的频率范围。
在设计射频接收机时，需要明确所需频段范围，从而保证信号的捕获和解码。
2. 增益控制设计射频接收机的增益控制设计是保证接收机性能的关键要素之一。
增益控制包括信号增益和噪声系数控制，需要在尽可能中维持合适的状态，防止信号过强或过弱导致接收机工作失误。
3. 滤波器设计射频接收机接收到的信号往往包含大量无意义的背景噪声，滤波器能够滤掉不需要的信号，从而获得有效数据。
在设计滤波器时，可以采用数字滤波器或模拟滤波器。
4. 器件选材及匹配射频接收机需要使用高质量的器件，如放大器、滤波器、混频器等。
在选择器件时，需要考虑器件的性能、价格和可靠性。
5. 稳定性和抗干扰能力设计射频接收机的稳定性和抗干扰能力很重要，它们决定了接收机的工作效果和可靠性。
设计时，需要考虑到射频接收机的工作环境以及输入信号的强度、频率和干扰情况等。
三、结论射频接收机是通信电子中最核心的部件之一，其设计需要综合考虑多种因素。
例如，频率范围、增益控制、滤波器设计、器件选材以及稳定性等。
接收机发射机设计
摘要随着此刻社会的快速进展，人们对电子产品的要求愈来愈高，因此电子产品不管从制作上仍是从销售上都要求很高。
要制作一个应用性比较好的电子产品就离不开高频电路，大到超级运算机、小到袖珍计算器，很多电子设备都有高频电路。
在以前应用最普遍的是调频接收机，随着科学技术的进展，显现了超外差式调频接收机。
在本次设计中，其目的是取得一个调频接收机机。
在超外差式调频接收机的设计进程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部份。
整个电路的设计必需注意几个方面。
选择性好的级，应尽可能靠近前面，因在干扰及信号都不大的地址把干扰抑制下去，成效最好。
如干扰及信号专门大，那么由于晶体管的非线性，将产生严峻的组合频率及其他非线性失真，这时滤除杂波比较困难。
为此，在高级接收机中，输入电路常采纳复杂的高选择电路。
为了使混频和本振别离调到最正确状态，要采纳单独的本振。
总的来讲，设计一部接收机时必需全面考虑，妥帖处置一些彼此牵制的矛盾，专门要抓住要紧矛盾（稳固性、选择性、失真等），才能使得接收机有较好的指标。
1接收机设计接收机设计中频选择300MHz，输入频率为2176MHz，择相应的本振频率为1876MHz，通过下变频将信号分为I/O两路，混频器后是中频处置，采纳切比雪夫5阶带通滤波器进行信道选择。
接收机部份电路搭建射频前端的搭建，利用ADS软件制作原理图，设置各项参数，完成射频前端的搭建。
如下所示：下变频部份电路的搭建，以下图为下变频部份电路结构，采纳混频器Mixer 进行频率转换。
由于要将接收信号分为同相和正交两路，因此本振信号也要分为两路，一路直接和接收信号混频，一路先经移相器移相90︒，再进入混频器混频，因此还要用到移相器和功率分离器。
设置相关参数以后，下变频搭建如下：接下来的中频电路部份分为两条支路，每条都由一份信道选择低通滤波器和中频放大器级联而成。
以下图既是中频放大电路的搭建结果：至此，接收机电路中的各个组成部份就搭建完毕了。
SDR接收机的设计与实践
SDR接收机的设计与实践SDR接收机的设计与实践近年来，软件定义无线电（Software Defined Radio，简称SDR）技术得到了广泛应用和持续发展。
SDR接收机作为SDR系统的重要组成部分，在通信、无线电频谱监测、雷达、无线电干扰分析等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍SDR 接收机的设计原理、实践经验以及相关应用案例。
一、SDR接收机的设计原理SDR接收机的核心思想是将传统的无线电硬件功能移入软件，通过数字信号处理对射频信号进行取样、滤波、解调等处理。
其设计原理主要包括前置放大、模拟-数字转换、滤波和解调等关键步骤。
1. 前置放大SDR接收机中的前置放大器负责将输入信号的电平增益至适宜的范围，以提高接收灵敏度和动态范围。
在设计前置放大器时，需要考虑增益平坦性、噪声系数和非线性失真等关键指标，并根据应用场景选择合适的放大器类型。
2. 模拟-数字转换模拟-数字转换是SDR接收机的重要环节，用于将收到的模拟信号转换为数字信号进行后续处理。
传统的模拟-数字转换器（ADC）采用采样保持电路将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
在设计中，需要根据所需的带宽、采样率和分辨率等要求选取适当的ADC芯片。
3. 滤波滤波是SDR接收机中的重要环节，用于抑制带外噪声和无用信号，使得后续的数字信号处理更加精确和高效。
一般使用低通滤波器对采样后的信号进行滤波处理，以滤除高频噪声和混频产生的谐波等不必要信息。
4. 解调解调是SDR接收机的关键环节，用于从接收信号中恢复出原始的信息信号。
不同的调制方式需要采用不同的解调算法，常见的解调方式包括调幅解调、调频解调、调相解调等。
解调算法的选取需要根据具体的应用场景和系统需求进行优化。
二、SDR接收机的实践经验在实践中，设计和实现一个高性能的SDR接收机需要多个方面的综合考虑。
以下是一些关键的实践经验和技巧：1. 选择适当的硬件平台：根据应用需求和性能要求，选择合适的硬件平台，如通用计算机、FPGA、DSP、ARM等。
课程设计：调频接收机设计报告
课程设计报告：调频接收机设计一、实验目的：通过本课程设计与调试，提高动手能力，巩固已学的理论知识，要求掌握、基本的调频接收机各单元电路的组成和调试方法，了解集成电路单片接收机的性能及应用。
二、调频接收机的主要技术指标调频接收机的主要技术指标有：1．工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。
接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。
如调频广播收音机的频率范围为88～108MH，是因为调频广播收音机的工作范围也为88～108MHz2．灵敏度接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度，通常用输入信号电压的大小来表示，接收的输入信号越小，灵敏度越高。
调频广播收音机的灵敏度一般为5～30uV。
3．选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号（或衰减不需要的信号）的能力称为选择性，单位用dB（分贝）表示dB数越高，选择性越好。
调频收音机的中频干扰应大于50dB。
4．频率特性接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。
调频机的通频带一般为200KHz。
5．输出功率接收机的负载输出的最大不失真（或非线性失真系数为给定值时）功率称为输出功率。
三、调频接收机组成调频接收机的工作原理图一调频接收机组成框图一般调频接收机的组成框图如图一所示。
其工作原理是：天线接受到的高频信号，经输入调谐回路选频为f1，再经高频放大级放大进入混频级。
本机振荡器输出的另一高频f2亦进入混频级，则混频级的输出为含有f1、f2、（f1+f2）、（f2-f1）等频率分量的信号。
混频级的输出接调频回路选出中频信号（f2-f1），再经中频放大器放大，获得足够高增益，然后鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大。
由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。
四.单元电路设计一．高频功率放大电路如下图所示为共射级接法的晶体管高频小信号放大器。
他不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的负载为LC并联谐振回路。
短波接收机方案设计报告
一、概述本接收机主要用于将射频信号进行预处理，信道由滤波器、放大器、程控衰减器、3个功能模块组合而成，并由电源部分供电，控制部分控制衰减量。
系统方案框图如下图1-1所示：图1-1 接收信道总体框图二、设计依据设计依据来自于“J32E研制任务书”。
三、主要技术指标和使用要求见“J32E接收机技术协议”。
四、系统指标分析及设计指标分析:555平衡放大器的基本参数如表4-1所示。
表4-1 555平衡放大器的基本参数程控衰减器采用平衡结构的PE4302实现，其基本参数如表4-2所示。
表4-2平衡结构PE4302的基本参数1、输出二阶截点：（1）和频测试时，其输入主信号在带内，系统的OIP2主要受末级放大器的影响。
前端滤波器采用LC 滤波器，易实现其OIP2大于等于70dBm ；由表4-2知，程控衰减器采用平衡结构的PE4302实现， OIP2大于等于72dBm 也能实现。
系统为最大增益（30dB ）时，系统指标分配及系统OIP2的仿真计算结果如图4-1所示。
图4-1 系统OIP2仿真故要求最后一级的放大器的OIP2大于等于85dBm （和频测试）。
由表4-1知，555平衡放大器的OIP2满足要求（和频测试）；由表4-2知，平衡结构的PE4302程控衰减器的OIP2也满足要求。
（2）差频测试时，其输入主信号在带外，而和频测试的输入主信号在带内，则若和频测试时的系统OIP2能满足大于等于80dBm，则其差频测试时的系统OIP2能满足大于等于90dBm。
2、谐波抑制：系统要求在输出功率为0dBm时，谐波抑制大于80dB。
有源器件产生的谐波中，二次谐波是最为严重的，故只需讨论二次谐波。
若二次谐波抑制度能满足要求，则其余谐波抑制度必满足要求。
在此方案中，对末级放大器的谐波抑制要求最高，要求其在输出功率为0dBm 时，二次谐波（HD2）满足大于等于80dB。
由表4-1知，555平衡放大器的二次谐波（HD2）满足要求（输出功率0dBm测试）。
FM接收机设计课程设计
FM接收机设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解FM广播的基本原理，掌握调制与解调技术的基本概念。
2. 学习并掌握FM接收机各组成部分的功能及相互关系。
3. 掌握运用电子元件进行FM接收机设计的基本方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成FM接收机的电路图设计。
2. 培养动手能力，能够搭建简单的FM接收机模型，并进行调试。
3. 提高问题解决能力，能够分析并解决FM接收机设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子工程的兴趣，激发创新意识。
2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力。
3. 增强学生的环保意识，关注电磁兼容性问题，培养社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，结合理论教学与实际操作，旨在提高学生的电子设计与实践能力。
学生特点：初三学生，具备一定的物理基础和电子知识，对实践操作有浓厚兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和问题解决能力。
通过课程学习，使学生对FM接收机设计有全面、深入的了解，并能够将所学知识应用于实际操作中。
教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，充分调动学生的主观能动性。
二、教学内容1. FM广播原理：包括频率调制、调制度、频偏等基本概念，以及FM广播的优点和应用。
2. FM接收机基本构成：学习天线、高频放大器、混频器、中频放大器、检波器、音频放大器等组成部分及其功能。
3. 电路元件：介绍二极管、晶体管、电容、电感等常用电子元件的特性和应用。
4. 电路设计：学习FM接收机电路图设计方法，包括选频、放大、混频、检波等电路的设计。
5. 电路搭建与调试：动手搭建FM接收机模型，进行电路调试，分析并解决可能出现的问题。
6. 电磁兼容性：了解电磁兼容性基本概念，关注FM接收机设计中的电磁干扰和防护措施。
教学内容安排和进度：第一课时：FM广播原理及接收机基本构成第二课时：电路元件及电路设计方法第三课时：动手搭建FM接收机模型第四课时：电路调试与分析，关注电磁兼容性问题教材章节关联：《电子技术》第四章第二节：频率调制与解调《电子技术》第五章：放大器与滤波器《电子技术》第六章：混频器与检波器教学内容紧密结合课程目标，注重理论与实践相结合，确保学生在掌握基本原理的基础上，能够独立完成FM接收机的设计与搭建。
接收机的设计范文
接收机的设计范文接收机是无线通信系统中至关重要的一个组成部分。
它负责接收和解码传输的无线信号，将其转化为可识别的信息。
接收机的设计对通信质量和性能至关重要。
在接收机的设计过程中，需要考虑以下几个方面：1.频率范围选择：接收机设计的第一步是选择适当的频率范围。
不同的无线通信系统使用不同的频率范围。
根据实际需求，选择适当的频率范围会减小干扰的风险，以获得更好的通信质量。
此外，还需要考虑频率范围内的信号强度及其特征。
2.灵敏度要求：灵敏度是接收机接收和解码无线信号的重要参数。
它定义了接收机能够接收到的最小信号强度。
提高接收机的灵敏度可以增强接收机对低信号强度情况下的接收能力。
为了实现更高的灵敏度，可以采用高增益的天线、低噪声放大器和增加接收机的功率等方法。
3.抗干扰能力：在无线通信环境中，接收机需要面对各种干扰源，如电磁干扰、多路径传播等。
设计一个具有良好的抗干扰能力的接收机可以提高接收到正确信号的准确性。
为了实现这一点，可以采用数字信号处理技术，如滤波、自适应等。
4.功耗控制：接收机的功耗也是一个值得考虑的问题。
高功耗可能导致电池寿命短暂，增加了系统维护的成本。
为了降低接收机的功耗，可以采用低功耗电子元件、优化电路设计和电源管理技术等。
5.数据处理与解码：接收到的无线信号通常是经过编码或调制的。
设计一个有效的接收机需要能够解码并提取信息。
这通常涉及到数字信号处理的技术，如解调、解码、信道估计等。
为了提高数据处理的效率和准确性，可以采用高速处理器和专用硬件等。
6.系统性能评估：最后，设计一个接收机需要对其性能进行评估和测试。
通常可以通过信噪比、误码率、数据吞吐量和距离等指标来评估接收机的性能。
通过不断优化设计，可以提高接收机的性能。
总之，接收机的设计是一个复杂的过程，需要考虑诸多因素。
它不仅仅与硬件设计有关，还与信号处理、数据解码等方面密不可分。
只有综合考虑这些因素，才能设计出优秀的接收机，满足无线通信系统中的要求。
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噪声大小怎么表示─接收机噪声系数 9
Si
F G
Ni = kTB
Nn
So No
信噪比
8
接收机输出信号的质量可用信噪比（Signal-to-noise ratio, SNR） 表示
S N
有用信号功率电平 无用的噪声功率电平
（1.1）
信号可检测，要求信噪比大于3dB。
对于移动电话，S/N要求大于15dB。对于固定电话要30dB，电视 要40dB，而对于高保真音乐则要60dB。
对于雷达系统，高的信噪比就相当于高的检测概率低的虚警概 率。如果信噪比达到16dB，检测概率可达到99.99%而虚警概率 低于10–6。
对接收系统的要求是
4
1．灵敏度（Sensitivity）：接收机灵敏度衡量接收机检测微弱信号的能力， 对于模拟接收机用信噪比（SNR）量度，对数字接收机则用误码率（BER） 表示。
2．选择性（Selectivity）：接收机的选择性衡量接收机抗拒接收相邻信道信 号的能力。要实现70-90dB选择性是很困难的。
外差接收机(二次混频接收系统) 3
滤波器1限制输入信号的通带以减少互调干扰以及本振通过天线的辐 射。 低噪声放大器放大的信号与第一本振输出的信号同时加到混频器1， 其输出的高中频信号经高中频滤波器1滤波后被高中频放大器1放大。 被放大的高中频信号与第二本振输出的信号经混频器2再次混频后， 得到的低中频信号通过低中频滤波器2滤波后，最后送到检波器恢复 出基带信号。
接收机自身产生的噪声包括放大器、滤波器、混频器、检波器各级产生的噪 声。
接收机内部噪声限制了接收机检测的最小信号。信号强度必须大于噪声一定 强度才能被检测到。
接收机内部噪声可分为三类 7
1．热噪声（Thermal, Johnson, or Nyquist noise）：电阻热噪声源 于束缚电荷的随机起伏。在通带B范围内热电阻噪声电压的均方 值为
天空噪声的噪声功率可表示为
N kTA B
式中B是带宽，k = 1.3810–23 J/K，是波尔兹曼常数。TA是天线噪声温度。 大气噪声源于闪电等因素，在10KHz附近最强，频率超过20MHz一般可忽略。
银河噪声来自遥远的天体，其最大值在20MHz附近，到500MHz可忽略。
人工噪声源多种多样。任何电路断开与合上时，在电路上产生的瞬时脉冲都 是人工噪声源，从通信、广播、电视、雷达、系统以至输电线的电磁辐射被 天线接收后都可看作对有用信号的干扰。
Vn2 4kTBR
式中k为波尔兹曼常数；T是电阻器的绝对温度，单位K；B是带 宽，单位为Hz；R是电阻，单位为。 热噪声分布与频率无关，也叫做白噪声。 2．闪粒噪声（shot noise）：闪粒噪声源于真空电子管、固态器 件发射电子的起伏。 3．1/f噪声（Flicker or 1/f噪声）：顾名思义，1/f噪声与频率成 反比，从1Hz到100MHz范围内1/f噪声才是重要的。超过100MHz 热噪声起主要作用。
4．Intermoduration rejection: the receiver has the tendency to generate its own onchannel interference from one or more RF signals. Those interference signals are called intermoducation (IM) products. Greater than 70 dB rejection is normally desirable.
3．Spurious response rejection: the ability of reject undesirable channel responses is important in reducing interference. This can be accomplished by properly choosing the IF and using various filters. Rejection of 70-80 dB is possible.
接收机动态范围是设计射频 器）1dB压缩点
接收机噪声源
6
接收机噪声来自两个方面，一是天线接收到的噪声，二是接收机自身产生的 噪声。
天 线 接 收 到的 噪 声 包 括天 空 噪 声 （ sky noise ） ， 大 气 噪 声 （ atmospheric noise），地球噪声（earth noise）、银河噪声（galactic noise）和人工噪声 （man-made noise）。
无线通信是近年射频与微波电路发展的最大推动力 1
典型的GSM移动通信系统
无线通信系统发射机、接收机离不开射频与微波电路 2
任何无线通信系统都包括发射机和接收机两个基本部分。 发射机的功能是将信号调制到载波上，并由天线辐射出去。 接收机的功能则相反，将天线接收到的加载在载波上的信号恢 复出来。 发射机和接收机由调制器、功率放大器、频率合成器、低噪声 放大器、解调器、天线以及相关的滤波器、耦合器等有源、无 源基本射频与微波电路单元构成。 正确理解接收机、发射机电气特性的有关参数，对射频与微波 电路设计十分重要。它是我们对各类有源、无源射频与微波电 路提出要求的依据。
接收机动态范围（DR）
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接收机动态范围是指接收机 可检测的最小信号与在失真 允许情况下能接收的最大信 号的范围。
最小可检测信号受限于接收 机噪声
在失真允许情况下最大接收 信号取决于接收机的饱和输 出特性。
如果输入功率低于动态范围 的下限，噪声将占主导地位。
如果输入功率超过动态范围 的上限，输出开始饱和。
5．频率稳定性（frequency stability）：本振的频率稳定性对于降低频率调制， 相位噪声十分重要。常用的频率稳定技术有介质谐振器、锁相环、频率综合 器等。
6．辐射（radiation emission）：本振信号经过混频器泄漏到天线并经天线辐 射到自由空间引起的干扰务必低于FCC规定的电平。