基于矢量乘法器的新型多通道接收机设计和实现

作     者：费勤顺 

作者单位：南京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：于映

授予年度：2017年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：多通道接收机 波束赋形 矢量乘法器 

摘      要：接收机的发展和通信系统的发展是密不可分的,接收机是作为相控阵雷达、射电天文学、无线通信等系统的主要硬件组成部分。本文以智能天线为应用背景,设计了一款基于矢量乘法器的8通道接收机,结合上位机软件可实现校正和波束合成功能。1、智能天线的核心技术—波束赋形,波束合成方式有模拟域和数字域两种。本课题从实际系统需求出发设计了一款低成本的模拟域波束合成系统,使用矢量乘法器去实现多通道接收机中的调幅和移相功能。从而保证系统正常工作的条件下降低系统的复杂度,带来大规模应用成本的降低。矢量乘法器作为设计多通道接收机的关键组成部分—移相和调幅,在考虑了精度、集成度、成本等问题后本文根据具体的应用背景提出了一种应用于低频段多通道接收机的解决方案。2、本文应用一款矢量乘法器实现了调幅和移相两个功能,取代了传统的需要数字移相器和可调增益放大器两款芯片的工作。选取可以精确调节的矢量乘法器使得满足系统对于接收机最小移相精度和调幅精度的要求。这么做可以避免在很多系统中需要两个LO信号带来的干扰源问题,保证了系统的正常运行。3、为了达到工程应用的目的,在硬件的支持下需要对接收机的各个通道和天线的不平衡度进行校正。本课题基于Labview平台开发了针对矢量乘法器的校正软件和波束合成软件,选项卡进行切换。通过合理的校正算法,最终实测结果可以实现单通道相位360°可调,校正精度0.18°;幅度动态范围20dB,精度为0.2dB。最后,根据系统应用场景搭建暗室测试环境,根据阵列天线测试结果实现了多通道接收机的设计。