應用于頻譜監控的寬帶正交解調器設計

隨著通信技術的發展，頻譜資源作為一種有限的自然資源，越發顯得重要。而且隨著軟件無線電技術的發展，發射機的實現成本越來越低，因此非法占用頻率資源的情況在不斷增多。為此，需要通過相關的手段對無線電頻帶的使用情況進行監測。國際電聯專門出版了頻譜監控手冊來指導頻譜監控工作[1]。由于射頻頻段很寬，直接對射頻頻段進行監控難度很大。通行的做法是采用固定中頻或者零中頻接收電路對射頻信號進行下變頻處理，然后通過對中頻或者基帶信號進行分析來判斷是否存在非法發射行為。正交調制在數字通信中的應用越來越多，因此正交解調電路在無線電監控中的應用也更為廣泛。正交解調器能夠接收射頻信號，并通過混頻電路與本振相乘，產生基帶零中頻信號。該信號通過模數轉換器進行采樣，然后經過數字信號處理算法，來確定該頻譜是否存在調制信號并判斷該調制信號是否合法。

可見，寬帶正交下變頻電路的設計非常重要。為了實現系統所需的寬帶下變頻電路，提出了基于ADF4350以及ADL5387的寬帶下變頻電路，其設計接收的射頻信號頻率

口為常見的I2C總線，因此其控制電路設計簡單，可以通過單片機、PC上位機等進行控制，整合性較強。整個系統的解調頻段可以通過I2C總線進行控制，實現從70MHz到2GHz的射頻信號的下變頻處理，其基帶信號輸出帶寬為240MHz，遠遠滿足系統設計需要。測試結果表明該系統有易于控制、靈活性強、帶寬寬等特點，達到了系統設計要求。

本設計電路采用較少的芯片實現了數字控制的射頻正交解調器的設計，除工作寬帶的優點外，由于其覆蓋頻率的特性，使得該電路在以下幾個方面也可以得到應用：1、目前廣泛應用的物聯網技術中UHF頻段RFID接收機；2、通過添加適當的控制電路，結合目前認知無線電的概念，在增加射頻天線、低噪放電路，可實現高效率頻譜利用的接收系統；3、該電路可作為其他相應通信系統的通用接收驗證電路等。