第一章無線電系統(tǒng)技術基礎

軟件無線電基礎任課老師：杜青松信息科學與工程學院1通信系統(tǒng)的一般組成信息源（簡稱信源）：把各種消息轉換成原始電信號，如麥克風。信源可分為模擬信源和數(shù)字信源。發(fā)送設備：產生適合于在信道中傳輸?shù)男盘?。信道：將來自發(fā)送設備的信號傳送到接收端的物理媒質。分為有線信道和無線信道兩大類。2通信系統(tǒng)的一般組成噪聲源：集中表示分布于通信系統(tǒng)中各處的噪聲。接收設備：從受到減損的接收信號中正確恢復出原始電信號。受信者（信宿）：把原始電信號還原成相應的消息，如揚聲器等。3數(shù)字通信系統(tǒng)的組成4第一章無線電技術基礎5本章學習的主要內容無線電技術起源與發(fā)展1無線電系統(tǒng)的結構

2無線電系統(tǒng)的實用技術

3無線數(shù)字通信系統(tǒng)4數(shù)字無線電技術56無線電技術起源1.1無線電技術起源與發(fā)展通信是伴隨人類進步的推動力

烽火臺旗語200多年以前現(xiàn)代文明還未啟動，人類已經進行了大量遠距離通信的探索。7電的發(fā)明推動現(xiàn)代通信誕生電的發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)代通信BenjaminFranklin(1706-1790)MichaelFaraday(1791-1867）SamuelMorse(1791-1872)AlexanderGrahamBell(1847-1922）“上帝創(chuàng)造了何等的奇跡！”

電話之父

8電磁場電磁波理論推動無線通信的發(fā)展無線通信發(fā)展JamesClerkMaxwell(1831-1879)HeinrichHertz(1857-1894)

1887年，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，證明了麥克斯韋理論的正確性。1873年，麥克斯韋發(fā)表了電磁輻射理論，成為無線電領域中最為重要的理論基礎。9電磁場電磁波理論推動無線通信的發(fā)展

1895年意大利發(fā)明家馬可尼（Marconi）試驗無線電通信成功。

1901年,他成功地用莫爾斯電碼跨越大西洋傳輸無線電信號，開創(chuàng)了人類對無線電技術的開發(fā)和應用。他被稱為“無線電之父”。10無線通信的應用迅速發(fā)展1.1無線電技術起源與發(fā)展軍事上：電臺，雷達等民用上：廣播/電視/無限通信/衛(wèi)星通信等11無線通信的應用迅速發(fā)展1.1無線電技術起源與發(fā)展早期的雷達（英國）12無線通信的應用迅速發(fā)展1.1無線電技術起源與發(fā)展13無線通信的應用迅速發(fā)展1.1無線電技術起源與發(fā)展14無線通信的應用迅速發(fā)展1.1無線電技術起源與發(fā)展15無線通信的應用迅速發(fā)展1.1無線電技術起源與發(fā)展16無線電系統(tǒng)1.1無線電技術起源與發(fā)展從無線電技術的發(fā)展過程可以看到，無線電系統(tǒng)包括無線電通信、導航、定位、測向、雷達、遙控、遙測、廣播、電視等各種無線電設備。概括而言，利用電磁波的傳播進行信息傳輸或信息獲取的電子系統(tǒng)都是無線電系統(tǒng)。17無線電系統(tǒng)的最簡結構1.2無線電系統(tǒng)的結構直放式無線電系統(tǒng)是最為簡單的無線電系統(tǒng)。例：一個基于語音傳輸?shù)闹狈攀綗o線電系統(tǒng)結構如下圖所示：18無線電系統(tǒng)的最簡結構1.2無線電系統(tǒng)的結構存在兩個問題：1、天線輻射效率低：當天線的有效長度接近半波長的正整數(shù)倍時，可以獲得較高的輻射效率。2、不能多路傳輸：由于采用語音通話頻帶，不能同時傳輸多路語音信號。解決辦法：采用調制/解調技術。19無線電系統(tǒng)的基本結構1.2無線電系統(tǒng)的結構20無線電系統(tǒng)的基本結構1.2無線電系統(tǒng)的結構在發(fā)射端增加調制環(huán)節(jié)，在接收端增加解調環(huán)節(jié)。選用不同的載波頻率可以在同一空間里同時傳輸多路語音信號—頻分復用技術。發(fā)射機發(fā)射的信號頻譜必須嚴格限制在所分配的頻道范圍內，否則將影響到相鄰頻道的其他無線電設備的正常使用。21無線電系統(tǒng)的基本結構1.2無線電系統(tǒng)的結構接收機則相反，它只能接收自己所在頻道的無線電信號，否則將受到相鄰頻道的影響。因此在無線電系統(tǒng)中，必須有信號頻譜的選擇單元。信號頻譜的選擇在實際系統(tǒng)中是由濾波器來完成的。發(fā)射機有發(fā)射濾波器，接收機則有選頻濾波器。22無線電系統(tǒng)的基本結構1.2無線電系統(tǒng)的結構對于無線電接收機，其天線接收到的是所需頻點相鄰的一定范圍內的所有無線電信號，因此從天線進入接收機的信號首先要根據(jù)自己分配的頻道進行選頻濾波處理，以保留所需頻道的信號，濾除相鄰頻道的信號，避免鄰道干擾。此功能由選頻濾波器完成。23無線電系統(tǒng)的基本結構1.2無線電系統(tǒng)的結構對于無線電發(fā)射機，其信號的調制是利用器件的非線性來實現(xiàn)的。信號經過非線性系統(tǒng)后，除了所需的信號成分外，還會包括許多不需要的頻率成分，這些成分稱為諧波失真或雜散失真。在信號發(fā)射前，必須采用濾波器將這些不需要的成分濾除，否則就會對相鄰的頻道造成干擾。24無線電系統(tǒng)的基本結構1.2無線電系統(tǒng)的結構濾波器是無線電系統(tǒng)中的核心器件之一，濾波器的選頻特性要受到實際器件水平的限制。衡量濾波器選頻能力的指標是品質因數(shù)。濾波器的品質因數(shù)：又稱為濾波器Q值，用濾波器的中心頻率與3dB帶寬的比值來表示。濾波器Q值描述了濾波器分離信號中相鄰頻率成分的能力。25無線電系統(tǒng)的基本結構1.2無線電系統(tǒng)的結構濾波器Q值越大，表明濾波器的頻譜分離能力越強。由于受到實際器件工藝水平的限制，高Q值的濾波器在生產時存在著很大的困難。因此，高Q值的濾波器在實際工程中是很難實現(xiàn)的。因此基本結構的無線電系統(tǒng)存在著實際濾波器Q值限制的缺點，工程實現(xiàn)很困難。26無線電系統(tǒng)的基本結構[例1]

在基本結構的無線電系統(tǒng)中，假定所接收的的頻道2相鄰有頻道1和頻道3，如下圖所示。其中頻道2的中心頻率為95.6MHz，頻道帶寬為0.15MHz，頻道間隔為0.05MHz。試計算接收機輸入選頻濾波器的Q值。1.2無線電系統(tǒng)的結構27無線電系統(tǒng)的基本結構[例2]

在基本結構的無線電系統(tǒng)中，假定調制信號為單頻正弦信號，其頻率為3kHz，載波頻率為30MHz。調制方式為振幅調制。（振幅調制一般采用二極管的非線性來實現(xiàn)）試計算發(fā)射機輸出濾波器的Q值。1.2無線電系統(tǒng)的結構28無線電系統(tǒng)的實用結構1.2無線電系統(tǒng)的結構解決實際濾波器Q值限制的工程方法有兩種：一種是增加相鄰頻道的頻率間隔；另一種是降低濾波器輸入信號的中心頻率。前一種方法可以有效地降低發(fā)射機和接收機的實現(xiàn)難度，在無線電技術發(fā)展的早期非常適用，其缺點是大大降低了電磁頻譜的利用率，對頻譜資源造成很大的浪費。29無線電系統(tǒng)的實用結構1.2無線電系統(tǒng)的結構后一種方法則需要采用混頻器將信號頻譜搬移到較低的頻率上進行再次濾波。這種方法是目前無線電系統(tǒng)最為常用的方法。由于混頻器也屬于非線性電路，因此混頻器的輸出也會產生很多不需要的諧波分量，需要采用濾波器進行濾除。實用的無線電系統(tǒng)結構如下圖所示。30無線電系統(tǒng)的實用結構1.2無線電系統(tǒng)的結構31無線電系統(tǒng)的實用結構1.2無線電系統(tǒng)的結構在發(fā)射端，語音信號先經過一個頻率較低的載波調制、調制后，再向上混頻到發(fā)射頻率。接收機接收到的信號先經過下混頻到較低頻率后，再解調輸出。未調制的原始信號為音頻、視頻或基帶信號。調制后或解調前的已調信號稱為中頻信號。最終經天線發(fā)射或接收的信號稱射頻信號。32無線電系統(tǒng)的實用結構[例3]

在實用結構的無線電系統(tǒng)中，假定所接收的的頻道2相鄰有頻道1和頻道3，其中頻道2的中心頻率為95.6MHz，頻道帶寬為0.15MHz，頻道間隔為0.05MHz。頻道2接收信號經混頻得到的中頻信號的中心頻率為10.7MHz。試計算接收機輸入選頻濾波器的Q值。1.2無線電系統(tǒng)的結構33無線電系統(tǒng)的實用結構1.2無線電系統(tǒng)的結構為了進一步降低對濾波器實際選頻特性的要求，當射頻頻率太高時，已調的中頻信號與射頻信號間的頻譜搬移往往需要采用多級混頻結構才能完成，這時中頻信號就根據(jù)其頻率的高低順序依次稱為第一中頻、第二中頻等。采用多級混頻的方式可以大大降低系統(tǒng)對濾波器選頻特性的要求，有利于工程實現(xiàn)。34無線電系統(tǒng)的實用結構[例4]

在實用結構的無線電系統(tǒng)中，采用兩級混頻結構，假定調制信號頻率和射頻頻率與例2相同。取載波頻率為60kHz，第一級混頻器輸出頻率為1.5MHz，第二級混頻器輸出頻率為30MHz。試計算系統(tǒng)中各級濾波器的Q值。1.2無線電系統(tǒng)的結構35無線電系統(tǒng)的實用結構[例4]頻譜變化示意圖1.2無線電系統(tǒng)的結構36無線電系統(tǒng)的常用技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術低噪聲放大技術自動增益控制（AGC）技術超外差接收技術收/發(fā)雙工技術37低噪聲放大技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術在無線電系統(tǒng)中，接收靈敏度是接收機最為重要的性能指標。接收靈敏度是指在保證所要求的輸出信噪比的條件下，接收機所需的最小輸入功率。為使接收機能夠接收更為微弱的信號，需要提高無線電接收機的靈敏度，最直接的手段是在接收機前端增加一個射頻放大器。38低噪聲放大技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術由于通過天線進入無線電接收機的信號都非常微弱，因此位于接收機最前端的放大器的噪聲系數(shù)對整個接收機的噪聲系數(shù)具有至關重要的影響。為保證整個接收機的噪聲系數(shù)滿足使用要求，應使所增加的射頻放大器的噪聲系數(shù)應盡量小，因此必須采用低噪聲放大器（LNA）。39自動增益控制技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術在無線電接收機中，其輸入的信號強度會隨著與發(fā)射機之間距離的遠近、信號傳播信道的環(huán)境等因素的變化而變化。如果接收機的增益是固定的，則其輸出信號的強度就會隨著輸入信號而變化，過強的輸出信號會使接收機飽和，從而影響到用戶的使用。40自動增益控制技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術在無線電接收機中，為了使其輸出信號的強度保持相對穩(wěn)定，接收機的增益應該隨著輸入信號的強度大小自動調整。這一技術稱為自動增益控制（AutomaticGainControl,AGC）。自動增益控制系統(tǒng)的工作原理如下圖所示。41自動增益控制技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術42自動增益控制技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術自動增益控制的工作原理是：可控增益放大器的輸出先經過均值/峰值檢測器檢測出其均值或峰值，低通濾波后經直流放大器進入電壓比較器，與設定門限比較后，由控制信號發(fā)生器按負反饋的原則產生控制電壓，從而控制可控增益放大器的增益，以保持其輸出信號電平基本不變。43超外差接收技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術在基本結構及實用結構的無線電系統(tǒng)中，無線電接收機接收不同的信道時，其選頻濾波器的中心頻率就要跟隨信道而變化。這時，如果混頻器的本振頻率不變，則其輸出的中頻頻率也會相應改變，其后的濾波器的中心頻率也需要相應調整，從而使得接收機結構復雜化。解決方案：超外差接收技術。44超外差接收技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術超外差無線電接收機的系統(tǒng)結構如下圖所示：45超外差接收技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術在超外差接收機中，其中頻頻率是固定不變的，因此就要求其本振頻率和選頻濾波器的中心頻率能夠同步改變，以接收不同頻率的信號。這種接收技術稱為外差技術。當取中頻頻率低于射頻頻率且高于信號帶寬時，就稱為超外差技術。超外差技術的優(yōu)點：靈敏度高、選擇性好、工作穩(wěn)定、中頻部分可標準化等。46收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術無線通信的工作方式：單工通信指通信雙方電臺交替地進行收信和發(fā)信，根據(jù)收、發(fā)頻率的異同，又可分為同頻單工和異頻單工。同頻(單頻)單工：雙方收發(fā)使用同一工作頻率異頻(雙頻)單工：雙方收發(fā)使用兩個頻率47單工通信

通信雙方電臺交替地進行收信和發(fā)信。單工方式

同頻單工雙頻單工Play48收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術無線通信的工作方式：半雙工通信指通信的雙方有一方在通信的過程中既能發(fā)射信號也能接收信號（同時進行），而另一方只能是單工工作。49半雙工通信通信雙方中，一方使用雙工方式，即收發(fā)信機同時工作；另一方使用雙頻單工方式，即收發(fā)信機交替工作。Play50收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術無線通信的工作方式：雙工通信指通信雙方，收發(fā)信機均同時工作，即任一方在發(fā)話的同時也能收聽到對方講話，不需采用PTT(“按-講”)的方式。51雙工通信通信雙方均同時進行收發(fā)工作。即任一方講話時，可以聽到對方的話音。play52收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術無線電系統(tǒng)的收發(fā)雙工技術指的是天線共用的技術。因為大部分的無線電系統(tǒng)都是既有發(fā)射機，又有接收機，具有發(fā)射和接收兩種工作模式。為了降低系統(tǒng)的成本和體積，一臺無線電系統(tǒng)一般只有一套天線，發(fā)射和接收時都共用同一套天線。53收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術發(fā)射機和接收機共用同一套天線的技術稱為收發(fā)雙工技術，天線共用的設備稱為雙工器（或稱為天線共用器）。收發(fā)雙工器的作用是將發(fā)射機和接收機隔離開來，以防止發(fā)射機工作時其信號進入到接收機，從而影響接收機的正常工作甚至燒毀。54收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術收發(fā)雙工器最主要的技術指標是收發(fā)隔離度，用于表征發(fā)射機功率泄漏到接收機的大小。常見的收發(fā)雙工技術有三種：時分雙工頻分雙工環(huán)行器雙工55收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術時分雙工：從時間上將系統(tǒng)的發(fā)射與接收分隔開來。時分雙工示意圖如下所示：56收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術時分雙工技術的優(yōu)點：收發(fā)可以采用相同的頻率，可以節(jié)省頻率資源；收/發(fā)隔離度可以做得很高，可以用于超遠程雷達等特大功率發(fā)射機的場合；只需要收/發(fā)開關，實現(xiàn)成本低，因此廣泛用于對講機等通信設備中。57收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術頻分雙工：從頻率上將系統(tǒng)的發(fā)射與接收分隔開來，如下圖所示：58收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術頻分雙工中收、發(fā)的隔離是由濾波器完成的，收發(fā)濾波器的頻率響應如下圖所示：59收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術接收機的濾波器2對發(fā)射頻率fT有很強的陷波作用，以盡量減小發(fā)射信號對接收機的影響。發(fā)射機的濾波器1在接收頻率fR上有很強的陷波作用，以盡量抑制發(fā)射信號中與接收頻率相同的雜散分量，以提高接收機的靈敏度。60收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術頻分雙工技術的特點：最大的優(yōu)點是收、發(fā)可以同時工作，因此廣泛應用于移動通信、微波中繼通信等系統(tǒng)中；缺點是收、發(fā)必須占用不同的頻率，如果要做到較高的收發(fā)隔離度，則要求收發(fā)之間的頻率間隔較大，占用較多的頻譜資源。61收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術環(huán)行器雙工技術：利用環(huán)行器本身特有的單向傳輸高頻信號能量的特性來實現(xiàn)收/發(fā)隔離。環(huán)行器是一個多端口器件，其中電磁波的傳輸只能沿單方向環(huán)行，例如在下圖中，信號只能沿①→②→③→④→①方向傳輸，反方向是隔離的。62收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術環(huán)行器單向傳輸?shù)臋C理是由于采用了鐵氧體旋磁材料。這種材料在外加高頻波場和恒定直流磁場共同作用下，產生旋磁特性。這種旋磁特性使在鐵氧體中傳播的電磁波發(fā)生極化的旋轉（法拉第效應）以及電磁波能量強烈吸收（鐵磁共振），從而實現(xiàn)高頻信號能量的單向傳輸。63收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術環(huán)行器雙工技術原理如下圖所示：64收發(fā)雙工技術1.3無線電系統(tǒng)的常用技術由于環(huán)行器具有單向傳輸高頻信號的特點，因此上圖中發(fā)射機輸出的信號功率只能沿箭頭方向傳輸?shù)教炀€，而從天線接收來的信號也只能沿箭頭方向傳輸?shù)浇邮諜C中。環(huán)行器雙工技術的優(yōu)點是能夠連續(xù)實現(xiàn)收/發(fā)之間的同頻隔離，其缺點是收發(fā)隔離度不高，一般在30dB左右。65無線數(shù)字通信系統(tǒng)的結構1.4無線數(shù)字通信系統(tǒng)無線數(shù)字通信系統(tǒng)是指利用無線電傳輸數(shù)字信號的系統(tǒng)。無線電系統(tǒng)最早傳輸?shù)木褪菙?shù)字信號——莫爾斯電碼。無線電的應用就是從無線電報開始的。無線數(shù)字傳輸系統(tǒng)采用了數(shù)字調制解調技術，其結構見下圖：6667無線數(shù)字通信系統(tǒng)的特點1.4無線數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字信號噪聲容限大，抗干擾能力強。遠距離中繼時容易再生和復制。采用接入、復用等技術，可以充分利用信道帶寬。采用擴頻、差錯控制技術，可以進一步提高系統(tǒng)抗干擾能力。68無線數(shù)字通信系統(tǒng)的特點1.4無線數(shù)字通信系統(tǒng)利用低成本的VLSI技術，系統(tǒng)容易集成，一致性好。所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容易存儲、顯示和處理。采用加密技術可以對數(shù)據(jù)進行保護。需要復雜的同步技術來保證系統(tǒng)的正常工作。69數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術傳統(tǒng)的模擬無線電系統(tǒng)采用模擬信道技術，其結構復雜，集成度低，調整困難，體積大功耗大，運用不靈活。因此隨著數(shù)字電路技術的飛速發(fā)展，無線信息傳輸系統(tǒng)的信道技術也逐漸數(shù)字化。在傳統(tǒng)的模擬無線電技術中，信號的處理大多采用實信號處理技術；而數(shù)字無線電則多采用復信號處理技術，即正交雙通道技術。70數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術1、實信號的復解析表示（正交分解）實信號的正交分解是數(shù)字無線技術的重要基礎。利用希爾伯特變換，一個實信號可用復解析表達式描述如下：71數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術1、實信號的復解析表示（正交分解）易知：其中均為實信號，分別稱為相應復信號的同相分量和正交分量。72數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術1、實信號的復解析表示（正交分解）由復解析表達式很容易求出信號的3個主要特征參數(shù)：瞬時包絡、瞬時相位和瞬時角頻率。73數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術1、實信號的復解析表示（正交分解）實信號的復解析表示及瞬時包絡、瞬時相位和瞬時角頻率表達式是數(shù)字無線電和軟件無線電技術中信號分析、解調、識別和測量的理論基礎。74數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術2、正交調制和解調一個已調信號是實窄帶信號，可表示為：其相應的復解析表達式為：75數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術2、正交調制和解調其基帶調制信號為：其實部和虛部分別稱為I信號和Q信號。由已調信號獲得基帶信號的過程稱為正交解調，其相反的過程稱為正交調制。76數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術2、正交調制和解調77數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術2、正交調制和解調正交調制和解調的系統(tǒng)模型如上圖所示。正交調制與解調的系統(tǒng)結構為正交雙通道結構，分別稱為I通道和Q通道。實現(xiàn)的關鍵：一是需要產生兩個正交的載頻；二是需要嚴格保證兩通道幅度、相位平衡（幅相一致性）。78數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術2、正交調制和解調正交調制和解調有模擬和數(shù)字兩種實現(xiàn)方式。模擬實現(xiàn)時，正交本振、混頻器和濾波器均采用模擬電路實現(xiàn)。由于受模擬器件的離散性、溫度效應等的影響，正交雙通道的一致性很難保證。79數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術2、正交調制和解調數(shù)字實現(xiàn)時，正交本振、混頻器和濾波器均采用數(shù)字電路實現(xiàn)。由于數(shù)字電路具有一致性好的特點，因此可以獲得很好的通道一致性，本振相位的正交性采用數(shù)控振蕩器技術也能得到很好的保證。80數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術3、數(shù)控振蕩器數(shù)字無線電系統(tǒng)中，如何獲得良好的正交本振是數(shù)字正交調制和解調的關鍵。保證雙通道本振輸出信號正交性的關鍵技術是數(shù)控振蕩器

(NumericControlOscillator,NCO)技術。NCO的原理框圖如下圖所示。81數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術3、數(shù)控振蕩器82數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術3、數(shù)控振蕩器NCO的正弦波表是按照一定的相位精度和幅度精度將正弦函數(shù)值量化后事先存儲于存儲器中。設正弦波表的相位量化位數(shù)為，則其相位分辨率為83數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術3、數(shù)控振蕩器對于給定的時鐘頻率fCLK，其本振頻率為其頻率分辨率為84數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術3、數(shù)控振蕩器NCO的相位分辨率和頻率分辨率均取決于相位量化位數(shù)，越大，NCO的相位分辨率和頻率分辨率就越高，也就越容易保證兩路本振的正交性。85數(shù)字無線電系統(tǒng)結構1.5數(shù)字無線電技術數(shù)字無線電和模擬無線電系統(tǒng)的區(qū)別在信道結構上表現(xiàn)為正交雙通道結構，在基帶信號處理上表現(xiàn)為復解析信號的數(shù)字處理。根據(jù)模數(shù)轉換在數(shù)字無線電系統(tǒng)中所處的位置不同，可將數(shù)字無線電系統(tǒng)分為零中頻數(shù)字基帶、超外差式數(shù)字基帶和超外差式數(shù)字中頻三種常見結構。86數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術1、零中頻數(shù)字基帶接收機87數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術1、零中頻數(shù)字基帶接收機射頻信號首先經帶通濾波器選頻、低噪聲放大器放大后，分兩路進行正交混頻?；祛l器輸出的兩路信號經低通濾波器、放大后進行A/D轉換，得到數(shù)字基帶I、Q信號，經數(shù)字信號處理，得到所需的調制信息。88數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術1、零中頻數(shù)字基帶接收機由于在這種結構中，正交混頻所需的本振頻率與射頻頻率基本相同，混頻器輸出的中頻頻率約等于零，所以稱這種結構為零中頻接收機。零中頻數(shù)字基帶接收機結構簡單、體積小、功耗低，廣泛應用于無線尋呼機等小型無線接收設備中。89數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術2、超外差式數(shù)字基帶收發(fā)機零中頻數(shù)字基帶接收機在工程中的一些固有的缺點使其不適用于收/發(fā)雙工的結構。在收/發(fā)雙工的數(shù)字無線電系統(tǒng)中，一般采用超外差式數(shù)字收/發(fā)結構。超外差式數(shù)字基帶收發(fā)機系統(tǒng)結構如下圖所示。9091數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無線電技術2、超外差式數(shù)字基帶收發(fā)機輸入接收機的射頻信號先經雙工器、低噪聲放大、下混頻后得到固定的中頻，然后再經過正交混頻、濾波、放大、A/D變換后得到數(shù)字基帶I、Q信號，經數(shù)字信號處理得到調制信息。92數(shù)字無線電技術基礎1.5數(shù)字無