[发明专利]一种提升接收机带宽的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种提升接收机带宽的方法。

背景技术

根据奈奎斯特定理，接收机的接收带宽需小于ADC采样率Fs的一半（即奈奎斯特带宽）。因此，对于信号总带宽超过了Fs/2的多频段信号，一般需要采用两个接收机来解决，否则可能会造成信号的混叠。

以一个双频段信号为例，包括F频段1880MHz～1920MHz，A频段2010MHz～2025MHz，采样率Fs为184.32MHz，如图1所示。由于该双频信号的总带宽为145MHz，超出了Fs/2，因此假如接收机的本振设计在1860.34MHz，将频谱搬移至中频时，这两个频段落在了不同的奈奎斯特采样区，频谱发生混叠，导致解调不出信号。为了避免频段混叠的问题，通常不得不采用两个接收机链路来分别接收两个频段，如图2和图3所示。

纵上所述，传统方法中，接收机的接收带宽受限于ADC的采样率，不能超过Fs/2，而采用多个接收机来接收多频段信号又势必会带来硬件成本的增加。

发明内容

为了解决接收机带宽受限于ADC的采样率的问题，本发明提出了一种提升接收机带宽的方法，使用该方法可以接收总带宽超过Fs/2的双频段信号，从而达到提升接收机带宽的目的。由于该方法使得接收时在同一个奈奎斯特采样区内的频谱不混叠，因此采用本发明的前提条件是两个频段的带宽的总和不能超过奈奎斯特带宽。该方法为：

接收机采用取值为(f1+f2)/2-NBW或者(f1+f2)/2的本振频率f_LO来接收双频段信号，所述双频段信号的总带宽超过奈奎斯特带宽，并且所述双频段信号中两个频段的带宽的总和不超过奈奎斯特带宽，f1和f2分别为所述双频段信号的两个频段的低截止频点，NBW为奈奎斯特带宽。

优选的，当f_LO取值为(f1+f2)/2-NBW时，所述接收机的中频抗混叠滤波器采用带宽为两个奈奎斯特带宽的低通滤波器。

优选的，当f_LO取值为(f1+f2)/2时，所述接收机的中频抗混叠滤波器采用带宽为一个奈奎斯特带宽的窄带低通滤波器。

优选的，所述双频段信号中信号功率较大的频段在所述接收机产生的二次谐波相对于所述双频段信号中信号功率较小的频段的功率差值，小于所述接收机的增益。进一步的，所述二次谐波的功率值最好是小于所述双频段信号中信号功率较小的频段的功率值。

该方法在满足一定条件下（即各个频段的带宽的总和不超过奈奎斯特带宽），通过合理设置本振频率，将传统两个接收机接收的双频段信号，集中到一个接收机内实现接收，使得接收机的带宽不再受限于ADC采样率（接收的双频段信号的总带宽可以超过Fs/2），极大提升了接收机的带宽，同时降低了成本。

附图说明

图1是接收机接收双频段信号时两个频段的频谱发生混叠的示意图；

图2是接收机仅接收F频段的信号的频谱示意图；

图3是接收机仅接收A频段的信号的频谱示意图；

图4是实施例一中接收机采用(f1+f2)/2-NBW的本振频率设计时的频谱示意图；

图5是实施例二中接收机采用(f1+f2)/2的本振频率设计时的频谱示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明。

实施例一

本实施例仍采用背景技术中的双频段：F频段1880MHz～1920MHz，A频段2010MHz～2025MHz，采样率Fs为184.32MHz。

如图4所示，本实施例的接收机的本振频率设计为(f1+f2)/2-NBW，即(1880+2010)/2-92.16＝1852.84MHz。将频谱搬移至中频时，F频段落在奈奎斯特一区27.16MHz～67.16MHz，A频段落在奈奎斯特二区157.16MHz～172.16MHz，这样A频段在奈奎斯特一区的镜像信号频段为12.16MHz～27.16MHz，与F频段信号刚好不会有混叠。此外，本实施例的中频抗混叠滤波器需要设计为一个保证奈奎斯特二区为带内的低通滤波器，以抗外界干扰。

本实施例通过合理设置本振频率，使得中频信号在奈奎斯特一区和二区不会产生混叠，这种方案解决了两个频段间隔较远（145MHz超出了奈奎斯特带宽92.16MHz），但是各频段的信号带宽的总和（55MHz）并没有超过奈奎斯特带宽（92.16MHz），在同一个接收机接收的问题。

实施例二