軟件無線中的寬帶射頻前端
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減少信號失真的一種最有效的方法是對輸入信號進行分路，獨立地放大每一路信號，然后進行合路。由于只是將信號分路，所以每個信道在分路時的損耗可在合路時進行補償。此時分路網絡中的噪聲指數取決于放大器的噪聲指數以及分路單元的插入損耗。隨著路徑數目的增加，網絡的復雜性和插入損耗也會上升。
為了進一步消除干擾噪聲，可對放大器進行線性化。前饋或笛卡兒反饋回路就具有線性補償能力，尤其前饋技術，能充分滿足軟件無線電對帶寬和噪聲指數的需求?；驹硎牵菏紫全@取一個偏差信號，此信號僅包含放大器造成的失真成分，然后在放大器的輸出中減去偏差信號，從而得到線性度較好的有用信號。前饋補償網絡如圖3所示，基本過程是：
首先將輸入信號分到兩個相同的通路：兩條路徑的延遲時間相同，每一通路分得的信號比例可以不同。主路徑信號由主放大器G1放大（失真主要從這里產生）。直接耦合線圈C1從主放大器輸出信號中耦合一部分信號，并將其送至減法器，在減法器中減去次路徑分離出的同相信號，相減的結果是獲取了一個偏差信號，此信號中包含了來自主放大器的失真信息，理想情況下，應該不再有原始信號的成分。偏差信號經過放大器G2放大，并送入輸出耦合器。要求G2和C1的延遲時間相同。同時主路徑的信號反相饋至輸出耦合器，在輸出耦合器中經過偏差信號的作用，主路徑信號中的失真波形將被抵消。最終產生了線性度較好的放大信號。
采用前饋技術可以工作在很寬的帶寬上。由于放大器的噪聲指數由系統(tǒng)中的元器件決定，而在前饋網絡中，噪聲(不包括補償器件的噪聲)與失真信號經過同樣的處理，所以，噪聲在網絡中得到了抑制，降低了噪聲指數。因此，只須注意減少次路徑中的損耗即可。
中頻處理
射頻信號經過混頻處理至中頻，包含一個寬帶信號或許多窄帶信號。信號還要經過中頻放大，然后再進行高速A/D變換。因此，中頻放大器仍要具有一定的動態(tài)范圍，才能獲得低噪聲、低失真的信號。同樣可采取前饋技術，但要注意所使用的放大器和耦合器必須有平坦的頻率響應特性。通過兩個前饋網絡，可以使信號提高 41dB，而噪聲指數下降4dB。
鏡象抑制混頻器
傳統(tǒng)的窄帶接收機中，一般在混頻前使用預選濾波器進行鏡象抑制。但是，這種結構已經不能滿足多信道接收機的要求。
近年來采用鏡象抑制技術和低變頻損耗的混頻二極管，使混頻器的噪聲性能進一步得到改善。圖4是鏡象抑制混頻器的原理圖。同相等幅的高頻信號分別加至兩個平衡混頻器，本振信號經90°混合接頭后分別加至兩個混頻器中，兩個混頻器輸出的中頻信號加至具有90°相移的中頻混合接頭。在中頻輸出端，使得鏡象干擾相消，中頻信號相加。理論分析和實踐證明，鏡象抑制混頻器的噪聲系數比一般鏡象匹配混頻器低2dB左右。
鏡象抑制混頻器具有噪聲系數低、動態(tài)范圍大、成本低等優(yōu)點。在0.5～20GHz頻率范圍，噪聲系數為4～6dB。進一步采用計算機輔助設計、高品質因數低分布電容的肖特基二極管和超低噪聲系數的中頻放大器，在1～100GHz頻率范圍內，可使噪聲系數降低3～5dB。然而，目前較好的鏡象混頻器IC僅能提供35dB的鏡象抑制，而且?guī)捰邢蕖Ｒ虼?，僅僅通過提高工藝水平是無法滿足要求的。一方面要提高混頻器中各部分的性能，尤其是提高90°移相器的性能（失真的主要來源），另一方面從整個系統(tǒng)入手，尋求一種最佳的鏡象抑制混頻器。
結語
數字信號處理技術的發(fā)展使得無線電臺的模塊化、軟件化程度提高。然而，由于目前A/D變換器的性能有限，若完全實現電臺的數字化，還有一定的難度。如何解決A/D性能的限制呢？一是可以使用高速低分辨率的ADC多片，并聯使用。二是在天線端，連接射頻前端，將信號頻率降至ADC能夠使用的范圍。三是利用帶通濾波器劃分頻帶，對于感興趣的頻段利用帶通采樣原理降低采樣頻率。后面兩種解決辦法降低了軟件無線電系統(tǒng)的“軟件化”程度。要徹底解決這個問題，還有待于硬件技術的突破。
因此，在A/D變換器等相關器件的性能沒有改善之前，在軟件無線電系統(tǒng)的體系結構設計過程中，必須考慮寬帶射頻前端的實現問題，其中重中之重是盡量提高射頻前端的靈活性。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/157979.htm
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