移動通信接收機

1．移動通信接收機的基本構成

移動通信接收機的功能是從天線上接收到的射頻信號中把所需信號選出、放大，並按一定的調製方式進行解調，再把解調後的信號送到基帶處理，恢復成原來的語音信號或數據信息輸出。一般的移動通信接收機的基本組成框圖如圖20.32所示。其工作原理如下：接收機前端把天線收到的微弱信號送入射頻調諧放大電路，選出所需頻率信號並放大，然後進入混頻電路，把載波頻率搬移至中頻，進入中頻放大級。中頻放大級可包含二次混頻和二次中放，使載有信息的信號降至一個合適的中頻頻率上。目前，移動通信接收機多採用二次變頻方案，第一中頻選得較高，以利於鏡像頻率抑制，常用的第一中頻有10.7MHz、21.4MHz、58.1MHz等；第二中頻選得較低，以利於鄰道干擾抑制。有的移動通信接收機還可能會採用三次變頻方案。有用信號經中頻電路處理後，送往解調電路。解調電路根據一定的調製方式對信號進行解調，再把已解調信號送往基帶處理電路處理。與發射機基帶處理的內容相反，接收機基帶處理的內容包括解碼、解密、數模轉換和語音放大等。同樣，移動通信接收機也有不同的具體形式和實現方案。

2．GSM基站接收機

BTS接收通道載頻部分的方框圖如圖1所示。圖中畫出了兩部分，上邊部分是接收機，下邊是頻率合成器。後者產生兩個頻率，一個是可變頻率(829～854MHz)，另一個是固定頻率61MHz。從天饋線來的射頻信號進入到低噪聲放大器(LNA)，經帶通濾波後到下變頻器，它與Lo_l端的本振信號混頻，輸出61MHz的模擬信號，再經中頻放大和中頻濾波到功率分配器。它的輸出分兩路，目的是擴展動態範圍，大信號經低增益電路，小信號經高增益電路。每個支路經第二次混頻，本振信號為Lo₂的61MHz。第二次混頻時每個支路分成I和Q兩支路，它們的本振信號相差90°，混頻後的輸出經低通濾波後加到預處理電路，在預處理器中進行A/D轉換、量化處理，每一路輸出為8bit數字的I、Q數據流，最後送到跳頻接口(FHU/DCL)，再送往幀單元進行解調、均衡、解密、信道解碼、速率適配等基帶處理，最後輸出到基站接口設備。

圖1中的頻率合成器有兩個輸出，受控於FHU/DCL接口。頻率合成器由兩個鎖相環組成，下邊一個鎖相環的參考頻率2.6MHz來自時鐘，輸出為61MHz固定頻率。上邊的一個鎖相環預分頻器受FHU/DCL接口控制，產生829～854MHz的本振信號。兩個本振源之間用1MHz控制線實現同步。

與BS發射通道對應，BS接收通道的天饋部分也有一個適應多路接收機的電路，如圖2所示。從接收天線來的射頻信號被送到收信頻寬濾波器，然後到低噪聲放大器。低噪聲放大器用來提高接收機輸入端的信噪比。這部分採用兩個低噪聲放大器作系統冗餘，平時只使用一個，另一個作為備用；當採用空間分集時，可作為兩個獨立的前置放大器。它的後面是四路分離器，每路輸出又接一個四路分配器，總共可接16路收信功率分配信號，即16部接收機可公用一副接收天線。

3．採用數位訊號處理技術的接收機

移動通信接收機的主要功能之一是對接收信號實現解調。與發射機相對應，接收機也可以在合適的頻率下採用DSP技術實現解調和其他基帶處理。由於對不同的調製方式只要在數位訊號處理部分採用不同的解調算法，因此具有較強的靈活性。採用DSP技術實現解調的常用方案有兩種。

（1）中頻加DSP技術方案

這種方案是把接收信號的載頻頻率轉換到一個適合進行A/D變換的中頻頻率上，然後在中頻上進行寬頻A/D變換，再送到DSP電路，用數位訊號處理方法進行解調和其他基帶處理。其原理方框圖如圖3所示。

（2）零中頻加DSP技術方案

這種方案是把接收信號經低噪聲放大後直接送到混頻器或相乘器，而本振頻率與接收頻率相等，使輸出頻譜是零頻為中心的兩個邊帶接收信號分量。零中頻加DSP方案的原理方框圖如圖4所示。零中頻接收技術由於不用中放和中頻濾波器，可使電路大大簡化，功耗和體積減小，成本降低。