无线电接收技术的新创举 WR-G65DDC 超宽带多频段接收机

2019-07-03 13:29:00

来源:新维科麦

随着无线电接收技术的不断进步,我们用过了矿石收音机、电子管接收机、晶体管接收机、集成电路接收机等等。就技术体制而言我们已经从模拟超外差接收机跨越到数字射频直采的软件无线电接收机。如今,RADIXON 公司又在商用市场推出了WR-G65DDC(聚剑),一款全新的超宽带涵盖LF/MF/HF/VHF 多频段软件接收机,其最主要特点有以下几点:

?双频率范围及对应的双射频输入端口

?88MHz / 72MHz 实时频谱分析仪

?64MHz 记录及处理带宽

? ? ? ?WR-G65DDC 采用射频直接采样、数字下变频体系结构,先进的设计理念,以及16 位210 MSPS 的ADC 等先进的器件,其卓越的性能使接收机独具一格,应用前景广阔。在《世界广播电视年鉴》WRTH 2019 的接收机测评结果中,专家们对这个接收机给予了极高的评价,认为它将软件接收机提高到一个崭新的高度,无论是性能还是功能,都堪称是他们用过的最好、最强大的软件接收机。

如上图所示,WR-G65DDC具有两个独立并互斥的射频输入,工作频率范围分别为1 kHz~88 MHz和118 MHz~190 MHz。

频率范围1的信号链起始于天线输入及其相关的保护和阻抗匹配电路,紧随其后的是预选器和衰减器。

预选器包含的是用户可配置的滤波器组,可以过滤掉接收信号附近的强频率,以减少过载和互调失真。

衰减器可从0~21dB以3 dB增量进行调整,用来降低靠近强台站的信号电平。衰减器可以手动操作,或由接收机自动确定最佳电平以避免过载。

然后信号经过可切换的低噪低失真前置放大器,用户可以控制启用或禁用。

放大器之后是抗混叠滤波器,这是数字化所必需的。

频率范围2的信号链在天线输入之后则是118 MHz高通抗混叠滤波器,同时有效地抑制掉调频广播频段。

然后信号经过可切换的低噪声低失真前置放大器、可调整的衰减器,接下来是190 MHz的抗混叠低通滤波器。

来自两个输入通道不同频率范围的信号到达信号开关处后,由信号开关根据调谐频率来选择相应的通道进行接入。请注意,同时只有一路可以使用。

然后信号由16位模数转换器(ADC)以210 MSPS(每秒百万次采样)对输入信号进行采样,为随后的数字下变频(DDC)产生稳定的数字化数据。

然后,数字化数据通过USB 3.0或千兆以太网(1000 BaseT)到计算机,由计算机提供所有的额外处理,滤波、解调、信号强度测量、噪声控制、噪声消隐、陷波、音频滤波等功能。

DDC处理的频谱块可以被计算机记录和回放,使“重新接收”位于块内任何地方的信号成为可能。DDC块的最大宽度(称为DDC带宽)通过USB 3.0连接时最大为64 MHz,通过千兆以太网连接时,受其吞吐量的限制,最大只有16MHz。

1 kHz~88 MHz或118~190 MHz 频段的实时频谱分析仪可以为用户实时展现当时当地全部信号及其变化情况。用户可以方便地发现所关注的信号,并及时点击进行解调分析。

最大64 MHz DDC(数字下变频)带宽均可用于记录和解调,在整个频带内允许三个解调器同时接收和解码无线电信号,记录数据的离线回放分析为稍纵即逝的短信号捕获分析提供了技术基础,是跳频信号分析的理想选择。通过获取连续的DDC数据流,可在此基础上实现关注带内更多信号的同时解调分析。

WR-G65DDC支持应用开发,提供API工具的SDK文档和例程等,在其软件中留有用户程序的XRS插件入口。还可提供外部基准时钟输入和输出,相干时钟输入,1PPS脉冲输入以及FPGA接口等选件,可用于相位相干系统配置,如高性能的干涉仪测向应用。此外,还可有立体声模拟输出以及宽音频(10 Hz-150kHz)输出。专用的数据端口可提供诸如通用I/O(GPIO)、高速数据输出(HSP),或传统的RS232接口。

接收机外壳能够有效屏蔽干扰,保证接收机在嘈杂的计算机环境中工作。接收机需要12V直流供电,功率需求小于12瓦,当通过LAN口连接时,内置PoE功能使接收机可以通过连接的较长以太网电缆供电和进行操作。

WR-G65DDC具有商用软件接收机少见的高性能和功能,滤波器带宽连续可调,最小步进1 Hz;瀑布显示功能和音频频谱分析仪;中频、音频录音及回放;高IP3(+40 dBm);高灵敏度(噪声系数6dB);大动态范围(111 dB);良好的频率稳定性(0.1 ppm);可选的低噪声前置放大器;内部自我诊断和温度管理等。

接收机完全由软件定义,通过修改软件就可以添加额外的解调或解码模式。软件化还大量简化了元器件,降低了器件一致性和老化的影响,提高了可靠性,使接收机性能长期稳定。

? ? ? ?对于宽带射频直采接收机,我们必然关注高灵敏度与大动态范围共存,也就是要求接收机在高灵敏度模式下同时具有大动态范围。WR-G65DDC接收机在接收机前端配置了超高线性度放大器,从而具有接收超强大信号的性能,同时还能提供良好的灵敏度。在64MHz带内,同时实现MDS(最小可识别信号) -128 dBm @ 10 MHz, 500 Hz BW (前放关) -135 dBm @ 10 MHz, 500 Hz BW (前放开)和SFDR (无杂散动态范围)111 dB (前放关)109 dB (前放开) 。这不能不说是无线电接收技术的新创举。


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