摘要：為了實(shí)現(xiàn)無(wú)線電監(jiān)控的要求，設(shè)計(jì)了基于ADI公司芯片組的寬帶下變頻電路并進(jìn)行了測(cè)試。該電路通過(guò)I²C接口進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)從70MHz~2GHz頻帶范圍內(nèi)的射頻信號(hào)的正交解調(diào)。系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)為基于ADF4350的寬頻率范圍的頻率綜合電路，基于ADL5387的寬帶正交下變頻電路以及基于SC18IS602的數(shù)字接口電路。通過(guò)測(cè)試表明，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)所需的寬帶下變頻功能，具有易于配置的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。

　　隨著通信技術(shù)的發(fā)展，頻譜資源作為一種有限的自然資源，越發(fā)顯得重要。而且隨著軟件無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展，發(fā)射機(jī)的實(shí)現(xiàn)成本越來(lái)越低，因此非法占用頻率資源的情況在不斷增多。為此，需要通過(guò)相關(guān)的手段對(duì)無(wú)線電頻帶的使用情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。國(guó)際電聯(lián)專門出版了頻譜監(jiān)控手冊(cè)來(lái)指導(dǎo)頻譜監(jiān)控工作[1]。由于射頻頻段很寬，直接對(duì)射頻頻段進(jìn)行監(jiān)控難度很大。通行的做法是采用固定中頻或者零中頻接收電路對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行下變頻處理，然后通過(guò)對(duì)中頻或者基帶信號(hào)進(jìn)行分析來(lái)判斷是否存在非法發(fā)射行為。正交調(diào)制在數(shù)字通信中的應(yīng)用越來(lái)越多，因此正交解調(diào)電路在無(wú)線電監(jiān)控中的應(yīng)用也更為廣泛。正交解調(diào)器能夠接收射頻信號(hào)，并通過(guò)混頻電路與本振相乘，產(chǎn)生基帶零中頻信號(hào)。該信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，然后經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理算法，來(lái)確定該頻譜是否存在調(diào)制信號(hào)并判斷該調(diào)制信號(hào)是否合法。

　　可見，寬帶正交下變頻電路的設(shè)計(jì)非常重要。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的寬帶下變頻電路，提出了基于ADF4350以及ADL5387的寬帶下變頻電路，其設(shè)計(jì)接收的射頻信號(hào)頻率范圍為70MHz~2GHz。由ADL5387的數(shù)據(jù)手冊(cè)可知，其基帶信號(hào)帶寬為240MHz。本課題中無(wú)線電監(jiān)測(cè)基帶信號(hào)處理的帶寬為50MHz，所以該方案能夠滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要，完成無(wú)線電監(jiān)控中的射頻信號(hào)正交解調(diào)的功能。為了易于進(jìn)行總線連接，系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了I2C總線接口，因此能夠通過(guò)MCU對(duì)本振信號(hào)進(jìn)行靈活配置。

　　總體設(shè)計(jì)

　　該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，通過(guò)FPGA上面的MicroBlaze軟核對(duì)頻率綜合電路芯片進(jìn)行配置，產(chǎn)生相應(yīng)的本振信號(hào)，選擇所需的監(jiān)控頻段;頻率綜合電路產(chǎn)生的本振信號(hào)輸入正交解調(diào)器，與正交解調(diào)器的射頻輸入信號(hào)進(jìn)行正交混頻，得到零中頻的基帶信號(hào)供無(wú)線電監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行采樣分析?！　?/p>

　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　寬帶下變頻電路主要由正交解調(diào)器、頻率綜合電路、數(shù)字接口電路這三部分組成，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。