【20180619】【射频通信】混频、中频等高频知识，频谱分析仪的带宽RBW、VBW、SWT，射频信号发生器的使用，GNSS一些基本常识，PCB和MSPS的含义

   1. 混频、中频等高频知识

• 变频（即混频），就是将频率由一个量值转换为另一个量值的过程，具有这种功能的电路叫做变频器（混频器）。
• 一般都用混频器来产生中频信号。
• 混频器可以将天线接受到的信号（高频信号）与本地信号（本振产生的信号）进行混频，当混频的频率等于中频信号时，可 以将中频信号送入中频放大器，被放大后进行峰值建波。检波后的信号经视频放大器进行放大然后显示出来。
• 在雷达接收机中，射频信号就是指从天线接收到的未混频前的高频信号，其载频就是雷达的工作频率。射频信号经混频下变频到某个中频段就可以得到中频信号，中频信号去掉载频，经A/D采样就成为零中频信号，也就是视频信号。
• 高频信号为什么要先转换为中频信号？（参考：点击打开链接）

中频信号更易处理，采样率可以更低，滤波器更好设计等。

• RF射频：我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频，英文缩写RF。
• 无线传输：将电信息源（模拟或数字的基带信号）用高频电流进行调制，形成射频信号（调制信号），经天线发射到空中；远距离接收后进行反调制，还原成电信息源，这个过程叫做“无线传输”（即发射过程：BB-IF-RF，接受过程：RF-IF-BB）。

 

 2. 频谱分析仪带宽RBW、VBW、SWT

• RBW ( Resolution Bandwidth)：分辨率带宽。它是由中频滤波器的带宽决定的（中频滤波器-3dB带宽）。设置它的大小，可以决定能否把邻近的两个信号分开。
• VBW ( Video Bandwidth )：视频带宽。它是检波后视频滤波器的带宽，用来平滑检波包络。它表示测试的精度，它越小，精度越高。它越小，测试曲线越光滑。
• RBW一般比VBW重要得多，多取VBW = 0.1RBW。（参考：点击打开链接 点击打开链接）

(1) RBW实验对比

实验结果：

   

                                RBW=1MHZ                                                                  RBW=2MHZ

                            结果：-54.36dBm                                                        结果：-52.03dBm

   

                               RBW=5MHZ                                                                        RBW=10MHZ

                           结果：-50.44dBm                                                               结果：-50.33dBm

结论：可以看出RBW增大，显示结果也是在增大的，这是因为噪声平均电平在增大。

 

 结论：一定条件下，RBW每增加10倍，噪声电平提高10倍，因此，RBW尽可能设置要小（但RBW越小，扫描时间也会增大），以降低噪声电平的值，使得信号不被噪声淹没。

 

 

(2) VBW实验对比

实验结果：

   

                               VBW=1MHZ                                                                    VBW=3MHZ

                          结果：-50.58dBm                                                           结果：-49.88dBm

   

                                VBW=5MHZ                                                                 VBW=10MHZ

                            结果：-49.96dBm                                                        结果：-50.01dBm

结论：VBW的设置基本不影响显示功率结果，它影响的是噪声，VBW设置越大，噪声越杂（噪声峰值越大体现出来是看起来很杂）。

结论：VBW的设置不会影响噪声的平均电平，但减小VBW，会减小噪声的峰值电平，使结果曲线更光滑。

（参考：点击打开链接）

 

(3) SWT实验对比

实验结果：

   

                             SWT=2.5ms                                                                        SWT=10ms

                         结果：-50.61dBm                                                             结果：-50.38dBm

   

                               SWT=25ms                                                                      SWT=50ms

                          结果：-50.25dBm                                                          结果：-50.08dBm

结论：SWT的设置不影响增益结果，也不影响噪声平均电平。

 

结论：

(1) RBW、VBW、SWT都不影响仪器（低噪放、滤波器等）的增益，它们影响的都是噪声。

(2) RBW越大，噪声平均电平越大，因此尽可能的将RBW设置的较小（但过小会造成扫描时间长的问题）。

(3) VBW、SWT都不影响噪声的平均电平，VBW/SWT都是影响噪声的峰值电平，VBW/SWT越大，噪声的峰值电平越大（体现在噪声波形很杂），因此VBW/SWT尽可能小。

  3. 射频信号发生器的使用

 

   4.  GNSS一些基本常识

GPS（Global Positioning System）：美国的全球定位系统。GPS的空间卫星星座由24颗卫星组成，分布在6个轨道面上，每个轨道面上有4颗卫星。卫星采用码分多址技术在L1和L2两个频率上广播测距码和导航数据。L1和L2中心频率分别为1575.42MHZ和1227.60MHZ，L1上调制有P码、C/A码及导航电文数据，L2上仅调制了P码和导航电文数据。

BD：我国的北斗系统。北斗卫星导航试验系统是一种全天候、高精度、区域性的卫星导航定位系统，由卫星星座、地面控制中心和用户接收机三部分组成。北斗卫星中有五颗地球同步轨道（GEO）卫星。每种卫星都可连续广播B1、B2和B3三个频率的导航信号，其中B1和B2为民用，B3频率未授权用户使用。每个导航信号均正交调制有普通测距码（I支路）和精密测距码（Q支路）。

全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）。

GNSS-R技术（Global Navigation Satellite System-Reflection）：GNSS-R接收机在接收导航卫星直射信号的同时，也将接收反射面的反射信号。从电磁波传播理论看，该反射信号中携带着反射面的特性信息，即反射信号波形的变化、极化特征的变化、幅值/相位和频率等参量的变化，所以对反射信号的精确估计和接收处理，可以直接实现对反射面物理特性的估计与反演。因此，GNSS-R技术可以实现被测媒质的特征要素提取和移动目标探测。

   5. PCB (Printed Circuit Board) : 

    印制电路板，就是毕设用的那种绿色的板子。

    PCBBOM:PCB物料清单。

 （参考：点击打开链接）

 

   6. MSPS (Million-Samples per-Second) : 表示每秒采样百万次。

    转换速率：指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。

    采样时间：指两次转换的间隔。

    常用单位：KSPS (kilo-Samples-per-second) : 每秒采样千次。

    MSPS (Million-Samples per-Second) : 表示每秒采样百万次。