带宽可调的抗干扰仪用扩展式VGA设计开题报告

 2022-02-22 19:46:13

1. 研究目的与意义

研究背景:

在无线接收机中,接收信号强度可能变化很大,接收机对于这些不同强度的信号都必须能够正确解调。对于卫星接收机来说,最强信号和最弱信号相差可以达到几十分贝。这是一个很宽的范围,任何恒定增益的接收机都无法正确解调这么宽能量范围的信号。为了正确解调强弱不同的信号,无线接收机的增益必须根据信号强度进行自动调节,使接收机在接收弱信号时具有很高的增益,而在接收强信号时具有较低的增益。这就需要由自动增益控制环路(automatic gain control,简称agc)来实现。在agc环路中,可变增益放大器( variablegain amplifier,简称vga )是一个核心模块。它的增益应受到外部控制信号的控制,而不受输入信号变化的影响。vga 已用于多种遥感和通信设备达半个多世纪。从超声波雷达、激光雷达到无线通信,甚至语音分析等方面的应用都利用vga 的可变增益特性以提高动态性能。vga 的运用已经得到了历史和实践的证明,其实际电路的实现也逐渐成熟并在电路领域占据了重要的地位。

在信号传输系统中,信号所拥有的频率范围叫做频带宽度,简称"带宽"。系统输出信号的通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。通频带越宽,表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。通频带越窄,表明电路对通频带中心频率的选择能力越强。由于放大电路中电容、电感及半导体器件结电容等电抗元件的存在,在输入信号频率较低或较高时,放大倍数的数值会下降并产生相移。通常情况下,放大电路只适用于放大某一个特定频率范围内的信号。

微波系统进行信号传输时尽可能做到衰减的进一步减小,而对于一些特定的噪声和干扰我们需要进行抑制。因此,具有抗干扰功能的带阻滤波器渐渐走进了人们的视野之中。这样一来可以允许特定的频率信号通过,并且将不需要的干扰信号滤除掉。因为其内部器件如电容电阻等参数不一样使得其工作频率也呈现多样化,因此我们会发现,其中内部结构的一致性是可调的。同时在通带内部不会受到太大的影响,因此可以进行级联处理,这样一来就可以对带阻滤波器的增益进行一系列的叠加,以此来满足人们的相关要求。根据这一系列的特性,在越来越多的领域中,仪用抗干扰带阻滤波器起到了关键性的作用。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

2. 研究内容和预期目标

研究内容:
根据上述的被测信号的三个特征,本课题所研究的带宽可调的抗干扰仪用扩展式VGA设计,主要包括以下三个部分:

(1)可以在外场仪器中使用的增益可调放大器。常用方法是采用自动增益控制环路实时调整信号增益,给基带电路提供稳定的输入信号幅度。在AGC 系统中,可变增益放大器是其主要组成部分。它起着改变系统增益,调整系统各级动态范围并进行功率控制的作用。

(2)接收带宽可以主动调节。运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率范围,将接收带宽和信号带宽调节到重合,使系统能接收到合适的信号频率。当采用一个集成运算放大器不能实现宽带放大器的带宽或增益时,可以采用多个集成运算放大器级联的方式,以获得更宽的带宽。

(3)同时具有抗干扰的特点,如市电、罗兰导航干扰等,而且可扩展的特点。其中抗干扰特性由带阻滤波器完成。因为带阻滤波器其结构的一致性,所以在一定条件下是可调的,并且在通带内部的级联不会受太大影响。因此,其增益的可叠加性使得它的运用范围更加的宽广。

3. 研究的方法与步骤

使用运算放大器作为一种关键性器件,来实现对信号的放大与滤波。带宽可调的抗干扰仪用扩展式VGA设计主要是确定带阻滤波器的带宽增益和幅频特性的衰减速率。因滤波器带内结构的一致性是可调的,并且在一定程度上还十分易于调节,所以只要改变内部结构如电阻电容等数值即可得到我们想要的频率。又因为频带的可调性,可以通过进行级联来放大增益,使得放大器增益可调。本课题通过对不同频率进行仿真并将结果进行对比来验正放大器的增益级数可以叠加。因为仪用抗干扰带阻滤波器能选频的特点所以在通带内进行级联的话几乎不会受太大影响。

具体的实验方案如下:

1、查阅资料了解运放的工作原理和运放的增益。

2、了解一级运放的电路设计。

3、掌握AWR软件的电路设计方法。

4、在AWR设计出一级运放和二级运放连接的整个系统设计。

5、对所设计的系统进行仿真运行和验证。

4. 参考文献

[1]电路第5版.邱关源.罗先觉.高等教育出版社

[2]通信电子线路.严国萍.北京科学出版社

[3]高频电子线路.宋树祥.北京大学出版社

[4]通信电路第2版.沈伟慈.西安电子科技大学出版社

[5]高频电子线路.胡宴如.高等教育出版社

[6]射频电路设计.J.卡尔.约瑟夫.科学出版社

[7]电子技术基础模拟部分第五版.康华光.高等教育出版社

[8]模拟电子技术基础.谢志远.清华大学出版社

[9]射频与微波电子学.(美)拉德马内斯.电子工业出版社

[10]模拟电子电路原理与设计基础.刘祖刚.机械工业出版社

[11]模拟电子技术.郭业才.黄友锐.清华大学出版社

5. 计划与进度安排

1、3.5-3.15 查阅资料,完成开题报告,完成外文资料的翻译。

2、3.16-3.31 熟悉Microwave Office环境,收集查询资料。

3、4.1-4.10确定设计思想,按要求设计电路。

4、4.11-4.30运行仿真调试,对电路结构与性能参数进行优化改进。

5、5.1-5.20调整并完善设计,撰写论文初稿。

6、5.21-6.5 整理修改毕业论文,准备论文答辩。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

发小红书推广免费获取该资料资格。点击链接进入获取推广文案即可: Ai一键组稿 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版