无线通信原理与应用-实验四-接收机AGC射频前端

62实验五、接收机AGC射频前端一、实验目的了解DS-CDMA接收机射频前端电路的下变频及AGC（自动增益控制）特性。二、实验内容用示波器测量实验系统MS接收机射频前端电路输出/输入信号频率及幅度，了解其下变频及AGC特性。三、基本原理接收机射频前端（高频头）及相关电路如图3-5-1所示。输入射频信号fC-RX（10.7MHz）首先由高频放大器放大，再送入乘法器与本地振荡信号fLC（10.245MHz）混频，由其后的BPF取出fC-RXTX1BS1AGC高放宽带BPFAGC中放下变频455KHz10.245MHz本振fLCfIF-RXfC10.7MHz接收机射频前端发射机图3-5-1接收机射频前端及相关电路差频455KHz中频信号，实现下变频，然后送中放进行放大，输出中频信号fIF-RX。高放及中放都具有优良的AGC（自动增益控制）特性，整个接收机射频前端的AGC特性如图3-5-2所示。一般的通信接收机也具有AGC功能，但对DS-CDMA接收机显得尤为重要，因为接收的多路信号具有相同频率，仅基站地址码/信道地址码不同，信号路数随实际通话用户数而变化，起伏很大，因而接收信号功率起伏变化很大。引起接收信号起伏的另一个重要原因是移动信道的慢衰落及快衰落。为保证大信号不失真，小信号有足够大的增益，必须采用性能优良的AGC放大器。对基站接收机及移动台接收机[10]的要求都是如此。通常输入信号总幅度都超过AGC门限，则输出信号总幅度基本稳定不变。接收机射频前端的输入及输出信号分别为fC-RX及fIF-RX，然而输入信号fC-RX的幅度太小（微伏级），不便用示波器观测，而与其成正比的发端信号TX1幅度大，可用示波器观测，故本实验釆用TX1代替fC-RX测量接收机射频前端的特性，即测量TX1→fIF-RX的特性作为接63收机射频前端的特性。四、实验步骤1．在BS1及MS模块中插上拉杆天线，天线不要拉出（除实验二十外，其它所有实验的天线一律不要拉出），接通实验箱电源。实验箱有关可设置模块的设置：在实验箱下方“通信系统制式”模块中设置系统为‘同步CDMA’工作方式；在实验箱下方“D1信道编码设置”模块中设置‘D1无人为误码’及‘D1无交织/去交织’。在实验箱左侧中间“D2、D3、D4数据格式”设置模块中设置D2、D3、D4数据格式为‘开关设置’。在BS1及BS2模块左侧，拨动“信码D1/D2/D3/D4”设置开关，设置信码D1、D2、D3、D4各不相同；拨动D1、D2、D3、D4的“信道地址码Wi/Wj/WK/WL”设置开关，设置Wi=WK，Wj=WL，Wi≠Wj，Wi、Wj≠W0、W8，即设置各用户占用信道为不同于导频信道及同步信道的业务信道（见表2-1）。2．在BS1的“信号叠加”模块中按下对应的信道选择开关，打开BS1的导频信道PIL、同步信道SYch、用户1业务信道D1ss及用户2业务信道D2ss四个信道，对应的LED指示灯亮；顺时针旋转BS1的“BPSK调制”模块中的“输出幅度”电位器，将发射信号TX1幅度调到昀大（可用示波器监测BS1模块天线旁TX1幅度）。关断BS2所有信道。3．示波器设置：外同步，上升沿触发，外同步信号接自BS1模块的帧同步FS信号端；二个测量通道为AC耦合，50mV/DIV～500mV/DIV。4．示波器二个通道同时测量发端BS1发射信号TX1（测量端在BS1天线旁）及收端MS的接收机射频前端的输出中频信号fIF-RX（测量端在MS的“接收机前端”模块旁），可观测到二个信号包络相同。5．用示波器测量并记录TX1及fIF-RX的载波频率，了解接收机射频前端的下变频功能。6．按表3-5-1所示改变TX1信号幅度，测出对应的接收机射频前端输出fIF-RX信号幅度，记录在表中，然后在坐标纸上按比例画成曲线，了解接收机射频前端的AGC功能。输出信号幅度输入信号幅度稳幅电平恒定增益线性放大区AGC线性放大区AGC门限图3-5-2接收机射频前端AGC特性64表3-5-1接收机射频前端的AGC功能TX1（mVP-P）600500400300200100806040200fIF-RX（mVP-P）注：另外仔细测量AGC门限电压TX1=(mVP-P)五、实验报告内容1．给出实测的接收机射频前端的AGC特性(fIF-RX/TX1的表格及曲线)，简述DS-CDMA接收机应具有优良AGC特性的原因。