无线紫外光散射信号自适应接收电路设计

发布时间：2020-09-02 19:05

　　无线紫外光(Ultraviolet,UV)通信是利用紫外光进行数据传输的一种无线光通信方式,因其具有非直视通信、抗干扰能力强、位辨率低和全天候工作等优点,得到国内外研究人员的广泛关注。分集接收技术和自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)技术在无线射频通信中被广泛应用,分集接收技术是一种有效抗衰落的技术,可大大提高通信系统在多径衰落信道中的传输可靠性;AGC能对接收信号进行自适应调节,避免因接收信号强弱变化大而造成的信号失真,减小信道变化对通信系统的影响。本文将分集接收技术和AGC相结合,设计一种无线紫外光散射信号自适应接收系统。具休的研究内容如下:(1)根据无线紫外光非直视通信链路模型,建立接收光信号强度的边缘分布概率密度函数,对无线紫外光非直视通信系统模型进行修正,并分别推导出最大比合并(Maxinol Ratio Combining,MRC)、等增益合并(Equal Gain Combining,EGC)和选择合并(Sclection Combining,SC)三种合并方式下无线紫外光非直视通信系统的误码率公式,仿真结果显示,MRC、EGC、SC三种合并方式对接收信号信噪比性能分别提升了22dB、18dB、16dB,可以看出MRC性能最好,EGC次之,SC最差。(2)结合自动增益控制技术的特点,设计一种适用于无线紫外光非直视通信自适应接收系统的自动增益控制放大器,对该放大器的各个组成模块进行了软件和硬件设计,并在室外环境下进行了实际测试,实验结果显示放大器输出基本能稳定在预设值附近,且幅度波动范围不超过10%,达到无线紫外光非直视通信分集接收系统的应用要求。(3)通过建立紫外光通信实验平台,对自适应接收系统的信噪比性能进行实验测试,在不同的收发角度和通信距离情况下,该系统不仅能对接收信号的信噪比有明显提升,还增强了接收信号幅值的稳定性。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN929.1
【部分图文】：

前置放大器,频率响应,专业学位,低噪声前置放大器

西安理工大学工程硕士专业学位论文C0R1R2R3NC-IN+IN-VSNC+VsVoutNCNC-IN+IN-VSNC+VsVoutNCADA4891 ADA4891U1 U1图 3-7 低噪声前置放大器电路设计图Fig. 3-7 Design diagram of low noise preamplifier circ率响应如图 3-8 所示，从图中可以很明显的看出的信号，并且性能很稳定。

前置放大器,信号,频率响应,放大增益

器的频率响应如图 3-8 所示，从图中可以很明显的看出，此系10MHz 的信号，并且性能很稳定。图 3-8 前置放大器频率响应Fig. 3-8 Frequency response of preamplifier器对信号的放大处理仿真如图 3-9 所示，上面的微弱信号为输前置放大器后的输出信号，可以看出该前置放大器电路能对输放大增益。

频率响应,低通滤波器

图 3-12 低通滤波器频率响应Fig. 3-12 Frequency response of low pass filter Q 作为评判电路性能的一个重要参数，当 Q>0.707 时幅频特现一个峰值，对该有源低通滤波器进行仿真，其 Q 值是略大于看出该电路在截止频率附近有一个上升的峰值，不过该峰值不信号在截止频率附近可以得到一定的提升。通过仿真图可以看系统应用需求。 AGC 模块设计节和 3.3.2 节介绍了自动增益控制放大器的预处理部分，在信号初步调理，本节将对放大器的数字 AGC 的硬件电路进行设计大器是通过集成运算放大器芯片和外围电路构成的数字电路实出信号达到稳定幅度的效果。考虑到系统的工作带宽、增益和A280 作为核心芯片实现自动增益控制放大器。PGA280 是 TI益放大器，具体参数如表 3-1 所示。

【参考文献】