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从电路到算法 · 完整接收链路

📚 共计 30 章节

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接收链路概览

从天线到ADC的完整信号路径，系统指标（灵敏度、选择性、动态范围、噪声系数）的工程意义。

系统架构指标

天线与传播基础

天线类型、极化、增益、自由空间路径损耗、多径效应。

低噪声放大器 (LNA)

核心指标（NF、增益、IIP3）、常见拓扑（共源共栅、源极退化）、设计权衡。

混频器原理

下变频原理、镜像干扰、变频增益、线性度、隔离度。

本振与频率合成

锁相环（PLL）基础、相位噪声、整数/小数分频、VCO设计要点。

滤波器设计

射频滤波器类型（LC、SAW、BAW）、中频滤波器、信道选择滤波器、Q值与带宽。

自动增益控制 (AGC)

AGC环路原理、响应时间、动态范围扩展、数字与模拟AGC。

AGC动态范围

模数转换器 (ADC)

采样定理、量化噪声、SNR、SFDR、过采样与噪声整形。

数字下变频 (DDC)

数字混频、CIC滤波器、FIR滤波器、抽取与内插。

I/Q信号与正交解调

I/Q不平衡、镜像抑制、数字校正技术。

同步与定时恢复

符号同步、Gardner算法、M&M算法、插值滤波器。

锁相环（PLL）解调、Costas环、频率偏移估计与补偿。

信道估计与均衡

迫零均衡、MMSE均衡、自适应均衡（LMS、RLS）、导频辅助。

OFDM接收机设计

FFT/IFFT、循环前缀、子载波分配、峰均比问题。

空间复用、分集、MIMO检测算法（ZF、MMSE、ML）。

前向纠错编码 (FEC)

卷积码、维特比译码、Turbo码、LDPC码、BCH/RS码。

链路预算分析

发射功率、路径损耗、接收灵敏度、链路余量计算实例。

噪声系数级联

Friis公式、无源器件噪声、级联系统NF计算。

非线性与失真

1dB压缩点、三阶交调截点（IIP3/OIP3）、谐波失真、AM-PM转换。

相位噪声分析

相位噪声定义、对接收机的影响、本振相位噪声要求。

直流偏移与闪烁噪声

直流偏移来源、消除技术（交流耦合、DSP校正）、1/f噪声。

IQ不平衡校正

幅度与相位不平衡模型、盲校正算法、基于训练序列的校正。

IQ校正盲算法

数字预失真 (DPD)

功率放大器非线性、查找表DPD、多项式DPD、自适应DPD。

接收机测试与测量

矢量信号分析仪、EVM测量、灵敏度测试、阻塞测试。

软件定义无线电 (SDR)

SDR概念、GNU Radio、USRP、FPGA加速。

低功耗接收机设计

亚阈值设计、duty cycling、事件驱动接收机、BLE接收机案例。

毫米波接收机

毫米波信道特性、波束赋形、相控阵、CMOS毫米波设计挑战。

毫米波相控阵

认知无线电与频谱感知

能量检测、匹配滤波检测、循环平稳检测、频谱共享。

认知频谱感知

接收机系统建模与仿真

MATLAB/Simulink链路仿真、SystemVue、ADS协同仿真。

仿真SystemVue

完整接收链路设计实例

从需求分析到原型验证，设计一个2.4GHz ISM频段接收机。