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万瑞 王者之剑 系列射频直接采样接收机

2019-05-1010:05:46 来源:

软件无线电是以最新数字硬件为平台,让A/D转换尽可能靠近天线,而将各种功能用软件算法实现。软件无线电的直接采样方案是用高速、宽带ADC代替混频、本振等模拟电路,对射频信号直接采样,软件的可重构性能进一步向天线靠近,具有结构简单、性能稳定、处理灵活等优点,克服了超外差接收机结构复杂等缺点,抗干扰性能提高。由于大大减少了模拟器件数量,降低系统功耗,提高了可靠性。但射频直采方式受限于数字电路器件的水平,尤其是ADC采样率及分辨率的限制,很多应用尚无法实现射频直接采样。不过,近年来,ADC、FPGA等芯片技术及数字信号处理技术的不断发展和计算机处理能力提升,为HF、VHF以及L波段和S波段的射频直接采样数字接收机提供了实施保障。

在软件无线电技术研发和生产领域,澳大利亚WiNRADiO(万瑞)通信公司久负盛誉,万瑞品牌的软件无线电接收机早已广为中国用户所知所用,其产品随着软件无线电技术的发展和数字电子电路的进步而不断推陈出新,引领着软件接收机的新潮流。采用射频直接采样和数字下变频(DDC)体系结构的第三代软件无线电产品-“王者之剑”系列接收机,在国际国内都广受好评,尤其是其WR-G35DDC短波接收机(神剑),其世界第一的地位至今仍无法撼动。最新上市的WR-G65DDC超宽带接收机(聚剑),更是将软件接收机性能提升到了更新高度。


下图为万瑞射频直采接收机的硬件部分框图:

万瑞 王者之剑 系列射频直接采样接收机


从天线送来的信号,经保护和阻抗匹配电路后,进入衰减器,避免过载;接下来是用户可配置的预选器,可滤除邻近的强信号,从而避免过载,减少互调失真。然后,信号送入前置放大器,这是一个低噪声、低失真的两级放大器,一级放大可由用户控制启用或禁止,当启用时,会产生大约10dB 的放大,将信号达到可接收的灵敏度要求;二级放大器是数字化必用的抗混叠滤波器,之后信号送入ADC(16 位100MSPS或者16位210 MSPS采样率),为接下来的数字下变频(DDC)提供稳定的数据流。

DDC 输出的数字数据流经过PCIe或USB 接口送到计算机,进行滤波、解调、信号强度测量、降噪、噪声消隐、陷波、音频滤波等进一步处理。

在以万瑞神剑为代表的软件无线电接收机中,没有本振和混频器,整个频谱作为一个整体进行数字化,由可编程门阵列(FPGA)在数字化的频谱数据中选择一个较小的数据块进行抽取和下变频处理。

DDC 的功能相当于模拟接收机中的混合器、本地振荡器和滤波器,但输出的是数字信号,DDC后的数字信号送入计算机,以纯粹数字信号处理的方式进行滤波和解调。

DDC 处理后的频谱可以通过计算机进行记录和回放,这样,无论何时何地对当时的这段频谱的“再接收”成为可能。WR-G35DDC接收机32MHz DDC带宽覆盖长波至短波全频段,而万瑞最新接收机WR-G65DDC的DDC 带宽可达64MHz。


“王者之剑”系列包含下列四款接收机:

万瑞 王者之剑 系列射频直接采样接收机


WR-G31DDC(宝剑)主要面向非专业用户,性优价低。

WR-G33DDC(利剑)为专业级短波接收机,性能优秀、功能丰富、性价比高。

WR-G35DDC超宽带短波接收机(神剑)一问世,就以完全覆盖LF/MF/HF频段的32MHz信号记录及处理带宽、高达111dB的无杂散动态范围、实验室级的测试与测量能力等独特性能震惊业界,被WRTH(世界广播电视年鉴)2016 评定为5星级,称之为世界上最好的短波接收机。

最新的WR-G65DDC超宽带接收机(聚剑)包含了HF和VHF两个频率范围及与之对应的独立天线端口,相当于不同时工作的两个独立接收机。强大的频谱处理能力包括能够显示对应频率范围全景频谱88MHz(HF频段)或72MHz(VHF频段)带宽的宽带频谱分析仪、DDC频谱分析仪、以及音频频谱分析仪,用于录音及进一步数字化处理的瞬时带宽高达64MHz,是分析跳频信号的理想选择。WR-G65DDC刚刚通过WRTH 2019的五星级测评,被认为是所见的最好、最强大的软件接收机,特别是在强信号处理、整体动态范围、极低的相位噪声性能等方面,给评测专家留下深刻印象。

射频直接采样的另一个优点是简化同步,要实现射频系统的相位一致性,只需关注射频单元的时钟同步即可。WR-G35DDC和WR-G65DDC均可通过增加相干时钟输入等选件作为相位相干接收机使用,支持用户通过多通道相干应用平台,开发自己的无线电监测及干涉仪测向等系统。

“王者之剑”系列接收机是ADC器件进步和射频直接采样技术发展过程的完美体现,也对计算机的数据处理能力及存储能力提出了更高要求,尤其是WR-G35DDC和WR-G65DDC接收机,若要满性能工作,计算机的选配极为重要。

接收机体积小巧,功能强大,支持第三方开发,便于集成。既可以直接连接计算机和天线进行工作,也可以根据需要搭建、研发适合各种特定需求的小型监测系统。


万瑞 王者之剑 系列射频直接采样接收机





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在短波通信领域,公司长期担任澳大利亚宝丽通信公司(世界军用短波和战术超短波设备主要制造商之一)的中国总代理商和技术服务中心。同时自研生产短波天链中继系统、双模单兵电台、广域专网遥控系统、电控高能谐振环天线、便携天线等独创产品,在应急、反恐、海上等领域广受好评。

在无线电接收领域,公司长期担任澳大利亚万瑞公司(无线电接收领域前沿科技企业)的中国总代理商和技术服务中心,同时与许多科研机构协作,针对国防等高端用户的业务需求,研发专用的系统集成设备。


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