【摘 要】
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上变频系统是卫星地面站发射链路的一个重要组成部分,信号在经过上变频系统中会产生幅度和相位的失真,这种失真会增大接收解调后的误码率。为了保证通信的质量,现代通信系统对幅度和群时延平坦性的要求也愈发严苛。本文从信号不失真传输条件出发,说明了对信号进行幅相均衡的必要性。给出了集总和微带幅度均衡网络的基本结构,并推导其S参数矩阵和ABCD矩阵。从全通网络出发,给出了传输型和反射型相位均衡器结构,推导了其群
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上变频系统是卫星地面站发射链路的一个重要组成部分,信号在经过上变频系统中会产生幅度和相位的失真,这种失真会增大接收解调后的误码率。为了保证通信的质量,现代通信系统对幅度和群时延平坦性的要求也愈发严苛。本文从信号不失真传输条件出发,说明了对信号进行幅相均衡的必要性。给出了集总和微带幅度均衡网络的基本结构,并推导其S参数矩阵和ABCD矩阵。从全通网络出发,给出了传输型和反射型相位均衡器结构,推导了其群时延函数的表达式,并得到了其ABCD矩阵的表达式。本文介绍了遗传算法的基本概念和计算流程,将幅度均衡网络和相位均衡网络的网络特性与遗传算法相结合,设计了适用于幅相均衡器的编码规则,推导相应的适应度函数。在输入幅度和群时延频率响应后就可以通过算法得出相应的幅相均衡器结构及电路参数,实现幅相均衡器的自动化设计,为幅相均衡器的设计提供了便利性。在高频宽带、中频窄带和低频窄带条件下进行了幅相均衡器设计,验证了遗传算法的适用性。本文设计实现了可应用于卫星地面站的C波段上变频系统。上变频系统采用二次变频结构,将70±20 MHz输入信号上变频至5850～6550 MHz,信号功率由-35 d Bm放大到15 d Bm,输出信号中相关杂散＞65 d Bc,本振抑制＞80 d Bc,噪声系数＜3 d B,相位噪声＜-93 d Bc/Hz@1 k Hz。针对变频信道内的幅相失真,利用遗传算法设计实现了幅相均衡器。实测结果表明,设计的幅相均衡器将带内幅度波动从1.7 d B降至1.1 d B,群时延波动从20 ns降至2 ns,且没有造成系统其它关键指标的恶化。
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