中文引用格式:张文权. 复杂电磁环境下接收机关键技术分析和设计[J].集成电路应用,2026,43(6):26-32.
英文引用格式:Zhang Wenquan. Analysis and design of key technologies for receivers adapted to complex electromagnetic environments[J].Application of IC,2026,43(6):26-32.
引言
随着4G/5G通信、低空无人机监测压制、低轨互联网卫星、高通量卫星、导航卫星、通信对抗和干扰等现代无线电通信技术的快速发展,空中电磁频谱的种类日益丰富,密度越来越高,特别是超短波频段的频谱资源丰富、占用范围宽,在密集频谱带中搜寻弱小目标信号对接收机提出了更高的要求。根据实际环境应用验证,当前接收机主要存在以下几个方面的不足:
(1)缺乏有效的抗干扰能力。接收机往往面临强干扰与弱目标信号同时存在的挑战。例如,高功率的广播信号、基站信号或强干扰信号可能与目标信号频谱相邻,据实际测试数据,功率强度一般不低于-20 dBm。在这种情况下,强干扰会使接收机射频链路工作在饱和或压缩状态,抬高底噪电平,无法正常接收弱小目标信号,这降低了接收灵敏度。
(2)缺乏足够大的动态范围。接收机的设计灵敏度一般在-105 dBm以下,但强干扰信号强度在-20 dBm以上,其至少要满足80 dB以上的动态范围。现在接收机的动态范围在70 dB左右,接收机需要处理高功率干扰信号和目标弱信号的冲突。
(3)AGC自动增益控制不足。AGC自动增益模式可以有效扩展接收机的动态范围,使接收的信号在最佳的状态被ADC采集,以实现较低误码率识别解调分析。特别对于微小的信号,如-90 dBm以下的信号,由于增益范围设计不足(一般最大为45 dB),无法把信号放大到ADC最佳采集和解调处理电平(如-20 dBm以上)。
综上所述,空中电磁频谱的复杂化和拥挤化使得接收机在强干扰与弱信号共存的环境中面临严峻挑战,通过增强接收机的动态范围和抗干扰能力,可以减少前端过载风险、避免信号压缩或饱和、提高弱信号检测灵敏度。
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张文权
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