無線通信接收機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖1（a）是超外差接收機(jī)（Super heterodyne）的結(jié)構(gòu)，超外差 接收機(jī)的發(fā)展非常成熟，但由于需要應(yīng)用到兩個(gè)以上的本振，多級濾波，因此其功耗和復(fù)雜度都比較高。 另外，鏡像頻譜的抑制也是超外差接收機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。圖1（b）是低中頻接收機(jī)（Low IF），低中頻 接收機(jī)的中頻很低，主要采用鏡像抑制接收機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行鏡像頻譜的抑制，如Hartley接收機(jī)和Weaver接 收機(jī)，由于中頻比較低，因此可以用數(shù)字的方法來進(jìn)行下變頻和頻譜抑制，低中頻接收機(jī)面臨的難點(diǎn)為鏡 像頻率和對電路的匹配程度要求高。圖1（c）是零中頻接收機(jī)（Zero IF），零中頻接收機(jī)的本振信號(hào)和 接收到的射頻信號(hào)處于同一頻率，其電路結(jié)構(gòu)比較簡單，沒有鏡像頻譜抑制的問題，但是會(huì)有直流失調(diào)抑 制，以及二階失真的問題。目前，零中頻接收機(jī)和低中頻接收機(jī)是適合于單芯片CMOS實(shí)現(xiàn)的接收機(jī)。超外 差接收機(jī)需要有Quench信號(hào)，并且接收機(jī)的理論比較復(fù)雜，靈敏度相對較低。

圖1 無線通信接收機(jī)結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)以上的分析，結(jié)合發(fā)送電路，選用零中頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)比較合適，主要原因有：，零中頻的本振 頻率和接收射頻信號(hào)的頻率相同，而讀寫器接收到的射頻信號(hào)為電子標(biāo)簽對讀寫器發(fā)射信號(hào)的反射，因此 接收電路的本振信號(hào)可以和發(fā)射信號(hào)的本振采用同一本振，可以減小硬件開銷和功耗，降低電路復(fù)雜度； 第二，根據(jù)分析，接收信號(hào)的頻譜在零頻處沒有功率分布，在進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑V波以后，零中頻接收機(jī)的直流 失調(diào)對接收機(jī)信號(hào)功率的影響不大。

　　采用零中頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)，接收機(jī)接收到的信號(hào)為幅度調(diào)制信號(hào)：

　　其中Ac為接收的載波信號(hào)的幅度，m(t)為有用信號(hào)，φc為接收信號(hào)的相位。而本振信號(hào)為：

　　兩者混頻以后的信號(hào)經(jīng)過低通濾波以后可以得到：

　　由上面的公式可以看出，兩者相位上的差異可能導(dǎo)致接收到的有用信號(hào)為零。要消除零點(diǎn)，可以改變進(jìn) 入接收機(jī)混頻器的本振信號(hào)相位；或者改變發(fā)射RF信號(hào)的本振頻率。這兩種辦法的缺陷是都必須動(dòng)態(tài)調(diào)整 ，并且當(dāng)標(biāo)簽運(yùn)動(dòng)時(shí)必須自適應(yīng)跟蹤，—方面需要判決電路，另一方面需要隨時(shí)改變相位或者頻率，在硬 件上開銷很大，并且實(shí)現(xiàn)困難。

　　經(jīng)過仔細(xì)分析后，采用I/Q兩路正交的接收機(jī)結(jié)構(gòu)來消除零點(diǎn)效應(yīng)。當(dāng)I支路達(dá)到零點(diǎn)時(shí)，Q支路剛好處于 值。當(dāng)基帶選用合適的合并電路時(shí)，利用I/Q兩個(gè)支路可以有效地避免接收機(jī)的零點(diǎn)效應(yīng)。

　　綜合以上結(jié)論，在綜合考慮電子標(biāo)簽到讀寫器的編碼方案、讀寫器的硬件和性能要求等方面的因素后， 讀寫器的接收電路結(jié)構(gòu)選取為I/Q兩支路正交的零中頻接收機(jī)。

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