一种低频超宽带接收机系统技术方案

本发明专利技术提供一种低频超宽带接收机系统，包括前端电路系统、模数转换电路系统和望远镜数字运算板；前端电路系统包括一次处理模块、二次处理模块和时钟模块；一次处理模块用于将射频信号放大混频，生成中频信号；二次处理模块用于根据指令提取中频信号中对应频段的通带信号，以供模数转换电路系统处理；时钟模块，用于为模数转换电路系统提供时钟；模数转换电路系统用于将中频通带信号转换为数字信号；望远镜数字运算板包括多个FPGA母板，AD子板和尾板，用于对来自模数转换电路系统的数字信号进行多级DDC、PFB、FFT和FIR并行滤波。本发明专利技术使得覆盖带宽较宽，灵活性高，精度较高。采用多级DDC、PFB、FFT和FIR相结合，实现同级别FPGA上较好的频率分辨率。 1

A low frequency ultra wideband receiver system

The invention provides a low-frequency ultra wideband receiver system, including the front end circuit system, the analog digital conversion circuit system and the telescope digital operation board. The front end circuit system includes a processing module, two processing modules and clock modules; the first processing module is used to amplify the frequency signal and generate the intermediate frequency signal; the two time is used. The processing module is used to extract the passband signal of the corresponding frequency band in the intermediate frequency signal according to the instruction, for processing the analog to digital conversion circuit system; the clock module is used to provide the clock for the analog to digital conversion circuit system; the analog to digital conversion circuit system is used to convert the intermediate frequency band signal to the digital signal; the telescope digital operation board includes multiple FPGA Motherboards, AD boards and tail plates are used for parallel DDC, PFB, FFT and FIR filtering of digital signals from analog to digital converter systems. The invention has wide coverage bandwidth, high flexibility and high precision. The multilevel DDC, PFB, FFT and FIR are combined to achieve better frequency resolution on the same level FPGA. One

【技术实现步骤摘要】
一种低频超宽带接收机系统
本专利技术涉及天文学领域，更具体地，涉及一种低频超宽带接收机系统。
技术介绍
超宽带接收机与相位阵接收机一起成为未来接收机发展的两大方向。同时，超宽带技术是接收机中对软件，硬件和固件设计及技术要求最严格的，是具有挑战的探索性科研仪器。最近的5年时间，随着半导体技术(如超高速高精度的模数转换芯片)的发展以及高速大数据量芯片(如更快的现场可编程阵)实时运算能力的提升，逐渐满足望远镜更宽的带宽要求。从而使得由原来的只能有选择的观测特定带宽，逐步由一套接收机覆盖整个望远镜可用频率范围变为可能，同时实现了超宽带观测的能力，带来了很多以往接收机不能实现的观测内容和效果。现在超宽带接收机作为全球射电望远镜研究关键的领域，比如在平方公里阵SKA等工程中，超宽带技术可以发挥不错的效果。美国升级甚大阵VLA，集中在接收机方面的升级，从而升级为EVLA。德国马普射电所积极研制超宽带接收机，其主要用于Effelsberg100米望远镜，2012年开展了试观测活动。美国GBT望远镜也非常重视此领域的研发工作，推动了0.5-3GHz的超宽带接收机的研制工作，主要是为了计时观测脉冲星。美本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低频超宽带接收机系统，其特征在于，包括前端电路系统、模数转换电路系统和

【技术特征摘要】
1.一种低频超宽带接收机系统，其特征在于，包括前端电路系统、模数转换电路系统和望远镜数字运算板；所述前端电路系统包括一次处理模块、二次处理模块和时钟模块；所述一次处理模块，用于将所述天线接收到的射频信号进行放大和混频，生成满足所述模数转换电路系统的功率要求的中频信号；所述二次处理模块，用于根据指令，提取所述中频信号中对应频段的通带信号，以供所述模数转换电路系统处理；所述时钟模块，用于为所述前端电路系统提供本振，以及为所述模数转换电路系统提供时钟；所述模数转换电路系统采用多块带宽为3.2Gsps、精度为12bit的交错式模数转换芯片，用于将所述中频通带信号转换为数字信号；所述望远镜数字运算板包括多个FPGA母板，AD子板和尾板，用于对来自所述模数转换电路系统的数字信号进行多级DDC、PFB、FFT和FIR并行滤波。2.根据权利要求1所述的接收机系统，其特征在于，所述一次处理模块，包括：依次电连接的第一低噪声放大器、第一固定衰减器、第一宽带射频放大器、第一数字可变电子衰减器、第二固定衰减器、第二宽带射频放大器、第三固定衰减器、第三宽带射频放大器、第二数字可变电子衰减器和混频器。3.根据权利要求2所述的接收机系统，其特征在于，所述第一低噪声放大器为CMA-5043+；所述第一固定衰减器、所述第二固定衰减器和所述第三固定衰减器均为GAT-5；所述第一宽带射频放大器、所述第二宽带射频放大器和所述第三宽带射频放大器均为ADL5610；所述第一数字可变电子衰减器和所述第二数字可变电子衰减器均为HMC624LP4，所述混频器为M1...

【专利技术属性】
技术研发人员：段然，张馨心，李菂，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：北京,11