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定位技术从20世纪40年代开始,主要用于军事上的导弹定位;到了80年代发展到民用阶段,主要用于海、陆、空运输的导航和公共交通、搜索救援之中。本论文中的手持定位设备主要用于公安追踪目标手机系统中,先通过运营商得知犯罪分子的手机号码所在基站范围,再通过本设备对目标进行最后的跟踪定位。论文中的手持定位设备分为射频模拟前端接收机的硬件设计、基带硬件设计、基带算法设计、底层驱动设计等,本人所做的主要工作是手持定位设备的射频模拟前端接收机的硬件设计与实现。射频模拟前端接收机是整个定位系统的重要组成部分,设计时需结合现有的射频模拟前端设计理论和基带处理要求,才能设计出满足要求的射频模拟前端。 本论文的设计采用了技术较成熟的超外差结构的射频模拟前端接收机系统和基于信号能量强度的方法来定位,设计出了能兼容GSM、CDMA、WCDMA三种制式的接收机。同时针对手机上下行链路分别设计出对应的接收链路,当系统工作时,射频模拟前端设备上下行将接受到的信号经过A/D处理后送到基带处理。 在原理设计阶段采用安捷伦公司的ADS仿真软件搭建不同制式下的链路并对链路进行性能评估与分析。仿真评估设计的链路能否满足不同制式下的系统增益、系统相位噪声、噪声系数、三阶交截点等指标。通过链路仿真,着重设计第一级放大电路的偏置和匹配电路,并根据链路总的增益参数需求和动态范围参数要求设计射频与中频的放大链路,选取满足指标要求的不同器件。设计中采用了兼容三个频段的宽带无源混频器并对其可能出现的杂散进行了仿真与改进。最后根据性能与PCB布局的面积等指标选取了集成VCO的小数分频PLL芯片。 在原理图与PCB设计阶段,主要设计处理器的控制电路,此处理器主要用来控制衰减、切换开关、配置PLL寄存器、485通信等。对于PLL的电路的实现和上下行接收链路中频的实现,需要针对不同制式,使用不同型号的器件,并对外围匹配电路做适当修改。由于所做的是手持设备,需要考虑PCB布局的面积与整机的功耗,最后对射频模拟前端电路进行调试,发现PLL的杂散比较大,对于杂散产生的原因,进行原理性分析,选择合适的方法最终基本消除了杂散。测试LNA的性能,主要考察驻波比、增益和噪声是否满足指标要求,最后测试了整个系统的灵敏度。