基于FPGA的射頻收發(fā)機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到越來(lái)越多的高校重視，對(duì)于無(wú)線通信實(shí)驗(yàn)課程來(lái)說(shuō)，良好的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)必不可少。因此，構(gòu)建一套完善的無(wú)線通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、工程素養(yǎng)和提高對(duì)無(wú)線通信相關(guān)技術(shù)的理解具有重要意義。
　　本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一套超外差結(jié)構(gòu)射頻收發(fā)機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，使用軟件定義無(wú)線電的技術(shù)，基帶系統(tǒng)具有軟件可編程、可重構(gòu)特性，射頻和中頻電路也具有重新設(shè)定的能力，主要表現(xiàn)在工作頻率可調(diào)；硬件結(jié)構(gòu)兼顧了超外差結(jié)構(gòu)和零中頻結(jié)構(gòu)，

2、滿足了通用性和兼容性的要求。
　　硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于數(shù)?；旌想娐返脑O(shè)計(jì)和信號(hào)完整性。本設(shè)計(jì)通過(guò)優(yōu)化布局布線，隔離數(shù)字芯片和模擬芯片以增加數(shù)模隔離度，優(yōu)化電源模塊，降低電源紋波從而抑制了噪聲的傳播，提高了系統(tǒng)的信噪比。基帶部分以ALTERA公司的Cyclone III芯片為核心進(jìn)行基帶信號(hào)的處理，輔以一塊ARM芯片作為控制芯片。數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換采用通信系統(tǒng)專用的高速TxDAC和RxADC，基帶信號(hào)的調(diào)制解調(diào)選用ADI公司的正交

3、變頻器，接收機(jī)基帶部分使用一塊AGC芯片進(jìn)行接收信號(hào)的增益控制，本振信號(hào)源使用鎖相環(huán)的方法實(shí)現(xiàn),信號(hào)源的頻率可調(diào)。系統(tǒng)自身可實(shí)現(xiàn)中頻140MHz的通信，配合射頻前端可實(shí)現(xiàn)2.4GHz-2.48GHz的無(wú)線射頻通信。
　　本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以進(jìn)行不同頻的雙工通信，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的基帶信號(hào)處理程序同時(shí)運(yùn)行于一塊FPGA，采用硬件編程語(yǔ)言Verilog實(shí)現(xiàn)這些算法?；鶐惴ㄔO(shè)計(jì)采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，將整個(gè)系統(tǒng)分成若干模塊，模塊下又分成若干子