射頻信號采集回放系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著導(dǎo)航技術(shù)和空間科學(xué)的高速發(fā)展,射頻信號采集/回放系統(tǒng)開始廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、氣象、航空航天、通信等領(lǐng)域。它既可以將復(fù)雜的空中信號實(shí)時采集記錄下來,進(jìn)行分析和算法研究,又可以通過硬件回放模擬真實(shí)的工作環(huán)境,為各類接收機(jī)的開發(fā)和調(diào)試提供穩(wěn)定、可靠、可重復(fù)使用的信號源,減少現(xiàn)場測試的時間和開發(fā)成本。
　　 本文根據(jù)無線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)的要求,結(jié)合國內(nèi)外數(shù)據(jù)采集/回放技術(shù)的特點(diǎn),提出了一種通用的射頻信號采集/回放系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,并完成了系統(tǒng)的

2、設(shè)計與測試。最終實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)能夠針對1150MHz～1610MHz的頻段,完成4路最高55MHz采樣帶寬、170MHz采樣頻率的射頻信號采集,并且具有存儲、分析以及回放等功能。
　　 首先,本文針對系統(tǒng)涉及到的信號采樣理論,多速率信號處理理論作了介紹,研究了適合本系統(tǒng)的PCI Express總線技術(shù)和磁盤陣列技術(shù),突破了當(dāng)前其它研究成果在傳輸與存儲速率上的瓶頸。在此基礎(chǔ)上提出了系統(tǒng)的指標(biāo),完成了關(guān)鍵芯片的選型并確定了系統(tǒng)的總體框圖

3、。
　　 其次,在硬件設(shè)計方面,本文采用模塊化思想合理地劃分各個功能子模塊,詳細(xì)地論述了各個功能模塊的設(shè)計依據(jù),重點(diǎn)分析了包括射頻前端低噪聲放大器、混頻器、鎖相環(huán)的環(huán)路濾波器、電源分配在內(nèi)的關(guān)鍵電路。在邏輯設(shè)計方面,本文采用CORDIC算法設(shè)計數(shù)控振蕩器,采用級聯(lián)積分梳狀濾波器作為第一級濾波,在FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)了2.5kHz精度的數(shù)字變頻。利用Xilinx的IP Core實(shí)現(xiàn)了PCI Express的邏輯接口,并完成了對DMA控制