頻譜儀數(shù)字中頻處理模塊邏輯設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著軟件無線電技術和數(shù)字信號處理相關器件的快速發(fā)展，頻譜分析儀的中頻處理模塊逐漸從傳統(tǒng)的模擬中頻過渡到數(shù)字中頻，由此形成的數(shù)字式頻譜儀相較于模擬頻譜儀，不僅測量精度更高，還具有測量速度快、更加實時等優(yōu)勢，有著廣泛的應用前景。
　　本文主要闡述了一種數(shù)字式頻譜儀中數(shù)字中頻處理模塊的邏輯設計與實現(xiàn)，該模塊最重要的功能是獲得頻譜儀的可程控分辨率帶寬、視頻帶寬以及實現(xiàn)視頻檢波功能。結合頻譜儀工作特點及儀器的設計技術指標，文中采用全數(shù)字中頻

2、處理技術，提出了數(shù)字中頻處理模塊的設計方案。在中頻處理模塊中，首先采用數(shù)字下變頻將中頻信號移至零頻，又在保證有效信號不失真的前提下，對高速率的數(shù)據(jù)進行抽取濾波處理，得到低速率基帶信號，在此基礎上完成后續(xù)的濾波、檢波等信號處理，提取所需的頻譜信息，實現(xiàn)整個頻譜儀的頻譜測量功能。
　　所設計的處理模塊以中心頻率21.4MHz、采樣率100MSPS的中頻信號作為輸入信號，需要實現(xiàn)1KHz-3MHz分辨率帶寬范圍，以及四種常用的視頻檢波方

3、式。根據(jù)本處理模塊的功能特點，選用了現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）器件、通用數(shù)字信號處理器（DSP）器件和PCI-E接口專用芯片，分別用于實現(xiàn)中頻信號處理、中頻模塊控制和模塊與上位機通信的功能。其中，中頻信號處理是數(shù)字中頻的核心功能實現(xiàn)部分，它包含了數(shù)字下變頻、視頻濾波和視頻檢波三個部分，由于下變頻中含有多組濾波器，需要進行大量的數(shù)字運算處理，故FPGA器件特意選用了DSP48A資源較豐富的型號芯片，采用了IPCORE植入的方法進行設計，