軟件無(wú)線電平臺(tái)中頻譜分析波形設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、頻譜分析儀作為頻域測(cè)量的基本工具,在科研和生產(chǎn)中都具有重要的意義。而近年來(lái),無(wú)線通信的發(fā)展使得對(duì)頻譜資源的需求和使用不斷增多,導(dǎo)致頻譜空間環(huán)境越發(fā)復(fù)雜。這對(duì)頻域測(cè)量工具頻譜分析儀的靈活性、可配置性和開(kāi)放性提出了更高的要求,而這些要求正好符合軟件無(wú)線電技術(shù)的思想。
　　軟件無(wú)線電的基本思想是在一套標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)上,用軟件的方法實(shí)現(xiàn)各種不同業(yè)務(wù),以滿足各種不同的需求。現(xiàn)代的頻譜分析儀中開(kāi)始采用這種結(jié)構(gòu),即模擬的射頻接收端

2、和全數(shù)字式的中頻處理系統(tǒng),這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)高頻率分辨率和多測(cè)量功能。該結(jié)構(gòu)中全數(shù)字式的中頻處理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高性能頻譜分析的關(guān)鍵。
　　本文的目的就是給出軟件無(wú)線電平臺(tái)中頻譜分析數(shù)字中頻的實(shí)現(xiàn)方案,并利用該平臺(tái)驗(yàn)證方案的可行性,這樣既能有效模擬實(shí)際的頻譜分析儀,又能利用通用的硬件平臺(tái)降低研究成本。設(shè)計(jì)方案中將頻譜分析的數(shù)字中頻處理部分劃分為幾個(gè)基本模塊,包括將中頻信號(hào)搬移到基帶的數(shù)字混頻模塊、減少頻譜混疊并降低數(shù)據(jù)采樣率的級(jí)聯(lián)積分梳狀

3、濾波模塊和級(jí)聯(lián)半帶濾波模塊、實(shí)現(xiàn)離散信號(hào)頻譜分析的頻譜計(jì)算模塊和控制時(shí)序、參數(shù)的參數(shù)控制模塊。
　　設(shè)計(jì)的頻譜分析數(shù)字中頻處理方案將中心頻率70MHz、采樣率230.4MSPS的中頻信號(hào)作為輸入,需要實(shí)現(xiàn)30Hz~30kHz的頻率分辨率,用FPGA中資源較為豐富的Xilinx Virtex6 xc6vsx315t作為數(shù)字中頻的處理芯片。在軟件無(wú)線電平臺(tái)上的驗(yàn)證結(jié)果表明:方案中各個(gè)模塊功能正常;中頻方案的動(dòng)態(tài)范圍能達(dá)到65dB;實(shí)際