兩通道數(shù)字下變頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、Galileo系統(tǒng)是由歐盟主導(dǎo)并有多個(gè)國家參與的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它具有定位精度高、覆蓋面廣、服務(wù)內(nèi)容多、全民用等優(yōu)點(diǎn)。未來的Galileo導(dǎo)航系統(tǒng)用戶接收機(jī)應(yīng)能同時(shí)接收和處理多種射頻信號(hào)(如Galileo導(dǎo)航信號(hào)、GPS導(dǎo)航信號(hào)和3G定位信號(hào)等)來實(shí)現(xiàn)組合導(dǎo)航，進(jìn)一步提高定位的覆蓋范圍和精度。這就對接收機(jī)射頻前端的靈活性、通用性和可擴(kuò)展性等性能提出了較高的要求。
　　 接收機(jī)射頻前端輸出的數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)量較高，軟件無線電D

2、DC(數(shù)字下變頻)系統(tǒng)作為連接前端ADC與后端通用DSP器件之間的橋梁，通過降低數(shù)據(jù)流的速率，把低速數(shù)據(jù)送給后端通用DSP器件進(jìn)行處理，其性能的優(yōu)劣將對整個(gè)軟件無線電系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。采用專用DDC芯片完成數(shù)字下變頻，雖然具有抽取比大、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格昂貴，靈活性不強(qiáng)，不能充分體現(xiàn)軟件無線電的優(yōu)勢。FPGA工藝發(fā)展迅速，處理能力大大增強(qiáng)，相對于ASIC、DSP來說具有吞吐量高、開發(fā)周期短、可實(shí)現(xiàn)在線重構(gòu)等諸多優(yōu)勢。正因?yàn)檫@

3、些優(yōu)點(diǎn)，使得FPGA在軟件無線電的研究和開發(fā)中起著越來越重要的作用。
　　 本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在一塊FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)雙通道數(shù)字下變頻系統(tǒng)。主要對軟件無線電數(shù)字下變頻器的FPGA實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了研究分析，完成了其主要模塊的設(shè)計(jì)和仿真以及初步的系統(tǒng)級(jí)及板級(jí)驗(yàn)證。
　　 論文首先對軟件無線電數(shù)字下變頻的國內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，然后對FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻設(shè)計(jì)的優(yōu)勢作了闡述。在對軟件無線電理論基礎(chǔ)、數(shù)字信號(hào)處理的相關(guān)知識(shí)深入研究的基

4、礎(chǔ)上重點(diǎn)研究軟件無線電數(shù)字下變頻技術(shù)。對數(shù)字下變頻的NCO、混頻、CIC、HB、FIR模塊的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行深入研究，從數(shù)字下變頻的系統(tǒng)層次上考慮了各模塊彼此間的性能制約，從而選擇合理配置、優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以獲得模塊間的性能均衡和系統(tǒng)性能的最優(yōu)化。最后通過采用基于System Generator的設(shè)計(jì)方法，完成了數(shù)字下變頻系統(tǒng)中各個(gè)模塊以及子模塊的建模及Simulink仿真驗(yàn)證。同時(shí)在ISE10.1中對System Generator自動(dòng)生成的