高性能中頻數(shù)字接收機(jī)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、軟件無(wú)線(xiàn)電已經(jīng)廣泛運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，并且有很大的發(fā)展空間。在軟件無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)中，希望中央處理器能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并且還要在低信噪比、大頻偏的情況下正確解調(diào)。因此如何更大限度得提高系統(tǒng)的軟件無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的性能是本課題的研究重點(diǎn)。各種信號(hào)的解調(diào)方式以及性能對(duì)比將在論文中得到比較詳細(xì)的論證。 本課題要求能夠?qū)崿F(xiàn)帶寬為100MHz，中頻為375MHz，采樣率為500MSPS的QPSK信號(hào)的實(shí)時(shí)解調(diào)，并希望能夠支持多種調(diào)制方式的解調(diào)。目前

2、還沒(méi)有一種的FPGA能夠工作在500MHz以上，如果采用傳統(tǒng)的數(shù)字下變頻再解調(diào)的方式，在布局步線(xiàn)以后工作頻率只有不到200MHz。因此必須采用并行算法將運(yùn)算量分解才可能實(shí)時(shí)處理。由于成本考慮，采用了Xilinx公司的低成本FPGA，在速度和規(guī)模上受到了更多的限制。使用并行算法以后，能夠?qū)崟r(shí)處理500～600MSPS的信號(hào)。 為了解決系統(tǒng)速度與資源不足、以及提高系統(tǒng)性能我們采用的許多新算法，例如：采用一體化多相混頻、多相濾波結(jié)構(gòu)，

3、在不大幅度增加系統(tǒng)資源的情況下，成倍的提高了系統(tǒng)性能，充分發(fā)揮了多路AD交錯(cuò)并行采樣的并行優(yōu)勢(shì)。針對(duì)QPSK、BPSK、MSK、OQPSK信號(hào)解調(diào)，采用了前向+部分反饋結(jié)構(gòu)進(jìn)行載波頻偏、相偏恢復(fù)，克服了傳統(tǒng)的前向結(jié)構(gòu)對(duì)載波頻偏、相偏估計(jì)不準(zhǔn)確，以及傳統(tǒng)的閉環(huán)結(jié)構(gòu)工作頻率不高、容易發(fā)生自激等不足。并且采用先位同步、后載波相位恢復(fù)的方式，取得了良好的效果，性能遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的先載波同步后位同步，以及載波、位定時(shí)同步進(jìn)行的方法。采用了新型的載波同

4、步鑒相器。使用Cordic算法生成的角度鑒相器在性能上接近理想鑒相器，優(yōu)于傳統(tǒng)鑒相方法。通過(guò)改進(jìn)位定時(shí)恢復(fù)環(huán)前的修正濾波器，在不大幅度改變解調(diào)結(jié)構(gòu)的前提下實(shí)現(xiàn)了MSK、OQPSK信號(hào)解調(diào)，是解調(diào)系統(tǒng)具有一定通用性。使用了自動(dòng)增益控制(AGC)技術(shù)，提高了解調(diào)性能。為了方便算法實(shí)現(xiàn)，我們還使用DSP進(jìn)行了誤差分析，基帶信號(hào)處理以及數(shù)字下變頻的效果評(píng)估等工作。 我們?cè)贔PGA上實(shí)現(xiàn)了FM、AM、BPSK、MSK、QPSK、OQPSK