數(shù)字下變頻技術(shù)的研究及FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、軟件無線電以通用的可編程邏輯器件或數(shù)字信號(hào)處理器構(gòu)件硬件平臺(tái)，以軟件方式實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用功能，是當(dāng)前軍事和移動(dòng)通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。軟件無線電的中心思想是：構(gòu)造一個(gè)具有開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)，將各種功能用軟件來完成，并使寬帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，把接收到的信號(hào)盡早數(shù)字化。實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)必須實(shí)現(xiàn)解調(diào)的軟化和數(shù)字化，而實(shí)現(xiàn)解調(diào)的軟化和數(shù)字化的前提是將射頻或中頻信號(hào)變到基帶，數(shù)字下變頻器執(zhí)行的就是這種信道的訪問功能。

2、本文針對(duì)軟件無線電的數(shù)字下變頻技術(shù)展開研究，重點(diǎn)研究如何用FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻。
　　 數(shù)字下變頻(Digital Down Convert-DDC)是將中頻信號(hào)下變頻至零頻，且使信號(hào)速率降至適宜通用DSP器件處理速率的技術(shù)。實(shí)現(xiàn)這種功能的數(shù)字下變頻器是軟件無線電的核心部分，它工作在AD之后，是軟件無線電把中頻信號(hào)數(shù)字化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。經(jīng)過數(shù)字下變頻處理，中頻信號(hào)被下變頻至軟件可以處理的零中頻，是實(shí)現(xiàn)用軟件來完成原來需要硬件完成的

3、工作的關(guān)鍵。數(shù)字下變頻涉及了很多通信技術(shù)的基礎(chǔ)理論，本文總結(jié)歸納了這些理論，包括信號(hào)采樣理論、多速率信號(hào)處理理論、高效數(shù)字濾波理論以及正交數(shù)字混頻理論。掌握這些理論是我們理解和設(shè)計(jì)數(shù)字下變頻的一把鑰匙。
　　 本文首先對(duì)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(duì)于FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)作了闡述。在對(duì)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)深入學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究軟件無線電數(shù)字下變頻技術(shù)?；诒菊撐脑贔PGA中

4、實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，討論了DDC的工作原理，給出數(shù)字下變頻器的常用結(jié)構(gòu)，然后設(shè)定整體系統(tǒng)方案，并按功能完成模塊劃分和接口定義，討論主要下變頻算法在各個(gè)模塊中的應(yīng)用及各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)部分模塊仿真和性能優(yōu)化分析。最后通過使用編程語言和調(diào)用部分IP核相結(jié)合的方法完成多通道DDC各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與仿真調(diào)試，結(jié)果表明設(shè)計(jì)的思想和結(jié)構(gòu)是正確的，在下一步工作中主要完成系統(tǒng)的板級(jí)調(diào)試。
　　 基于FPGA實(shí)現(xiàn)的DDC，能充分體現(xiàn)軟件無線電系統(tǒng)高的靈活