軟件無線電中數(shù)字下變頻技術(shù)的研究與實現(xiàn)

1、<p>　　軟件無線電中數(shù)字下變頻技術(shù)的研究與實現(xiàn)</p><p>　　中完成的一種數(shù)字信號處理平臺建設(shè)，并在此基礎(chǔ)上通過軟件完成不同應用功能，這也是當前階段應用在移動通信行業(yè)當中的重要技術(shù)內(nèi)容。本文針對軟件無線電中數(shù)字下變頻技術(shù)開展相關(guān)研究。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：軟件無線電；數(shù)字下變頻；內(nèi)插 </p><p>　　軟件無線電產(chǎn)生的主要是對模數(shù)進

2、行轉(zhuǎn)換。在盡可能靠近射頻段的情況，使用寬帶天線或者可能是多頻段天線設(shè)備，完成對整個RF段的數(shù)字處理。數(shù)字化完成之后，相關(guān)信號處理則可以使用CPU或者是DSP處理器完成。結(jié)合不同的軟件計算方法，軟件無線電能夠完成基于實時條件的通信任務，并能夠為實際通信業(yè)務提供更多更加豐富的業(yè)務種類，因此從靈活性以及適應性角度分析具有重要意義。 </p><p><b>　　1 信號采樣 </b></p&

3、gt;<p>　　軟件無線電在進行轉(zhuǎn)換的過程中需要盡可能保證靠近天線端位置，并在此基礎(chǔ)上對RF信號完成數(shù)字化技術(shù)處理。結(jié)合軟件方式完成對通信功能的使用。為此，軟件無線電當中最為主要的任務主要是能夠在連續(xù)時間信號或者是中頻信號完成技術(shù)采樣，主要方式有如下幾種。 </p><p>　?。?）Nyquist采樣 </p><p>　　定理：可以通過設(shè)置頻帶（0，fH），且知道其帶限

4、信號可以表示為x（t），這個過程中，通過≥fs=2fH的速率完成間隔采樣，能夠得到時間離散信號結(jié)果，這個過程中原信號則能夠被直接確定下來。 </p><p>　　這個定理主要是指在不小于信號最高頻率的2倍基礎(chǔ)上則可以進行帶限采樣，這個過程中形成的離散采樣取值也能夠十分準確，并有效確定原信號。在理想情況下，A/D完成信號轉(zhuǎn)換之前，抗混疊濾波器可以對自身需要的全部頻率完成通過，這其中超過了fmax頻率則需要施加無窮衰

5、減，這樣可以有效避免發(fā)生混疊情況出現(xiàn)。盡管如此，但是因為實際濾波器并不能夠真正完全實現(xiàn)這項特征。 </p><p><b>　?。?）帶通采樣 </b></p><p>　　上述采樣定理通常情況下只能對頻譜分布采樣問題進行闡釋，結(jié)合Nyquist采樣定理，可以通過fs≥2fH的實際采樣率進行采樣。 </p><p>　　采用帶通采樣方式進行采樣

6、也同樣能夠解決上述中這個問題。帶通采樣定理主要可以表示為：設(shè)置帶頻（fL，fH），則帶限信號可以表示為x（t），這個過程中則采樣率fS可以滿足公式fs= </p><p>　　帶通理論的應當需要一個前提，如果在一個頻帶當中有信號則不能夠在其他的頻帶當中具有相同的信號。 </p><p><b>　　（3）欠采樣 </b></p><p>　　通

7、常情況下，采樣速率在信號最高頻以下2倍的時候為欠采樣。通過進行欠采樣往往有可能降低A/D的采樣實際發(fā)生頻率，通過結(jié)合ADC器件以及抽取率等的要求能夠大幅度降低。除此之外，欠采樣結(jié)合有針對性的選擇頻率以及IF頻率部分，也能夠有效避免造成帶外諧波等干擾。欠采樣同樣還具有一種類似于變頻器方面的作用。通常情況下能對信號完成欠采樣。 </p><p>　　2 數(shù)字下變頻實現(xiàn)設(shè)計內(nèi)容綜合分析 </p><

8、p>　?。ㄒ唬?shù)字混頻正交變換實現(xiàn) </p><p>　　基于對上述中幾種類型的信號采樣進行分析發(fā)現(xiàn)，因為兩個正交本振序列在產(chǎn)生與相乘的過程中都能夠通過數(shù)學運算方式進行，為此，則能夠?qū)\算精度加以保障，則可以完成對正交性的要求。 </p><p>　　（二）數(shù)字下變頻關(guān)鍵技術(shù)分析 </p><p>　　數(shù)字下變頻主要實現(xiàn)能力是數(shù)字下變頻，濾波以及二次采樣。但是

9、在實現(xiàn)這些功能的過程中需要掌握的關(guān)鍵就是NCO設(shè)計以及濾波器等的設(shè)計以及在此基礎(chǔ)上應當如何進行選取。 </p><p>　　數(shù)字控制振蕩器：NCO主要目標是為了對產(chǎn)生在理想狀態(tài)下的正弦或者是余弦序列。也就是能形成一個頻率可以發(fā)生改變的正弦波樣本。 </p><p>　　S（n）=cos（2πfLOn/fs）（n=O，l，2，，） </p><p>　　正弦波樣本能夠

10、結(jié)合實時計算方式形成，但是這種形式產(chǎn)生的正弦波往往只能夠應用在信號采樣頻率相對較低的情況下。軟件無線電系統(tǒng)當中需要的高速采樣處理采用NCO實時計算不太現(xiàn)實。為此，需要采用插標法，也就是根據(jù)各個NCO的相位完成計算，獲得正弦值，并按照相位角度作為地址存儲該相位的正弦值數(shù)據(jù)內(nèi)容。 </p><p>　?。ㄈ┗诙囗棡V波的設(shè)計與實現(xiàn) </p><p>　　采用多項濾波數(shù)字正交變換的過程中可以不

11、借助于本振，這樣能夠省略掉DDS的部分。結(jié)合其主要思路能夠?qū)/D轉(zhuǎn)換器鍵入到輸入信號x（t）=a（t）cos（2πf0t+μ（t））。 </p><p>　　本文當中主要對數(shù)字下變頻主要原理等進行了充分的理解與運用，并對關(guān)鍵技術(shù)與計算進行了簡要分析與總結(jié)，其中主要內(nèi)容包括數(shù)字控制振蕩器、CIC、HBF以及FIR等形成濾波的原理與結(jié)構(gòu)。 </p><p><b>　　3 結(jié)語 &

12、lt;/b></p><p>　　綜上所述，本文當中主要研究成果包括幾個方面：首先是對軟件無線電相關(guān)數(shù)字下變頻技術(shù)應用特征以及發(fā)展情況進行了綜合分析，并在此基礎(chǔ)上對數(shù)字下變頻相關(guān)運算問題進行了綜合分析，對原理內(nèi)容以及關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細闡述，另外，就是結(jié)合當前數(shù)字下變頻方案內(nèi)容形成模塊仿真建設(shè)。希望能夠通過模擬建設(shè)實現(xiàn)對軟件無線電中數(shù)字下變頻技術(shù)的長足發(fā)展。 </p><p><

13、b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]陸迎光.軟件無線電理論研究及中頻軟件無線電接收機子系統(tǒng)設(shè)計[D].東華大學，2004. </p><p>　　[2]周美蘭，李思，李天利，張濤.？基于FPGA的無源TPMS定點小數(shù)除法[J]. 黑龍江大學自然科學學報，2011（01）. </p><p>　　[3]蔡珊珊.基于DSP的軟件無線

14、電接收機數(shù)字下變頻技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D].大連海事大學，2004. </p><p>　　[4]廖東進.軟件無線電技術(shù)在分布式移動基站RRU中的研究與設(shè)計[D].浙江工業(yè)大學，2009. </p><p>　　[5]劉再東.GSM系統(tǒng)中數(shù)字上下變頻技術(shù)的應用研究及其FPGA實現(xiàn)[D].成都理工大學，2012. </p><p>　　[6]劉欣.基于CORDIC的數(shù)字