TD-LTE基站中數(shù)字中頻系統(tǒng)的設計及FPGA實現(xiàn).pdf

1、隨著LTE多頻多模時代的到來及分布式基站的大量覆蓋，加速了軟件無線電(SDR)等新興技術的發(fā)展。由于軟件無線電普遍采用中頻數(shù)字化方案，數(shù)字中頻成為其核心技術之一。數(shù)字中頻是相對于基帶信號和射頻信號而言，它作為射頻拉遠單元(RRU)的一部分是連接射頻信號和基帶處理單元(BBU)的關鍵。數(shù)字中頻技術主要包括數(shù)字上變頻(DUC)和數(shù)字下變頻(DDC)。DDC是將數(shù)字化后的高速中頻信號轉換為低速的基帶信號，以方便BBU中的信道解調，其主要功能模

2、塊包括正交混頻和抽取濾波。DUC正好相反，其主要作用是提高基帶信號的分辨率，以降低D/A轉換的量化誤差和對模擬濾波器的要求。DUC主要功能模塊包括插值濾波和削峰。數(shù)字中頻技術的重要性在于保證過渡過程中信號的時頻域特性不變。
　　本文在對數(shù)字中頻相關的理論知識進行分析的基礎上，完成了基于FPGA的數(shù)字中頻系統(tǒng)的設計，在FPGA中實現(xiàn)數(shù)字上、下變頻算法設計及對中頻模擬部分和基帶處理單元的接口設計。在數(shù)字下變頻模塊中，分別對正交混頻電路

3、、CIC抽取濾波、半帶抽取濾波及FIR濾波做出了分析和設計；在數(shù)字上變頻模塊中，分別對零中頻技術、半帶插值濾波、削峰技術做出了分析和設計；在接口部分，分別對FPGA與ADC/DAC接口、CPRI協(xié)議和SERDES接口做出了分析和設計。此外，本文還介紹了系統(tǒng)的硬件設計，包括器件選型和電源方案。
　　最后，本文在對核心模塊進行的仿真驗證的基礎上對硬件實現(xiàn)做出描述，并以單一信號對系統(tǒng)的上行鏈路及下行鏈路的數(shù)據(jù)通路進行了測試，驗證了系統(tǒng)設