實時頻譜儀的數(shù)字中頻處理設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著寬帶無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電子信號的信號頻率范圍越來越髙，載波傳輸頻率也越來越髙，突發(fā)性和復(fù)雜性也在增加?；趥鹘y(tǒng)頻譜分析技術(shù)的測試設(shè)備已經(jīng)難以應(yīng)對高帶寬、髙精度、實時性、多突發(fā)等檢測挑戰(zhàn)。本文基于全數(shù)字中頻處理技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了一種具有髙帶寬信號采樣，實時數(shù)據(jù)處理的數(shù)字中頻處理模塊。
　　論文首先論述了全數(shù)字中頻處理技術(shù)，分析并探討了寬帶信號采樣定理、數(shù)字下變頻技術(shù)、重載系數(shù)匹配濾波器設(shè)計，重疊幀技術(shù)、快速傅里葉變換理

2、論等。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)計指標(biāo)要求，設(shè)計了應(yīng)用于實時頻譜分析與調(diào)制域處理的中頻處理模塊。
　　1.關(guān)于模擬信號高速采樣模塊，包括采樣時鐘邏輯設(shè)計、抗混疊濾波器設(shè)計和ADC采樣數(shù)據(jù)接收邏輯設(shè)計。首先基于帶通采樣定理設(shè)計一種帶通濾波器，然后在FPGA內(nèi)部對ADC采樣時鐘進(jìn)行配置，并對數(shù)字化的中頻信號進(jìn)行接收、處理與傳遞。
　　2.針對不同信號測試需求，基于數(shù)字下變頻技術(shù)，實現(xiàn)把信號從中頻搬到零頻；基于濾波降采樣技術(shù)，在保證數(shù)據(jù)不

3、失真的前提下，設(shè)計了具有可變抽取率的抽取濾波結(jié)構(gòu)，獲得滿足不同分析帶寬的多速率信號。
　　3.雙FIFO幀重疊方法。重疊幀技術(shù)是實時頻譜分析中的關(guān)鍵技術(shù)之一，論文設(shè)計了基于雙FIFO的固定重疊率重疊方法?；鶐盘柦?jīng)過加窗，即與時域窗函數(shù)系數(shù)相乘，以數(shù)據(jù)幀的格式送到實時FFT中進(jìn)行頻譜分析處理。
　　4.幅相計算邏輯設(shè)計。實時FFT處理技術(shù)是實時頻譜分析的核心技術(shù)，論文首先介紹了快速傅里葉變換理論，設(shè)計并采用FFT流水線結(jié)構(gòu)，