數(shù)字下變頻技術的研究及FPGA實現(xiàn).pdf

1、軟件無線電以通用的可編程邏輯器件或數(shù)字信號處理器構件硬件平臺，以軟件方式實現(xiàn)不同應用功能，是當前軍事和移動通信領域的研究熱點之一。軟件無線電的中心思想是：構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺，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，把接收到的信號盡早數(shù)字化。實現(xiàn)這樣的目標必須實現(xiàn)解調(diào)的軟化和數(shù)字化，而實現(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、本文針對軟件無線電的數(shù)字下變頻技術展開研究，重點研究如何用FPGA實現(xiàn)數(shù)字下變頻。
　　 數(shù)字下變頻(Digital Down Convert-DDC)是將中頻信號下變頻至零頻，且使信號速率降至適宜通用DSP器件處理速率的技術。實現(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數(shù)字化的關鍵環(huán)節(jié)。經(jīng)過數(shù)字下變頻處理，中頻信號被下變頻至軟件可以處理的零中頻，是實現(xiàn)用軟件來完成原來需要硬件完成的

3、工作的關鍵。數(shù)字下變頻涉及了很多通信技術的基礎理論，本文總結歸納了這些理論，包括信號采樣理論、多速率信號處理理論、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計數(shù)字下變頻的一把鑰匙。
　　 本文首先對軟件無線電數(shù)字下變頻的國內(nèi)外現(xiàn)狀進行了分析，然后對于FPGA實現(xiàn)數(shù)字下變頻設計的優(yōu)勢作了闡述。在對軟件無線電理論基礎、數(shù)字信號處理的相關知識深入學習的基礎上重點研究軟件無線電數(shù)字下變頻技術。基于本論文在FPGA中

4、實現(xiàn)的結構，討論了DDC的工作原理，給出數(shù)字下變頻器的常用結構，然后設定整體系統(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模塊中的應用及各個模塊的實現(xiàn)，并對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核相結合的方法完成多通道DDC各個模塊的設計與仿真調(diào)試，結果表明設計的思想和結構是正確的，在下一步工作中主要完成系統(tǒng)的板級調(diào)試。
　　 基于FPGA實現(xiàn)的DDC，能充分體現(xiàn)軟件無線電系統(tǒng)高的靈活