基于FPGA的數(shù)字中頻卡的設計與實現(xiàn).pdf

1、軟件無線電是現(xiàn)代通信領域的研究熱點，數(shù)字中頻為軟件無線電的關鍵技術之一。受目前器件性能的限制，先將射頻信號下變頻為中頻信號，對中頻信號進行數(shù)字化處理。FPGA具有專用集成電路的高性能和通用DSP的靈活性，在數(shù)字信號處理領域發(fā)揮著越來越重要的作用，已廣泛應用于各種無線通信系統(tǒng)。采用FPGA實現(xiàn)數(shù)字中頻，可以很好的協(xié)調(diào)處理能力和靈活性之間的矛盾。本文對數(shù)字中頻的FPGA實現(xiàn)展開研究，詳細分析了系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計。
　　 首先，

2、本文介紹了數(shù)字中頻的研究背景，闡述了軟件無線電的大背景以及FPGA在數(shù)字中頻領域的應用。分析了數(shù)字上變頻、數(shù)字下變頻、CIC抽取濾波器、CIC插值濾波器、CIC濾波器的補償、數(shù)字控制振蕩器等與數(shù)字中頻相關的原理。其次，完成了系統(tǒng)硬件的原理圖設計和PCB設計，詳細分析了模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、FPGA、單片機模塊、時鐘模塊、電源模塊的設計。并對各硬件模塊進行功能調(diào)試和測試，確保模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的帶寬、轉(zhuǎn)換速率、幅值和阻抗等指標滿足系

3、統(tǒng)要求、電源模塊提供高質(zhì)量的電源、時鐘模塊輸出系統(tǒng)要求的時鐘。然后，完成了數(shù)字中頻的FPGA軟件設計，詳細分析了數(shù)字上變頻模塊、數(shù)字下變頻模塊、CIC抽取/插值濾波器、FIR補償濾波器和數(shù)字控制振蕩器的FPGA設計和實現(xiàn)。自下而上對系統(tǒng)各模塊進行了功能仿真，功能仿真結(jié)果與理論結(jié)果一致。對仿真結(jié)果進行FFT分析，結(jié)果表明CIC抽取/插值濾波器加FIR補償濾波器的方式抽取/插值效果較為理想。而且該組合結(jié)構簡單，易于使用FPGA實現(xiàn)。最后，通