基于FPGA的軟件無(wú)線(xiàn)電DDC設(shè)計(jì).pdf

1、軟件無(wú)線(xiàn)電DDC(數(shù)字下變頻)系統(tǒng)作為前端ADC與后端通用DSP器件之間的橋梁，通過(guò)降低數(shù)據(jù)流的速率，把低速數(shù)據(jù)送給后端通用DSP器件進(jìn)行處理，其性能的優(yōu)劣將對(duì)整個(gè)軟件無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。采用專(zhuān)用DDC芯片完成數(shù)字下變頻，雖然具有抽取比大、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格昂貴，靈活性不強(qiáng)，不能充分體現(xiàn)軟件無(wú)線(xiàn)電的優(yōu)勢(shì)。FPGA工藝發(fā)展迅速，處理能力大大增強(qiáng)，相對(duì)于A(yíng)SIC、DSP來(lái)說(shuō)具有吞吐量高、開(kāi)發(fā)周期短、可實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)重構(gòu)等諸多優(yōu)勢(shì)。

2、正因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，使得FPGA在軟件無(wú)線(xiàn)電的研究和開(kāi)發(fā)中起著越來(lái)越重要的作用。 本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在一塊FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)單通道數(shù)字下變頻系統(tǒng)?，F(xiàn)階段主要對(duì)軟件無(wú)線(xiàn)電數(shù)字下變頻器的FPGA實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了研究分析，重點(diǎn)完成了其主要模塊的設(shè)計(jì)和仿真以及初步的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證。 論文首先對(duì)軟件無(wú)線(xiàn)電數(shù)字下變頻的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，然后對(duì)FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)作了闡述。在對(duì)軟件無(wú)線(xiàn)電理論基礎(chǔ)、數(shù)字信號(hào)處理的相關(guān)知識(shí)深入研究的基

3、礎(chǔ)上重點(diǎn)研究軟件無(wú)線(xiàn)電數(shù)字下變頻技術(shù)。對(duì)數(shù)字下變頻的NCO、混頻、CIC、HB、FIR模塊的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行深入研究，在：MATLAB中設(shè)定整體系統(tǒng)方案、完成模塊劃分和接口定義，并對(duì)部分模塊建立數(shù)學(xué)模型并仿真、對(duì)模塊的性能進(jìn)行優(yōu)化。從數(shù)字下變頻的系統(tǒng)層次上考慮了各模塊彼此問(wèn)的性能制約，從而選擇合理配置、優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以獲得模塊間的性能均衡和系統(tǒng)性能的最優(yōu)化。最后通過(guò)使用編寫(xiě)'Verilog程序和調(diào)用部分lP Core相結(jié)合的方法完成數(shù)字下變頻