基于FPGA的多速率數(shù)字信號(hào)上下變頻的實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展，信號(hào)的處理、編碼、傳輸、存儲(chǔ)等工作量越來越繁重。為了節(jié)省計(jì)算工作量及存儲(chǔ)空間，常常用到不同的采樣率及這些不同采樣信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換。在這種需求下，多速率數(shù)字信號(hào)處理產(chǎn)生并發(fā)展起來。無線通信普遍采用中頻數(shù)字化方案，使得數(shù)字上下變頻(DUC，DDC)成為關(guān)鍵技術(shù)之一。本文主要研究基于Wimax，IEEE802.16e協(xié)議下無線通信網(wǎng)絡(luò)的物理層的多速率數(shù)字上、下變頻器FPGA的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。
　　深入研究了多速率數(shù)字信

2、號(hào)處理和上下變頻的相關(guān)基本理論及常用算法。完成了數(shù)字上、下變頻器若干模塊設(shè)計(jì)，并按照系統(tǒng)的性能要求進(jìn)行優(yōu)化配置;在數(shù)控震蕩器(NCO)模塊的設(shè)計(jì)中，給出了基于CORDIC算法的設(shè)計(jì)方案;在數(shù)字上、下變頻中，采用了積分梳狀(CIC)濾波器和FIR濾波器級(jí)聯(lián)的組合技術(shù)。具體而言，對(duì)CIC濾波器進(jìn)行了多級(jí)插值或抽取實(shí)現(xiàn)，采用3倍內(nèi)插4級(jí)的實(shí)現(xiàn)方式和3倍抽取4級(jí)的實(shí)現(xiàn)方式;采用并行分布式算法來實(shí)現(xiàn)FIR，作為補(bǔ)償或預(yù)補(bǔ)償濾波器。對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行仿

3、真，并與Matlab仿真平臺(tái)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果表明功能實(shí)現(xiàn)正確。上變頻模塊達(dá)到了在系統(tǒng)帶寬為16MHz的指標(biāo)下，輸入信號(hào)頻率為17.92MHz，6倍的上采樣濾波，使得輸出信號(hào)頻率為107.52MHz，在最大可能滿足系統(tǒng)帶寬要求下，實(shí)現(xiàn)了高速傳輸信號(hào)的目的。數(shù)字下變頻模塊則通過抽取濾波，將較高速率的傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)化為了較低速率的基帶信號(hào)，使得在最大可能的滿足系統(tǒng)帶寬要求下，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)需要在較低頻率下處理數(shù)據(jù)的目的。最終采用ArriaGX90E