基于FPGA的數(shù)字下變頻器的設計與實現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、軟件無線電的中心思想是構造一個開放性、標準化和模塊化的通用硬件平臺,將寬帶A/D盡可能靠近天線,用軟件完成各種通信功能,以研制出高度靈活性和適應性的無線通信系統(tǒng)。軟件無線電思想的出現(xiàn)帶來了接收機實現(xiàn)方式的革新。近年來,隨著軟件無線電理論和應用趨于成熟,軟件無線電技術已經(jīng)越來越廣泛地應用于蜂窩通信及各種軍用和民用的無線通信系統(tǒng)中。
  數(shù)字下變頻器(DDC:Digital-Down-Converter)是將數(shù)字中頻信號下變頻至零中頻

2、且使數(shù)據(jù)率降至適宜DSP處理的器件,它工作在A/D之后,是軟件無線電系統(tǒng)的核心部分。而現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)是一種由用戶自行配置專用數(shù)字集成芯片,具有小型化、低功耗、可編程、數(shù)字化和快速方便實用的特點。FPGA的靈活性與高速處理的能力,使其由一種靈活的邏輯設計平臺發(fā)展為重要的信號處理元件,在各種軟件無線電產(chǎn)品中得到了廣泛的應用。
  本文設計和實現(xiàn)了基于FPGA的數(shù)

3、字下變頻器(DDC),完成數(shù)字下變頻、數(shù)據(jù)抽取等功能。FPGA器件選用Xilinx公司生產(chǎn)的Virtex-5系列中的XC5VLX50T,采用自頂向下的模塊化設計方法。首先參考GC4016的結構確定系統(tǒng)級DDC的設計方案,然后將整個 DDC劃分為四個基本模塊:混頻器模塊、CIC濾波器模塊、FIFO模塊和FIR濾波器模塊,進而設計實現(xiàn)這些基本模塊并進行仿真驗證。最后設計實現(xiàn)系統(tǒng)級DDC并進行仿真和驗證分析。
  本文首先從數(shù)字下變頻的

4、基礎理論入手,介紹帶通信號采樣理論和采樣率整數(shù)倍變換的有關知識,為 DDC的設計打下理論基礎。接著本文介紹了構成數(shù)字下變頻器的基本模塊的設計原理,然后就對這些基本模塊在ISE11.1中進行了設計,然后使用ModelSim進行了功能仿真和時序仿真,使用MATLAB仿真分析了輸入輸出信號的頻譜。最后設計實現(xiàn)系統(tǒng)級的DDC,同樣進行了功能仿真和時序仿真,并使用MATLAB仿真數(shù)據(jù)的頻譜,然后同理論輸出信號的頻譜進行了對比,給出了分析結果和結論

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