基于MIMO實(shí)時(shí)平臺的數(shù)字下變頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本論文采用寬帶中頻帶通抽樣的軟件無線電結(jié)構(gòu)，對基于MIMO實(shí)時(shí)測試平臺的數(shù)字下變頻系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 MIMO技術(shù)被認(rèn)為是新一代移動通信的核心技術(shù)。MIMO實(shí)時(shí)測試平臺的搭建就是為了提供一個(gè)多輸入多輸出無線通信系統(tǒng)的真實(shí)物理測試環(huán)境，利用該測試平臺信號能夠通過真實(shí)的無線信道進(jìn)行傳輸，從而能夠更加真實(shí)準(zhǔn)確快捷地檢驗(yàn)MIMO通信系統(tǒng)算法的性能。數(shù)字下變頻處理系統(tǒng)是MIMO實(shí)時(shí)平臺接收端的重要組成部分，也是軟件無線電中的關(guān)鍵技術(shù)，

2、負(fù)責(zé)對中頻數(shù)字信號進(jìn)行處理。其主要作用是將ADC數(shù)字化后輸出的高速數(shù)字中頻信號與NCO產(chǎn)生的數(shù)字正交正余弦序列進(jìn)行數(shù)字正交混頻，從而將輸入信號下變頻為高速基帶數(shù)字信號，同時(shí)利用多速率信號處理技術(shù)對信號進(jìn)行降抽樣速率處理，并采用低通濾波技術(shù)對信號進(jìn)行抗混疊濾波及補(bǔ)償平滑處理，從而將高速基帶數(shù)字信號變?yōu)闈M足基帶處理速率要求的低速基帶數(shù)字信號。 本論文首先介紹了建立MIMO實(shí)時(shí)測試平臺的意義、軟件無線電技術(shù)、基于軟件無線電結(jié)構(gòu)的中頻接

3、收機(jī)的數(shù)學(xué)模型以及數(shù)字下變頻技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀；接著詳細(xì)介紹了數(shù)字下變頻設(shè)計(jì)中的重要理論及技術(shù)——抽樣理論、正交數(shù)字混頻理論、數(shù)控振蕩器的原理、高效數(shù)字抽取濾波技術(shù)；然后結(jié)合MIMO實(shí)時(shí)平臺的要求，采用寬帶中頻帶通抽樣的軟件無線電結(jié)構(gòu)對數(shù)字下變頻系統(tǒng)進(jìn)行了建模，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的中頻頻率、采樣率以及數(shù)字混頻、抽取濾波的方案，重點(diǎn)介紹了單通道數(shù)字下變頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及數(shù)字下變頻中的NCO模塊、數(shù)字正交混頻器、CIC抽取濾波器、FIR抗混疊補(bǔ)償濾波器等

4、各個(gè)部分的MATLAB設(shè)計(jì)與仿真；然后運(yùn)用Xilinx公司的系統(tǒng)建模工具System Generator對DDC中各模塊及整個(gè)數(shù)字下變頻鏈路進(jìn)行了FPGA硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，通過進(jìn)行軟件仿真證實(shí)了設(shè)計(jì)方案的正確性，并將系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的平臺參數(shù)匹配加載到平臺Xilinx Virtex-Ⅱ Pro系列的FPGA板上進(jìn)行硬件驗(yàn)證；通過進(jìn)行軟硬件聯(lián)合仿真對系統(tǒng)的硬件可實(shí)現(xiàn)性進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明了系統(tǒng)方案的可行性，最后對系統(tǒng)的資源利用及速率性能進(jìn)行了分析