基于FPGA的數(shù)字中頻接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著軟件無(wú)線電及雷達(dá)探測(cè)技術(shù)不斷向前發(fā)展，數(shù)字中頻接收機(jī)有了長(zhǎng)足穩(wěn)定的提高，其功能變得更加完善。在雷達(dá)通信及航空探測(cè)等領(lǐng)域，數(shù)字中頻接收機(jī)的角色日益突出。在數(shù)字中頻接收機(jī)向前發(fā)展的同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列FPGA所具有的高速處理、穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯，它為各種前沿電子技術(shù)提供了靈活穩(wěn)定的硬件實(shí)現(xiàn)平臺(tái)。
　　論文便是基于以上觀點(diǎn)提出了論文的開展方向，即基于FPGA的數(shù)字中頻接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　論文首先通過(guò)對(duì)數(shù)字中頻接收機(jī)的理

2、論研究實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的必要認(rèn)識(shí)，主要體現(xiàn)對(duì)AD采樣、利用數(shù)值計(jì)算算法實(shí)現(xiàn)數(shù)字本振NCO及運(yùn)用FIR濾波器實(shí)現(xiàn)抽取濾波等進(jìn)行認(rèn)識(shí)與掌握。
　　其次，結(jié)合數(shù)字中頻接收機(jī)相關(guān)理論，提出論文的設(shè)計(jì)方案:論文對(duì)模擬信號(hào)采用奈奎斯特采樣，AD采樣頻率為80MHz，模擬信號(hào)為中心頻率30MHz、信號(hào)帶寬為2MHz及線性調(diào)頻時(shí)間寬度為50us的信號(hào);論文通過(guò)CORDIC算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)NCO，CORDIC算法實(shí)時(shí)計(jì)算性強(qiáng)，不需占用大量?jī)?nèi)存單元，N

3、CO頻率為30MHz; FIR濾波器可以通過(guò)窗函數(shù)、頻率采樣法及切比雪夫逼近法實(shí)現(xiàn)，切比雪夫逼近法可以使得FIR濾波器帶內(nèi)紋波較好，論文采用切比雪夫逼近法設(shè)計(jì)FIR濾波器，F(xiàn)IR濾波器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)為多相濾波結(jié)構(gòu)，通過(guò)FIR濾波器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)率4倍與8倍抽取，最終將信號(hào)的數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換為2.5MHz。
　　論文設(shè)計(jì)方案通過(guò)仿真編譯軟件論證并實(shí)現(xiàn)，仿真編譯工具為Matlab、Quartus與Modelsim:依照設(shè)計(jì)要求，通過(guò)Matlab對(duì)論文所

4、涉及數(shù)字濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)數(shù)字下變頻進(jìn)行仿真分析以論證設(shè)計(jì)方案的可行性;在設(shè)計(jì)FPGA時(shí)，需要運(yùn)用Modelsim與Quartus仿真編譯軟件，通過(guò)Quartus完成FPGA代碼編寫及時(shí)序仿真，F(xiàn)PGA的功能仿真依靠Modelsim實(shí)現(xiàn)。
　　論文設(shè)計(jì)方案最后通過(guò)軟硬件成品展現(xiàn)，即論文通過(guò)軟硬件設(shè)計(jì)得到數(shù)字中頻接收機(jī)成品。通過(guò)對(duì)成品的測(cè)試分析及實(shí)際工程應(yīng)用得出了論文設(shè)計(jì)的數(shù)字中頻接收機(jī)能夠滿足設(shè)計(jì)要求，可以有效的應(yīng)用到雷達(dá)數(shù)字中頻