基于FMC的零中頻收發(fā)機射頻前端設計與實現.pdf

1、隨著4G的普及，5G無線通信技術的發(fā)展也日新月異，無線通信逐漸朝著低成本、小型化、低功耗、便攜性、可重構的趨勢發(fā)展。頻譜搬移是無線通信技術的核心，傳統(tǒng)的超外差變頻結構，由于需要多次頻譜搬移，由此帶來的開銷使得無線通信設備必然會體積大、功耗高、成本高，這就很難順應無線通信的發(fā)展趨勢。
　　近年來，軟件無線電作為一個新興的技術對傳統(tǒng)的無線電技術領域進行了革命性的沖擊。伴隨著軟件無線電的發(fā)展，零中頻變頻結構已經變得很有實用價值，基于零中

2、頻架構的射頻前端硬件廣泛被業(yè)余愛好者、學術機構和商業(yè)機構用來研究和構建無線通信系統(tǒng)。
　　然而，由于存在鏡像干擾和本振泄露，目前基礎無線通信設施上仍鮮有零中頻的蹤跡。
　　為此，本文針對零中頻收發(fā)機射頻前端技術展開研究，具體包括：
　　第一，針對無線通信設備小型化、便攜化和可重構的使用場景，設計了一種基于標準FMC單寬度板卡的零中頻1發(fā)1收射頻前端設備，該零中頻射頻前端設備覆蓋400MHz~4GHz頻段，最大實時工作帶

3、寬160MHz。
　　第二，針對零中頻存在鏡像干擾和本振泄露問題，設計了一種IQ平衡數字域補償算法。該算法基于FPGA編程語言實現，效率高、實時性強，工程實踐結果表明該算法可輕易將鏡像抑制指標和本振泄露指標分別改善到-50dBc和-40dBm。
　　第三，結合基于FPGA且兼容FMC標準連接器的基帶設備，完成基于FMC的零中頻收發(fā)機射頻前端方案的工程實現驗證。通過以FPGA為主要實現器件的基帶設備，對本課題設計的IQ平衡處理