基于FMC的零中頻收發(fā)機(jī)射頻前端設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著4G的普及，5G無線通信技術(shù)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(gòu)的趨勢發(fā)展。頻譜搬移是無線通信技術(shù)的核心，傳統(tǒng)的超外差變頻結(jié)構(gòu)，由于需要多次頻譜搬移，由此帶來的開銷使得無線通信設(shè)備必然會體積大、功耗高、成本高，這就很難順應(yīng)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(shù)對傳統(tǒng)的無線電技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)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(jié)構(gòu)已經(jīng)變得很有實用價值，基于零中

2、頻架構(gòu)的射頻前端硬件廣泛被業(yè)余愛好者、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和商業(yè)機(jī)構(gòu)用來研究和構(gòu)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(chǔ)無線通信設(shè)施上仍鮮有零中頻的蹤跡。
　　為此，本文針對零中頻收發(fā)機(jī)射頻前端技術(shù)展開研究，具體包括：
　　第一，針對無線通信設(shè)備小型化、便攜化和可重構(gòu)的使用場景，設(shè)計了一種基于標(biāo)準(zhǔn)FMC單寬度板卡的零中頻1發(fā)1收射頻前端設(shè)備，該零中頻射頻前端設(shè)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(shè)計了一種IQ平衡數(shù)字域補(bǔ)償算法。該算法基于FPGA編程語言實現(xiàn)，效率高、實時性強(qiáng)，工程實踐結(jié)果表明該算法可輕易將鏡像抑制指標(biāo)和本振泄露指標(biāo)分別改善到-50dBc和-40dBm。
　　第三，結(jié)合基于FPGA且兼容FMC標(biāo)準(zhǔn)連接器的基帶設(shè)備，完成基于FMC的零中頻收發(fā)機(jī)射頻前端方案的工程實現(xiàn)驗證。通過以FPGA為主要實現(xiàn)器件的基帶設(shè)備，對本課題設(shè)計的IQ平衡處理