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基于FPGA的無(wú)線接收機(jī)下變頻器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

資 源 簡(jiǎn) 介

隨著無(wú)線通信的應(yīng)用日益廣泛,無(wú)線通信系統(tǒng)的種類也越來(lái)越繁雜,但是由于不同通信系統(tǒng)的工作頻段、調(diào)制方式、通信協(xié)議等原理結(jié)構(gòu)上存在差異而極大限制了不同系統(tǒng)之間的互通。軟件無(wú)線電擺脫了硬件體系結(jié)構(gòu)的束縛,成為解決不同通信體制之間互操作問(wèn)題和開(kāi)展多種通信業(yè)務(wù)的最佳途徑,具有巨大的商業(yè)和軍事價(jià)值,被喻為無(wú)線電通信領(lǐng)域一次新的技術(shù)革命。 本文首先回顧了軟件無(wú)線電的提出和發(fā)展現(xiàn)狀,然后論述了軟件無(wú)線電的基本理論和數(shù)學(xué)模型。在此理論和模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了軟件無(wú)線電接收機(jī)的硬件平臺(tái)。該平臺(tái)包括射頻部分、中頻處理部分和基帶處理部分。射頻部分由天線和無(wú)線接收機(jī)組成;中頻部分先將接收機(jī)輸出的模擬信號(hào)數(shù)字化,然后再通過(guò)FPGA實(shí)現(xiàn)下變頻;基帶部分主要由DSP和嵌入式系統(tǒng)組成,完成解調(diào)、同步等處理并可以進(jìn)行一些其他的應(yīng)用。其中的嵌入式系統(tǒng)的主處理器是基于ARM7-TDMI內(nèi)核的LPC2200芯片,為了實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)的方便在此芯片上移植了uC/OS-Ⅱ嵌入式時(shí)實(shí)內(nèi)核。 軟件無(wú)線電接收機(jī)是一個(gè)很龐大的體系,其中的數(shù)字下變頻器DDC是一個(gè)非常關(guān)鍵的組成部分,在這部分中可方便的對(duì)接收頻段、濾波器特性等進(jìn)行編程控制,極大的提高了通信設(shè)備的性能和靈活性,因此本文的重點(diǎn)在于數(shù)字下變頻器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)下變頻的方法有很多種,由于FPGA在速度和靈活性上的優(yōu)勢(shì),其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,因此主要采用了居于領(lǐng)導(dǎo)地位的XILINX公司的SPATAN-Ⅱ芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻的功能。

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