基于FPGA平台的矢量信号发生器设计与实现

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yigenjin2009
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矢量信号发生器以其信号类型丰富、载波频率灵活可控等优点,广泛应用于雷达、移动通信、电子电路等系统测试中,因此,基于FPGA平台的矢量信号发生器设计及其性能优化逐渐成为相关领域的研究热点。基于零中频结构设计了一款矢量信号发生器,采用FPGA作为基带信号发生器的实时生成平台,FPGA生成的数字基带信号通过DAC转换为模拟信号,正交调制器将低频基带信号混频至射频频段输出。基于正交调制方式,详细分析了多种通用调制信号以及4G通信系统规范的数字标准FDD-LTE信号的实现原理,设计了易于FPGA处理的实现框架。经过测试验证,设计实现的矢量信号发生器输出波形涵盖了AM、PM、FM、多音、QAM、FDD-LTE等多种调制信号,载波频率为500MHz至6GHz可调。对正交调制器的非理想特性进行了分析,建立了正交调制器的线性失真与非线性失真模型,并在DAC器件中完成了线性失真的校正。线性失真校正后,在500MHz至3.5GHz频段内,数字基带调制信号的EVM最大值从2%左右降低至0.4%左右;在500MHz至6GHz频段内,FDD-LTE信号的EVM最大值从1.6%左右降低至0.4%左右,且在全频段内,EVM的波动很小,已调信号性能优良。针对高频段非线性失真对系统影响较大的情况,基于递归最小二乘(RLS)算法,完成了正交调制器复系数多项式模型的拟合,建立了正交调制器的非线性失真模型。
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