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I/Q基带信号发生器可根据用户的需求,产生指定调制格式的I/Q基带信号,广泛应用于通信、雷达、卫星的设计和测试等领域。本文对I/Q基带信号发生器的硬件电路进行研究,主要完成的工作有:(1)总体方案设计。分析了I/Q基带信号发生器的组成,将其分成I/Q信号合成电路和I/Q信号调理电路两部分。分析了I/Q信号合成电路的实时模式和任意波模式所需的功能模块及其可实现性,确定了FPGA+DDR3 SDRAM+DAC的I/Q信号合成硬件方案,通过FPGA内用户接口逻辑结合专用IP Core实现DDR3 SDRAM控制器,以及符号生成、调制映射、成形滤波、插值滤波、DDS等功能模块,提高了硬件的集成度。研究了I/Q信号合成模块输出信号特点,确定I/Q信号调理电路的方案,实现I/Q信号输出形式变换、重构滤波、幅度控制和偏移控制等功能。(2)设计实现了I/Q基带信号合成电路。分析了镜像频率与输出带宽和采样率之间的关系,通过过采样降低对DAC重构滤波器的设计要求;根据I/Q输出信号幅度、相位、偏移准确精细的要求,以800MSPS采样率的双通道DAC芯片AD9788为核心,构建了数模转换电路,并通过其内部的寄存器控制实现插值、幅度精密控制和相位补偿;分析了任意波模式读写速度和存储容量要求,以DDR3 SDRAM芯片KVR13s9s8/4为核心构建了波形数据读写电路,在FPGA内控制器的控制下完成了任意I/Q信号的合成;分析了FPGA所需逻辑资源和I/O引脚数,并结合AD9788和KVR13s9s8/4等外围芯片对数据速率、电平标准、信号完整性的要求进行了Bank的划分和引脚的连接,在此基础上实现了相关电路的设计。(3)设计实现了I/Q基带信号调理电路。针对I/Q信号差分输出的需求,设计了单端转差分电路,为了减小电路冗余设计了差分转单端电路;针对过渡带窄、阻带衰减大和线性相位的需求,分析比较了切比雪夫、巴斯特沃、贝塞尔、椭圆滤波器的特点,采用9阶椭圆滤波器的进行重构滤波;针对平坦幅频响应的需求,采用控制DAC输出电流的方法实现幅度精调,克服了传统的乘法器精调电路输出幅频特性受乘法器特性影响较大的缺点;针对输出幅度动态范围大的需求,通过多级衰减和固定增益放大相结合,通过多级分段的方法实现大动态范围的输出幅度控制。经测试和验证,证明了本文设计的I/Q基带信号发生器可以生成最大输出带宽为80MHz的I/Q基带信号,且EVM不大于1%;输出信号的幅度为0.02VPP-2 VPP,直流偏移为±3V。