【摘 要】
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随着无线通信技术的发展,一体化军用作战平台普遍采用射频发射机作为射频前端,但传统的模拟射频发射机存在结构复杂、灵活性差、功能单一等不足,基于FPGA（Field Programmable Gate Array）高度集成小型化的数字发射机已经成为研究的重点。结合军用一体化作战平台的实际需求,为了解决目前数字发射机系统架构复杂和无法灵活变频等问题,本文的主要工作是设计和实现了一种可重构、低复杂度、灵活
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随着无线通信技术的发展,一体化军用作战平台普遍采用射频发射机作为射频前端,但传统的模拟射频发射机存在结构复杂、灵活性差、功能单一等不足,基于FPGA（Field Programmable Gate Array）高度集成小型化的数字发射机已经成为研究的重点。结合军用一体化作战平台的实际需求,为了解决目前数字发射机系统架构复杂和无法灵活变频等问题,本文的主要工作是设计和实现了一种可重构、低复杂度、灵活变频的全数字发射机。本文阐述的数字发射机架构主要由基带信号模块、PC削峰模块、过采样模块、数字上变频模块、量化调制模块、相位校准模块构成。在多种通信场景下,数字发射机的性能体现在发射信号能在30.4Gsps的采样率下满足多载频（1-3GHz,步进40MHz）、多模调制（16QAM、QPSK、OFDM）、多带宽（1-40MHz）、多通道（4通道）相位对齐的传输需求,同时拥有优于-36d Bc的ACPR（邻道功率泄露比）和-15d Bm的输出功率,还可以利用电调滤波器滤除远端噪声。与现有公开的数字发射机结构相比,本论文的特色有:第一是利用查找表映射的方法实现量化调制,可以通过更改频率特征值生成不同的脉冲序列查找表,从而输出不同载频的射频信号,体现了高度灵活变频的特性,而且查找表的结构十分简单,避免了复杂的实时计算,降低了系统实现的复杂度;第二是加入PC削峰模块对OFDM信号进行峰值削减,不仅能够降低OFDM信号的峰均比（PAPR）,还能够提高OFDM射频信号的ACPR;第三是针对一些ACPR需要改善的场景,在原始量化调制的基础上增加约束条件,重新生成新的脉冲序列查找表,能够有效提高输出信号的ACPR;第四是加入相位校准模块对多路高速收发器（Multi-Gigabit Transceiver）的输出信号实现相位对齐,相位校准后的多路信号可以减少后续多通道信号传输的失真度,可以满足多通道大规模MIMO的通信需求,为未来多样化和复杂化的新型数字发射机的研究与发展提供了良好的基础。
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