数字化中频宽带接收机设计与实现

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随着超高速、超大规模集成电路的发展和数字信号处理理论的研究,软件无线电在无线通信领域日趋重要,接收机作为无线电系统中重要的一环,采用软件无线电技术实现是必然的趋势。但理想的软件无线电接收机结构对前置滤波器和A/D器件要求极高,难以实现。因此数字化中频宽带体系结构是目前软件无线电实现的重要方式。本文根据软件无线电思想和实际情况,提出了一种数字化中频宽带接收机的设计方案。中频信号经过简单的模拟信号调理后,直接进行AD采样,采集数据经过数字下变频及数字解调后上传至上位机,实现数字中频宽带接收机功能。系统采用标准的模块化设计,由高速采样板、系统主板、系统底板三个模块组成。高速采样板设计了基于FPGA的中频模拟信号调理模块、高速AD采样模块、PLL模块,实现了对中频信号的模数转换、数字正交下变频及滤波抽取功能,得到低速率基带信号数据。系统主板设计了基于双核DSP处理器的最小系统电路和存储扩展电路,数据处理核(core1)完成了基带信号数据的数字解调和抽样判决功能;系统控制核(core0)运行uC/OSIII嵌入式操作系统,实现系统控制,数据存储及与上位机的交互。系统底板通过高速板对板连接器实现与高速采样板和系统主板数据交互,并根据系统需要设计了模拟信号接口,网络接口以及大容量存储模块,丰富了系统功能。论文重点介绍了中频接收机的原理、关键技术,详细说明了系统各模块硬件和软件设计内容,并进行了模块功能验证和系统整体调试,满足了数字化中频宽带接收机的功能要求,验证了系统设计方案的正确性。
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