基于FPGA的多路数字下变频系统设计

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数字中频处理技术作为目前通信领域研究的热点而越来越受到人们的关注。它不仅能提高现代通信接收机的性能指标,而且能处理中频软件无线电接收机研究中的技术难题。软件无线电的核心思想是构造一个开放化、标准化、模块化的通用硬件平台,用不同的软件来完成各种不同的功能,如:调制解调类型、工作频段、加密模式、数据格式、通信协议等,使ADC和DAC最大化的靠近射频段,应用宽带天线或多频段天线,对整个RF段或中频段进行数字化处理,并把数字化之后的各种信号均使用CPU或通用DSP处理器来处理以完成具有高度灵活性和通用性的无线通信系统设计。本文设计和实现了基于FPGA的可配置的四路数字下变频DDC系统。首先介绍数控振荡器(NCO)、积分梳妆滤波器(CIC)、半带滤波器(HB)、低通滤波器(FIR)模块以及实现NCO模块所用到的CORDIC算法,实现FIR滤波器的DA算法。完成了各组成模块的算法研究和算法设计,在XILINX ISE开发环境下结合VERILOG硬件描述语言完成了代码设计,仿真和综合。本文利用MATLAB,MODELSIM等仿真工具完成了代码的功能仿真验证功能正确后综合完成整个设计过程,最后使用XILINX公司的FPGA开发板Virtex2P XC2VP30来完成硬件实现,并给出测试的结果和相关的测量和相关参数计算结果。系统的参数可配置,其中包括NCO模块的载波频率(0-Fs/2)、系统的抽取倍数(16-128)、输出信号的带宽(0.09375MHz-2.125MHz)。四路数字下变频各路独立工作,每一路均可设计不同的参数以达到不同的性能和指标。
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