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随着FPGA、DSP等硬件平台的迅猛发展,数字信号的处理速度也不断地增高,数字化处理技术被广泛应用,模拟信号的数字化成为关键。伴随着软件无线电技术的兴起与发展,如何将射频前端的模拟部分高效地数字化处理,成为了大家关注的焦点,在现有的ADC硬件采样频率和采样精度的前提下,将模拟带宽可达到GHz的超宽频带信号采样为数字化信号成为了一个难点。为适应软无平台对宽带信号处理的需求,迫使射频前端结构向前发展,为获得更高输入带宽,对ADC的采样速率和精度提出很高要求。通过多片ADC并行采样的结构,弥补了传统采样方式高采样速率却只能对应不足12 bit采样位数的缺点,可以实现既有足够高的采样数率,又能获得足够高的采样精度,使得射频前端结构进一步接近理想射频直接采样结构。本文对比了目前软件无线电射频前端的三种采样结构,提出采用基于混合滤波器组的并行采样系统来取代多级混频超外差式结构的射频直采系统;推导了完全重构条件和功率互补关系,结合遗传算法设计优化了一个满足功率互补的两通道混合滤波器组,完成了一个基于混合滤波器组的射频直采验证系统仿真。本文首先分析了软件无线电平台的射频前端采样结构的发展背景,简单对比了三种采样结构的原理和优缺点,提出了射频直接采样结构的优势和难点所在;简单概述包括多速率采样、滤波器组、ADC采样的数字信号处理的关键技术,掌握了它们的基本原理。其次对比了三种ADC并行采样结构的原理,重点研究了 HFB系统,推导了信号的完全重构条件和两通道模拟滤波器组的功率互补条件,推导了传递函数系数优化表达式,结合遗传算法的优点,在遗传算法工具箱中优化了传递函数系数,得到具有严格功率互补关系的模拟滤波器组。再其次,通过IFFT算法推导,得到了综合滤波器组设计优化的算法,提出基于遗传算法优化系统延迟参数和滤波器阶数,设计出满足功率互补关系的混合滤波器组,并对比分析了不同类型的HFB结构的误差性能。最后,设计了一个基于BPSK调制信号解调的射频直接采样系统,采用了两通道功率互补的HFB并行采样结构,分析不同信噪比条件下的BPSK解调误码率曲线,验证了 HFB结构在射频直采系统中替代多级混频结构的有效性。