数字化、宽带化是当今无线通信发展的主流方向。无线通信技术的飞速发展使得电磁频谱的监测管理越来越重要。作为频谱监测的重要设备,监测接收机的先进性和稳定性为频谱监测工作提供了有力的保障。因此,开发基于软件无线电技术的宽带数字监测接收机具有广阔的应用前景和发展空间。随着无线通信技术的发展和FPGA开发技术的普及,国内外均推出了很多数字接收机产品。近年来,国内民用小型数字监测接收机的研究虽然发展迅速,但与国外同类产品相比,在一些关键性能指标方面仍然存在一定的差距。本项目正是从这一点出发,对无线电宽带数字监测接收机系统进行了深入研究,并初步研制成功了一套包括射频前端信号接收、数字中频信号处理和上位机软件监测等功能的数字监测接收实验系统。本文承担的研究任务为接收机系统数字中频处理部分中FPGA子系统的研究实现,主要包括自动增益控制、数字下变频、频谱分析等功能中涉及的算法和结构。文中首先针对接收机中FPGA子系统的实现给出了总体设计方案以及主要模块、参数的设计方法,对变带宽数字下变频模块和频谱分析模块进行了重点介绍。然后基于MATLAB前仿真和ModelSim后仿真等工作对系统的设计进行了前期分析和验证。最后在课题组自行设计的接收机开发板上进行模块硬件调试以及系统联调。功能测试证明系统的设计方案和实现是成功的。变带宽数字下变频模块中,基于CORDIC(Coordinate Rotation Digital Compute)算法实现的NCO (Numerically Control Oscillator)模块生成的本振信号频率精度可达1Hz。针对不同类型的监测信号,下变频模块提供17种中频滤波器以供选用。由此,下变频模块可以根据上位机监测软件的指令实现不同中心频率、不同监测范围内的信号接收。频谱分析模块中FFT变换长度和频谱平滑次数等参数可以实时改变,系统提供512、1024和2048三种FFT变换长度和1-16范围内5种平滑次数可选。同变带宽数字下变频模块联合配置,能够对同一信号实现不同分辨带宽的频谱分析,提高系统的监测分析性能。频谱平滑模块的加入可以有效改善系统输出频谱结果的信噪比。