软件无线电是以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心的新一代无线电通信体系,其基本思想是搭建一个可编程的硬件平台,通过不同的软件设置来完成无线电的各种功能。数字下变频(DDC)技术是软件无线电的核心技术之一。数字下变频器接收模数转换器(ADC)输出的宽带高速数字信号,从中提取所需的窄带信号,将其下变频到零中频,并降低数据速率,提供给后续DSP处理器作进一步处理。本文以AM/FM接收芯片设计项目为依托,深入研究了数字下变频技术。在专用数字下变频器的基础上,改进其体系结构和实现算法,并增加了可编程性,设计成可编程的通用数字下变频芯片,提高了灵活性。本文首先介绍了数字下变频的基本原理和算法,阐述了正交数字混频原理和数字滤波器组的设计理论。重点讨论了CORDIC算法、分布式(DA)算法以及折叠技术。对数控振荡器和混频器的实现结构进行了改进,利用CORDIC算法同时实现数控振荡器和混频器,无需查找表和乘法器。利用DA算法实现FIR滤波器,并在结构上进行改进,减少了查找表的容量。然后对整个数字下变频芯片进行Simulink建模仿真,验证算法的可行性和性能。接着重点阐述了DDC芯片的寄存器传输级(RTL)实现,并对芯片的输入输出模块、数字混频模块和滤波器组的实现结构进行了优化。最后基于SMIC的0.18μm标准单元库完成了逻辑综合,同时也完成了FPGA综合。验证和逻辑综合结果表明DDC芯片能满足设计要求,性能稳定。