随着无线电技术的不断发展,无线电频谱监测与管理的重要性日益凸显。数字监测接收机作为频谱监测的关键设备,能实时地对无线电信号的频率、带宽、幅值大小以及调制方式等参数进行测量,为保证正常的通讯秩序和安全的电磁环境提供强有力的工具。各个国家政府也在接收机研究方面投入了大量人力物力,可见,研制宽带数字监测接收机有很重要的现实意义。本课题组在对国内外接收机发展状况进行了充分调研后,研制了一套基于软件无线电的宽带数字监测接收机系统。作为数字监测接收机信号预处理的核心模块,FPGA子系统是整个接收机性能指标的关键。本文基于软件无线电,在FPGA平台上实现了变带宽数字下变频、频谱变换分析、GPS精确授时、数据快照缓存、FPGA远程更新以及FPGA硬件加密等功能。变带宽数字下变频能够实现17种可选择的带宽。为了适应不同信号带宽的处理需求,本系统使用了窄带和宽带相结合的处理方式,窄带数字下变频使用CIC+HB的经典结构,宽带数字下变频使用多相滤波结构。通过这种窄带和宽带相结合的方式,能更加有效地实现对中频信号的数字下变频处理。频谱分析能按照用户的设置实现512、1024和2048三种不同点数的FFT变换,也可以按照要求输出幅度谱或者对数谱,并且能同时回传基带数据和频谱数据。GPS精确授时功能能对收到的基带数据精确打时间戳。本系统结合GPS秒脉冲的无累计误差特性和晶振短期稳定度好的特点,实现精确授时功能,并且通过测试实验验证了设计的有效性。数据快照功能能实现对不同带宽的基带数据进行DDR II缓存,并且按照固定的速率从DDR II中读出来,通过McBSP接口回传给DSP,并最终传输到上位机处理。FPGA远程更新能在远程计算机上实现对FPGA程序的更新,硬件加密功能则能保护用户设计不被窃取。作为监测接收机的重要组成部分,本文设计的FPGA系统能够与射频前端、DSP系统和上位机软件协同工作,共同完成对信号频谱的全方位监测与测量。