基于FPGA的宽带数字接收机技术研究

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随着近年来软件无线电理论和应用趋于成熟与完善,软件无线电技术已经被越来越广泛地应用于雷达通信及各种军用和民用的无线通信系统中。作为软件无线电的核心技术之一,数字接收机技术也得到了越来越普遍的应用。本论文正是运用现场可编成逻辑器件(FPGA)设计与实现数字接收机问题开展研究,结合坐标旋转数值计算(CORDIC)算法实现数控振荡器(NCO),得到一种免乘法器高效可移植性好的数字接收机FPGA实现结构,并在现有的硬件平台上进行了接收机系统的调试,测试结果表明该接收机能够达到系统指标要求。本文的主要内容为:1、首先介绍了数字接收机的基本理论和结构,对完成各级数字信号处理所涉及到的CORDIC、分布式算法(DA)、多相滤波等关键算法做了适当介绍和分析。2、对接收机各个模块算法进行分析,确定各模块的实现方式,并改进了基于经典正则带符号码(CSD)的共用子模块(CSE)算法的FIR滤波器设计,以提高滤波器的实现速度。根据某宽带数字接收机的具体指标要求,对经典的接收机结构进行了改进,设计出一种高效的数字接收机结构,并通过计算机仿真验证了方案的可行性。3、对电压转换、抽取滤波器和混频器等接收机各子模块进行了算法仿真及VHDL代码编写、仿真和调试。4、在现有硬件平台上完成了对该数字接收机系统的调试和测试,测试结果表明该宽带数字接收机能够正常工作并满足所需技术指标要求。
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