随着通信技术的迅猛发展,多种通信体系并存、各种标准竞争激烈、频率资源紧张等问题日益突显。软件无线电(SDR)的出现正是为这些问题的解决提供了现代无线电的方法。目前,个人移动通信设备尚无法在各种标准如(CDMA,GSM,AMPS等)之间自由切换。产品的技术复杂度越来越高,即使经过最严格的测试也难免仍然存在问题,而软件无线电能通过无线下载软件修正疏漏或增添新功能,不断提高服务质量,而这一切对用户来说都是透明的。在软件无线电系统中数字前端(DFE)部分的设计直接关系到整个数字系统接近天线端的距离和程度。在前人研究的基础上,本文针对软件无线电应用中的特点,针对数字前端部分提出了改进算法,有效提高了系统的性能并获得了数字前端部分的硬件消耗和性能之间的平衡,从而使得DFE电路的实现能够更好地适应软件无线电的需求。DFE中的关键问题仍然是DSP计算能力“瓶颈”问题,即目前DSP处理速度有限,很难用廉价的通用DSP芯片完成DFE的处理任务。对软件接收机而言,中频采样后首先要完成DFE下变频的过程。它主要包括混频、滤波和重采样,这是系统处理中运算量最大的部分,也是最难完成的部分。仅仅使用通用DSP来完成DFE几乎是不能实现的。本文结合目前比较流行的现场可编程门阵列(FPGA)技术进行DFE电路设计,很好地利用了硬件资源的流水线特性,给出了完整的DFE解决方案。对于传统的硬件设计流程,往往将设计的算法和相应的硬件实现相分割,使得在系统设计之初无法迅速地找到系统可能存在的瓶颈和问题。整个设计需要先将算法的数学描述转化成硬件描述语言(HDL)描述,并在硬件上实现之后才能验证算法的硬件可实现性以及系统资源的占用率。这样,很大程度上使得ASIC设计和算法DSP设计处于脱节的状态。本文使用了MATLAB SIMULINK对相应的算法进行建模,结合了SYSTEM GENERATOR工具以及ISE集成开发环境,使得在系统设计之初就能够实现评估和仿真,并借助强大的数学工具箱来完成浮点原型和定点设计精度的评估。直接在仿真过程中将代码在线下载,使用片上逻辑分析仪来分析当前系统各部分的运行状态。本文通过系统仿真以及硬件平台验证了软件无线电数字前端实现的有效性,并且在原有下变频各种算法的基础上加以改进系统。提出了一种新的改进算法结构提高了系统NCO的杂散性能,并将算法进行了硬件实现。本文详细地讨论了软件无线电数字前端高效滤波器模块的设计与实现,并综合采用了现有的先进EDA技术使用高效可实现的系统设计建模方法,给出了完整的数字前端处理器设计。最后对本文提出的方法进行了总结和对进一步工作提出了展望。