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1、直接射频合成发射机中一种任意采样率变换的FPGA实现2011年第3期总第115期通信C0MMUNICAT10N对抗C0UNTERMEASURESN0.32011Sum.115直接射频合成发射机中一种任意采样率变换的FPGA实现赵云1,2王李军,徐建良1,2(1.通信信息控制和安全技术重点实验室,浙江嘉兴314033;2.中国电子科技集团公司第三十六研究所,浙江嘉兴314033)摘要:软件无线电发射机中,在数字域进行正交调制之前,通常需要进行采样率变换,通过内插,滤波将低速率基带信号的采样率提升到载波
2、NCO采样率上.随着近几年DAC技术的发展,在数字域进行直接射频合成已成为可能.介绍了一种可以在直接射频合成发射机中使用的,参数可配置的,任意采样率变换的FPGA实现方法,能够将低速率的基带信号采样率提升至射频采样率上.关键词:直接射频合成发射机;任意采样率转换;参数可配置;FPGA实现AnFPGAImplementationofArbitrarySampleRateConversioninDirectRFSynthesisTransmitterZHAOYun1,27WANGLi_-jun,XUJi
3、an—liang(.ScieneeandTechnologyonCommunicationInformationSecurityControlLaboratory,JiaxingZhejiang314033,China;2.No.36ResearchInstituteofCETC,JiaxingZhejiang314033,China)Abstract:Insoftwaredefinedradio(SDR)transmitter,thebasebanddatawithprotocol—specifi
4、csymbolrateshouldbeup——sampledtothefixedsamplerateofsynthesizedcarrierbyarbitrarysamplerateconversion(ASRC),beforeup—conversion.Duringthelastfewyears,alongwiththerapiddevelopmentofDACtechnol—ogy,itispossibletoimplementdirectRFsynthesisnsingdigitalmetho
5、d.ThispaperpresentsimplementationstructureofareconfigurableASRCinFPGA,whichcarlbeusedinDirectRFsynthesistransmittertointerpo—latethebasebanddataofvariablesymbolratetoRFsamplerate.Keywords:directRFsynthesistransmitter;arbitrarysamplerateconversion(ASRC)
6、;reconfigurable;FP—GAimplementation1引言由于软件无线电系统需要实现多种服务,适应多种标准,需要适应多种不同的符号速率和时钟速率,因此采样率转换是软件无线电中不可或缺的一项关键技术,已有收稿日期:2011-05—24相关文献对软件无线电中的采样率变换进行了论述[I-21.在软件无线电发射机中,针对不同的基带信号采样率,在进行正交调制之前,通常也需要进行采样率变换,通过内插,滤波将较低速率的基带正交信号采样率提升到载波NC0的采样率上.?42?通信对抗2011年第3期
7、实现任意采样率转换的方法很多,不仅限于基于多项式插值的方法,但是四点三阶的多项式插值滤波器已有良好效果,能满足很多应用需求….同时,使用Farrow结构可高效实现,尤其适用于软件无线电发射机中的内插.但是,将基带采样数据内插至射频采样率还未见相关论述.本文首先回顾了基于Farrow结构任意采样率转换的原理,在对其性能进行初步分析的基础上,提出了一种内插因子可配置的,两级内插的采样率转换器的FP—GA实现方法,通过配置内插因子,可以将不同采样率的基带信号提升到射频采样率上,并对其FPGA资源消耗进行了
8、简单分析,最后进行了总结.2基于Farrow结构任意采样率转换原理由文献『4]可知,基于多项式插值滤波的插值公式可以写为:y(m,t')--(,n—i)(1)i=,其中,x(m—)表示第(m—)个输入采样样本;用于内插的输入采样样本数为I(I=12一,+1),当I为偶数时,ll=一I/2,12=I/2—1;/z值为当前输入样本与下一个输出样本之间的小数倍时间间隔;y(m,)表示插值后输出样本由m和两个参数决定,其中m决定用于插值的输入采样样本,决定使用的滤波器系数;而
