【优秀硕士论文参考】基于fpga的软件无线电中频数字接收机的研究

《【优秀硕士论文参考】基于fpga的软件无线电中频数字接收机的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要随着软件无线电理论的日趋成熟和完善，软件无线电技术已经被越来越广泛地应用于现代军事和通信领域中。数字中频技术是目前软件无线电技术中发展最为迅速的一项技术，基于软件无线电技术的中频数字化接收机已经成为现代雷达、通信、测控系统的重要组成部分。因此，研究中频数字化接收机技术具有十分重要的意义。随着可编程逻辑器件密度、规模和速度的快速增长，FPGA（现场可编辑门阵列）在性能、成本、功耗和灵活性等方面显示了无与伦比的优势，采用FPGA来设计电子电路成为目前研究的热点，也是未来设计发展的趋势。本文对如何用FPGA来设计中频数字接收机的问题展开研究，在对软件无线电的通用调制

2、和解调模型进行分析的基础上，设计了软件无线电中频数字接收机系统的整体方案，借助Matlab，ISE和ModelSim开发工具，完成了中频数字接收机的FPGA设计。本文的主要研究工作和成果可归纳如下：（1）针对查表法实现NCO（数控振荡器）存在的缺点，本文对CORDIC（坐标旋转数值计算）算法进行了重点研究，用此算法不仅实现了NCO的设计，也完成了中频数字信号与本振数字信号的混频运算，从而得到了一种免乘法器的高效下变频实现方法。另外，本文采用了全流水线的实现结构，提高了模块的最高时钟频率。（2）分析了CIC（级联积分梳状）滤波器的高效抽取滤波原理，讨论了影响CIC滤波器

3、性能的参数，按照系统指标，设计了五级CIC滤波器，ModelSim仿真结果表明该滤波器有效地实现了采样率的转换。（3）分析了HB（半带）滤波器的工作原理，根据指标要求，设计了一级半带滤波器，实现了对采样率的降半处理。（4）分析了用于实现无码间干扰传输的升余弦滤波器的原理，设计了与发送端相匹配的平方根升余弦滤波器。（5）设计了抽样判决和并/串转换模块，完成了对基带信号的解调输出，最终实现了中频数字接收机的功能。关键词软件无线电；中频数字接收机；FPGA；CORDIC算法VII摘要VIIAbstractAbstractAssoftwaredefinedradio(SDR)

4、theoryhasincreasinglymaturedandcompleted,SDRtechnologyhasbeenwidelyusedincontemporarymilitaryandtelecommunicationareas.Recently,DigitalIFtechnologyhasmaderapidprogressinSDRtechnologies.IFdigitizedreceiverbasedonSDRhasbeenbecomeoneofthemostimportantpartsofmodernradar,telecommunicationand

5、measure-controlsystems.Therefore,itisverysignificanttoresearchthetechnologyofIFdigitizedreceiver.Withtherapidgrowthofprogrammablelogicdevicesindensity,sizeandspeed,FPGA(FieldProgrammableGateArray)revealsincomparablesuperiorityincompetency,cost,powerandflexibility.UsingFPGAtodesignelectr

6、oniccircuitisahotspotofresearchcurrently,anditwillbecomethefuturedevelopmenttrendofdesign.ThisthesisfocusesonthestudyofdesigningtheIFdigitalreceiverbasedonFPGA.BasedonSDRcommonmodelsofmodulationanddemodulation,thisthesispresentstheoverallprogramofSDR-basedIFdigitalreceiversystem.Intheen

7、d,thedesignofIFdigitalreceiverbasedonFPGAhasbeenimplementedusingthetoolsofMatlab,ISEandModelSim.Themainresearchworkinthisthesiscanbesummarizedasfollows:Firstly,aimedattheshortcomingsoflook-uptablemethodfortherealizationofNCO(NumericalControlledOscillator),thisthesisfocusesonthe