谱仪数字化接收系统的设计与实现

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1、东北大学硕士学位论文摘要谱仪数字化接收系统的设计与实现摘要软件无线电是通信工程重要的研究领域，特别是近年来多通道数字通信技术的应用。软件无线电已经是现今通信中不可或缺的内容。本文在介绍MRI的原理和结构的基础上，着重研究和分析了射频接收系统的工作原理和系统构成，给出了具体的数字化实现方案，提供了计算各种参数的理论依据和实际的设计结果。通过软件无线电的方法设计了数字化的谱仪接收子系统。在数字域中完成多抽样率的转换以及滤波功能。整个电路分为七个部分：A：前端放火器，B：带通滤波器，c模数转换，D：数字正交检测，E：抽取半带滤

2、波器，G：FIR滤波器。D，E，F和G部分组成了数字下变频器，本人主要完成其中的A，C，D，E和F部分的设计与实现，包括原理分析和电路设计，给出了必要的仿真波形、测试波形等。经实际测试，符合设计要求，设计成果在谱仪系统中得到实际应用。由于篇幅的限制，本文仅对XILINX的FPGA芯片SPARTANII硬件设计进行了适当的介绍，至于详细的程序清单、VHDL程序清单、硬件电路原理图以及PCB板图均未包含在本论文中。关键字：谱仪数字接收系统数字下变频现场可编程门阵列II东北大学硕士学位论文AbstractDesignandRe

3、alizationforDigitalReceivingSysteminM砒SpectrumConsoleAbstractSoftwareradioisaveryimportantresearchingfieldofcommunication．Theseyemssoftwareradioisthebasementofthedevelopmentofradio．ThisthesisshowsMRIsystemintheoryandtheconfigurationofMRIreceivingsystemThekeystone

4、istheresearchontheRFnarrowbandreceivingsystem．AndthepaperalsoshowsthesolutiontodigitalMRIRFnarrowbandreceivingsystemInthecircuit．itisconsistwithsevenpart：A：preamplifier,B：band-passfilter,C：analogdigitalconversion，D：digitalquadraturedetection，E：decimatingcascadedi

5、ntegrator—combfilter，F：decimate—by-2half-bandfilters，G：progrmrnnableFIRfiltersincludingthetheoryanalyzeandcircuitdesigningThepartBandGIusethegeneralsolutionwhichhavebeenpublishedintechno—datum．TheDDC(DigtalDownConversion)ismadeofpartD，E，FandpartGInthispaper，Ifini

6、shthepartA，C，D，EFandIalsogivethenecessarysimulatewaveandthetestwaveTheRFsignalthatp1’oducedbythecircuitissatisfiedthedesigningdemandaccordingthetestThedigitalreceivingsystem,whichisdesignedandrealizedbyme，isusedinMRISpectrumConsoleBecausethethesisspaceislimited，i

7、tdoesnotincludethesourcecodeandthePCBfilesKeywords：SpectrumConsole，Digitalreceivingsystem,Digitaldownconversion，FPGA．．III．声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文巾取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其它学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。厶本人签名：／彭江1日期

8、：枷Lf．f．f东北大学硕士学位论文第一章前言第一章前言以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的软件无线电，在最近几年取得令人注目的进展，引起了包括军事通信、个人移动系统、微电子以及计算机等电子领域的巨大关注和广泛兴趣¨】。医学成像是生物医学工程学科的重要研究领域，包括近年来发展起来的X劓线计