软件无线电数字下变频技术研究及FPGA 实现

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1、原创性声明郑重声明：本论文《软件无线电数字下变频技术研究及FPGA实现》是作者三人在西南交通大学本科学习期间所取得的原创成果，论文中除注明的部分外，不包含他人已发表或撰写过的研究成果。作者签名：何立志邱洋何松指导老师签名：张翠芳撰写日期：二零一零年八月八日软件无线电数字下变频技术研究及FPGA实现作者：何立志邱洋何松指导老师：张翠芳（西南交通大学信息科学与技术学院，成都，611756）摘要：数字下变频是软件无线电系统的重要组成部分，主要完成对信号的混频、滤波、抽取和整形等工作，包括数字混频模块和抽取滤波模块。在数字下变频系统实现方案

2、中，输入的模拟中频信号经过高速A/D采样数字化后与数控振荡器((NumericallyControlledOsillator,NCO)产生的正交本振信号进行混频，然后再由抽取滤波模块进行处理，以输出低速的低频或基带信号。本文以软件无线电数字下变频技术为研究对象，参考GSM系统参数构建了基于FPGA的芯片CycloneIII系列EP3C40F484C6N的数字下变频系统，完成了系统的软、硬件实现，并通过综合仿真与测试验证了系统设计的正确性。关键词：软件无线电数字下变频FPGA抽取滤波SoftwareRadioDigitalDownCo

3、nverterTechnologyandFPGAImplementationAuthor:HeLizhi,QiuYang,HeSongInstructor:ZhangCuifang(SchoolofInformationScienceandTechnology,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu,611756)Abstract：DigitialDownConverter(DDC)withstructuremainlyincludesdigitialmixingmoduleanddecimating

4、filtermodule,isanessentialpartofSofwareRadioSystems.Itneedtodealwiththefrequencymixing、filtering、decimatingandshapingoftheiputsignals.IntheDDCsystem,sampledanddigitizedIFsignalshastomultiplywiththeorthogonallocaloscillatorsignalsgeneratedbytheNumericallyControlledOscil

5、lator(NCO),andthenbeprocessedbythedecimatingfiltermoduletooutputlowerfrequencyorbasebandsignalswithlowspeed.ThispaperresarchesontheDDCtechnologyinsofwareradiosystems,ComparingwiththeparametersoftheGSMsystem,aFPGA-basedDDCsystemisestablished.Boththesoftwareandhardwareim

6、plementationareachivedandprovedtobecorrectthronghfullsimulationandtest.Keywords:SoftwareRadio;DigitialDownConversion;FPGA;decimatingfilter1、、引言、引言软件无线电的核心思想是以模块化、标准化的硬件功能单元构建一个具有高度灵活性、开放性的通用硬件平台，将高速、宽带的A/D、D/A尽可能的靠近天线，通过软件编程的方式来实现通信系统的各种功能，从而屏蔽不同通信系统的差异，实现多个通信系统的互通与兼容。

7、而数字下变频(DigitialDownConversion，DDC)是软件无线电接收系统的核心构成。它主要是把A/D技术应用于中频信号，通过软件编程实现混频、抽取和滤波等信号处理功能，以数字化方式将中频信号搬移至基带并同时降低数据速率。2、、系统结构、系统结构系统主要包括：一片Altera公司的CycloneIII系列高性能低成本FPGAEP3C40F484C6N，一片TI高性能浮点DSPTMS320C6713B，AD公司的AD9226模数转换器和凌力尔特公司的LTC1668数模转换器各一片，还有一片AMD的AM29LV400BB5

8、5RWACFLASH存储器，两片TI的TPS54310和一片TPS54616电源芯片以及其它辅助芯片。中频模拟信号输入到A/D后转换成12位的数字信号，再由FPGA处理后成为基带信号，再交给DSP处理。DSP处理后可输出到计算机，也可