基于超宽带采样保持器的数字接收机设计-论文.pdf

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1、第3期雷达科学与技术Vo1．13No．32015年6月RadarScienceandTechnotogYJune2015基于超宽带采样保持器的数字接收机设计马利祥。向海生，卢玉杰(中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽合肥230088)摘要：直接射频采样技术是数字接收机的发展新趋势。由于ADC器件的水平限制，直接射频采样技术在接收机中的应用受到很大的限制。采用SHA(采样保持器)+ADC的系统结构，设计了一种支持超宽带信号输入的数字接收机，实现了射频信号的直接采样。简述了采样保持器的工作原理，介绍了直接射频采样数字接收机的系统组成，详细介绍了数据采集子板的设计。综合

2、FPGA分析工具cHIPSC0PE与MATIAB软件，对数字接收机进行了测试和指标分析。结果表明，该数字接收机在采样保持器带宽范围内，可以满足常规指标要求，简化了系统设计，降低了成本，具有一定的应用价值。关键词：直接射频采样；采样保持器；数据采集子板；数字接收机中图分类号：TN850．6；TN957．5文献标志码：A文章编号：1672—2337(2015)03—0320—04DesignofaDigitalReceiverBasedonUltra-WideWavebandSHAMALi—xiang，XIANGHai—sheng，LUYu—jie(No．38Resear

3、chInstituteofCETC，He230088，China)Abstract：ThetechnologyofdirectRFsamplingisanewtrendofthedigitalreceiver．LimitedbyADCdevice，theapplicationofthistechnologyisnotverypopularinthereceiver．BasedonthearchitectureofSHA(sampleandholdamplifier)+ADC，thispaperintroducesadigitalreceiverthatsupports

4、ultra-widewavebandinputsignalandimplementsdirectsamplingofRFsigna1．Abriefintroductionisgiventotheprin—eipleofthesampleandholdamplifier．ThesystemarchitectureofthedirectRFsamplingdigitalreceiverisdescribedandthesub-boardofdataacquiringispresentedindetail．CombiningtheCHIPSCOPE，theanaly—sis

5、toolofFPGA，andthesoftwareofMATLAB，thedigitalreceiveristestedanditsfeaturesareanalyzed．Theresultsshowthatthefeaturesofthedigitalreceivercanmeettheneedofregularapplication．Thesystemdesignissimplifiedandthecostisreduced．Keywords：directRFsampling；sampleandholdamplifier；sub—boardofdataacquir

6、ing；digitalreceiver采样保持器(SHA)是ADC芯片的重要组成部分，采样保持器的性能直接影响着ADC芯片的O引言转换速度和精度。本系统采用外置高性能采样保软件无线电(SDR)是无线通信技术发展的重持器1821TH+ADC芯片的架构进行设计，弥补要方向。软件无线电的关键思想之一是将数据采了原有ADC芯片模拟输入带宽不足的缺点，实现集系统尽可能地向射频前端靠拢，因此直接射频了超宽带信号的直接射频采样。采样技术逐渐成为数字接收机的重要发展趋势]。近年来，随着超宽带技术的发展，高速和宽带采样已经成为软件无线电的基本要求，但由于1采样保持器目前ADC器件的水平

7、限制，采样率和带宽远远达采样保持器的简易工作原理如图1所示嘲。不到实际应用的需求，因此直接射频采样技术在采样保持器的作用是跟踪和保持模拟输入信号的高速超宽带数据采集系统中的应用受到了很大的电平值。其工作状态有采样状态和保持状态两限制。种。采样状态和保持状态的工作周期等于采样时收稿日期：2014一1015；修回日期：201411-282015年第3期马利祥：基于超宽带采样保持器的数字接收机设计321钟周期。采样开关导通时，为采样状态，此时采样触发信号；⋯⋯⋯一蕊保持器对模拟输入信号进行跟踪；采样开关断开时，为保持状态，采样保持器保持为断开瞬间的输入信号