中频数字化接收机系统设计与实现.

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LFMCW雷达中频接收机的设计与实现

LFMCW雷达中频接收机的设计与实现

中 图分 类 号 :T 5 . N9 75
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1 7 — 2 6 2 1 )7 01 7 0 6 4 6 3 (0 10 — 4 — 3
De i n a m plm e f LFM CW a a F e ev r sg nd i e nto r d rI r c ie
te fe e y o a g tsg a ,whc o l r vde oi i ldaa frr d ri gng h rqu nc ftr e in l ih c ud p o i rgna t o a a ma i . Ke wo ds:LFMCW a r F sg lr c ie y r rda ;I ina e ev r;F PGA ;PCI
线 性 调 频 连 续 波 fF W) 达 具 有 体 积 小 、 量 轻 、 L MC 雷 重 结 构 简 单 、 辨 力 高 和无 距 离 盲 区 等 优 点 , 相 关 技 术 进 步 和 分 受
需 求的促 进 .近十 多年 来线 性 调频 连续 波雷 达逐 渐应 用 于 近距
离 高分辨 率多 目标 探测 与成 像 。本 文通 过对 一种 线性 调 频连 续
rc i i g rc s i g a d so a e o F s n l fL MC a a . h o g h e t h e e v rc n a c rt l a u e o t e e vn ,p o e s n tr g fI i a F n g o W r d r T r u h t e t s ,t e r c ie a c u aey me s r u
本 文 中 中 频 信 号 接 收 机 所 针 对 的 一 种 线 性 调 频 连 续 波

数字化直接序列扩频接收机设计与实现

数字化直接序列扩频接收机设计与实现
算 出来 。 射频 滤波 包 括 滤 波器 、 频 器 和 自动增 益 控 制 混
载体 位 置信息 。 目前 系统 的射 频 部 分 尚不 能 实现 数 字 化 , 一般
采用数 字 中频方 案 , 里 主 要 介 绍 D / P K导航 信 这 SB S
号在中频数字化后信号的捕获跟踪 、 信息解调方案
系统 的实现 正成为研 究 的一 个重点 。扩 频接 收机 作 为无 线 电导航 系统 中的 关 键 技 术 设 备 , 要 任 务 是 主 完成 扩 频导航 信号 的捕 获跟 踪 和数 据解 凋并 解算 出
换 、 号 的捕 获跟 踪 、 信 信息 解 调及 载 体位 置解 算单 元
组成 。系统 采 用 n个 通 道 并 行 工 作 。一 旦 有 4个 通道 的信 号 完成 了解 扩解 调 功 能 , 体 位 置 就 可 解 载
字信号处理算法完成 信号 的捕获 、 跟踪 、 位置解算 。捕获 采用大 步进 串行捕 获方 案 , 采用 Tn 算 法 判决 策略 , og 伪码
跟踪采用全数字超前 一滞后跟踪环 ( D L , D L )载波跟踪采用全数字 Cs s ( P L 。最后对这种 没计 方案进 行 了试 oa t DL )
维普资讯 ຫໍສະໝຸດ 20 06年第 4 期 中 国 航

N 4D c 06 o. e 。2 0
塾 篁塑塑
文 覃编 号 :0o一45 (0 60 10 6 320 )4—05 — 3 0 1 0
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S r lN 6 e i o. 9 a
s r a p cr m i as spaaey.S me e p rme tlr s l r ie p e d s e tu sg l e r tl n o x ei na e ut a e gv n. s

中频窄带数字正交接收机的设计与实现

中频窄带数字正交接收机的设计与实现
图 2 基 带数 字 接 收 方 案
维普资讯
20 07年第 1期
杨洪丰 等 : 中频窄带数 字正交接收机 的设计与实现
13 0
该 方案 采用 与传 统模 拟 接 收机一 样 的方 式经 过 两 次混频 将 射频 信 号 转 换 成 基 带 模 拟 信 号 , 后 再 然 利 用 A D转换 器将 该模 拟 信号 转 换 成 数据 流 , 给 / 传 后 续 的数字 信号 处理 器件 。该方 案 的优 点是 容 易实 现, 这是 由于要处 理 的模 拟信 号 已经 是基 带信 号 , 所 以它对 A D转 换 器 的频 率 要 求 不 高 。但 由 于 它 采 /
r or .
K yw rs s n l rcsi ; i t o n—c n e e ; e o d : i a poes g dg a d w g n i l o vr r VQ t
模 拟 到数 字变 换器 ( D ) 块 , 而实 现 基 带处 理 A C模 从
0 引 言
元 。这种接 收机 的中频 (F, nem d t eu n y I it e i e ̄ q e c ) r a
的数 字化— — 基带 数 字 化 方 案 , 结 构 框 图 如 图 2 其
所示 。





图 1 传 统 模 拟 接 收 机 结 构 框 图
单 元一 般需 要模 拟带 通滤 波器 、 压控 振荡 器 、 法器 乘
c n r l d e sl h o g s g P o t l a i t r u h u i c,w t i l tu tr o e y n i smp e s cu e,e s e l a in,h g c u a y n i l r h r a y r ai t z o ih a c r c ,a d l t e — te

多通道数字接收机的设计与实现

多通道数字接收机的设计与实现
第 1 9卷 第 3期
Vo .9 1 1
No3 .
电 子 设 计 工 程
E e t nc De i n E g n e i g lc r i sg n i e rn o
2 1 年 2月 01
F b 2 1 e . 01
多通道数字接收机 的设计 与实现
张春 杰 ,李冬 温 ,胡 建波
p a e e t ci n x e me tl r s l h w t a h y t m a h h r c e sis o o o t ih p e ii n s l h s xr t .E p r n a e u t s o h tt e s se h s te c a a t r t f lw c s ,h g r c s , i e a o i s i c o mp
( 尔滨 工 程 大 学 信 息 与 通信 工程 学 院 ,黑 龙 江 哈 尔 滨 1 0 0 ) 哈 5 0 1 摘 要 :为 了解 决传 统 模 拟 中频 接 收 机 相 位 分 辨 率低 等 缺 点 , 出一 种 基 于 软 件 无线 电 的 中频 数 字 接 收 机 技 术 。针 对 提
中图 分 类 号 : N 1. T 9 1 7
文献标识码 : A
文 章 编 号 :17 — 2 6 2 1 )3O 3 - 4 6 4 6 3 (0 10 - 0 4 0
De i n n m p ee sg a d i l m nt to fm lic n ldi ia e e v r
Ab t a t n O d rt ov h h r o n s o o h s e ou i n o h r d t n l s l t e i tr d ae f q e c s r c :I r e o s le t e s ot mi g flw p a e r s l t ft e t i o a i ai n eme i t r u n y c o a i mu v e r c ie ,t e t c n lg f it r e it r q e c i i lr c i e a e h s f r a i s p o o e .Ai n t t e e ev r h e h oo y o n e m d a e fe u n y d gt e ev r b s d o ot e r d o wa r p s d a wa mi g a h c a a t r t s o a a i n l t e d sg t o f p le wi t th d f tr wa p t fr a d h r c e si f r d r sg a h e in meh d o u s d h mac e l s u o w r .U i g t e o t o o a i c ie sn h r g n h l ta so h o y w ih b s d o l p a e f tr a d p le w d h mac i g d gt l l r me h d,a d sg ff e c a n l r n f r t e r h c a e n mu t h s l n u s i t th n ii t t o m i ie af e i e in o v h n e i i t r e i t rq e c i i lr c ie sc mp e e .R c i e s d f e wa sh g —p e ne m d ae fe u n y d gt e ev rwa o lt d e e v ru e v y ih s e d ADC t a l h n u n l g a i o s mpe te i p ta a o sg a s h n s n h a l g d t o t e F GA fr p o e s g,e e t al tc mp ee h v r WO c a n l sg as i n l ,t e e tt e s mpi aa t h P o r c s i n n v n u l i o l td te e e y t - h n e i n l y

探讨中频数字接收机的设计与实现

探讨中频数字接收机的设计与实现

甜技凰探讨中频数字接收机的设计与实现陈春霞(91982部队13分队,海南三亚572000)c}商要】中频数字接收杌是随着数字信号处理技术不断成熟的。

笔者研究了中频数字接牧机的设计方案,并进一步探计了数据采集、数字成形滤波以及控制器的实现,很好地实现了在节约成本基础上的性能完善。

p翱】中频数字接牧机;软件无线电;数据采集;成形滤波软件无线电作为未来无线通信的发展方向,世界各国都在进行深入的研究。

基本结构主要有三种:射频低通采样数字化结构、射频带通采样数字化结构和宽带中频采样数字化结构。

其中宽带中频数字化结构既降低了中频之前模拟滤波放大处理的难度,也使其较之传统的中频数字化缕收机具有更好的波形适应性,信号带宽灵活性及可扩展性。

1中频数字接收机的设计方案随着数字信号处理技术的发展,接收机设计经历了从模拟到数字的演变过程,并且因A D C器件水平的提高,数字化程度越来越来高。

如伺j哿模拟信号变换为数字信号变成了实聊超越以往接收机系统的关键之一圈l中颏数字化方案示意图经过下变频,将射频信号变换为中频l F信号,在宽带A D C前可用~个中心频率固定的高性能抗混叠滤波器滤除带外无用信号并可在中放级实现自动增益控制,获得最大信号增益,减轻带内信号过载的可能性。

同时,A D C后用数字滤波代替了模拟滤波,提高了系统的灵活性和滤波器的选錾i性。

而且,就系统的可编程性而言,宽带中频数字化接收机与射频数字化方案相当。

2中频数字接收机的实现2.1数据采集的实现为了能采样10M H z的中频信号,高速数据采集部分采样时钟选定为f s=40M H zo此外,带通采样有可能避开带外的谐波,杂散混叠到带内来,在设计过程中只要精心选择采样频率和l F频率就能避免,因此在系统设计时I F和F s的选取是关键。

本文选用了A N LO G D E—V I C E公司的A D6640021.1模拟输入电路一般A D变换器之前要用运算放大器来驱动。

主被动导引头数字中频接收机设计与实现

主被动导引头数字中频接收机设计与实现

【 e od 】 I r e e; / ; S K yw rs F e irA D DP cv
O 引 言 …
在 现代 战争 中 , 随着 战场环境 的 日益复 杂化 , 单一 制导方 式 已经不 能很好 地满 足在 复杂 战场环 境下 具有 良好 的战术性 能 的要求 。单 纯采 用 主动或 单纯采 用被 动制导 都存 在 一定 的 缺 陷 , 已经 不 适 应 现 实 的需 求 。 主动跟 踪适 用范 围广 、 信息 量大 , 一旦受 到复 杂 电子 但
定律 , 要求 采样 速率 至 少 是 2× 0=10MH , 用 现 6 2 z使 有 的处理技 术 , 是很 难 达 到 这样 的采 样 速率 的 。解 决 问题 的一个 好 办法 就 是带 通 采 样 定理 , 通 采 样 定理 带 的意义 在于 , 对于载 波 频 率几 十兆 甚 至 上百 兆 的中频
o he Ac ie ft tv /Pa sv o i da s i e H m ng Ra r
L i , a g p n ,BICha — i IHu 。 LIXin — i g o hu ,L — un。 IYa k
( .D p r n f lc o i E g er gadIfr t no A I Y n i 6 0 1 C ia 1 e a met et nc ni ei n no i f E , t oE r n n ma o N a t 4 0 , hn ) a2 ( .G a u t Su e t ea m n f ati nvr t, Y na 2 0 0, hn ) 2 rd a tdn p r et na U ie i a t 6 0 C i e D t oY sy i4 带 A D和 带通采 样技 术 . /

基于软件无线电的数字接收机的设计与实现

基于软件无线电的数字接收机的设计与实现

了抽样 点数 目,同时还 达到 降低信 号 中频 的 作用 , 很大程 度上减少 了后续 数字信号 的处 理 负 担。这 些处 理降低 了系统对 ADC 器件 的 性能要 求 , 实际使用 中采用一 些通用芯片就 在
可以满足要求 。 由于采 用 了带 通采 样技 术 ,A定理可知 , 带通 下 : 采 样率 ,应满 足下式 : s s [1 sn2'/ l cs/=cs n / i n = i[n lI, o[1 o[ ' N】 n nv r 2n 经 比较 ,软 件 无线 电宽带 中频带通 采样 其 中 ,n是输 入 的 LuT 的地址 ,N 是 结 构 与 目前 的 中 频 数 字化 接 收 机 的 结 构 类 s s L T的 采样 数 ,s l ] 在点2 Ⅳ处的正 U i n是 n 万 / 似 ,其 主要 区别是 前者 中频带 宽更宽 ,所有 +l 弦值 ,c s ] o l 是在点 D n N处 的余弦值 。当 n r/ 的 调制解 调等 功能全 由软 件加 以实现 。 这种 厂, 1 n 0 N改变时 , UT会输出一个完整的正 从 到 L 软件 无线 电结 构通过 相对 复杂 的射频 前端把 其 n 满 1 ≤# I 中 要 足 ≤ ,昔 I 余弦值 。 考虑到正 弦信号 的对称性 , 只存放 l / 高频 信号 变换 为中心 频率适 中 、带 宽适 中的 式中 为带通 信号的最 高频率 ,‘为 带 4的波形 ,其余 3 个象限的波形通过简单换算 宽带 中频信 号 ,给后续 的 A/ D采样数 字化 减 ,【 表 完成 。如 果采样速率 刚好是数字 中频 的 4倍 , . 轻 了负担 , A/ 设计大大 简化 ,且比常用 通信号的最低频率,B为信号带宽。 】 使 D 示取 不大 干括 号 内数 值 的整数 。 那 么乘以 正弦波就相 当于乘 以 0 l 0 一l ,,和 , 的窄 带超外 差前 端更 为简单 ,是 较为 可行 的 2数 字下变频 ) 乘 以余弦波就相 当于乘以 l 0 一 和 0 ,, l 。 基 于软 件无线 思想 的通 信系统 设 计方案 ( 如 通 过数 字 下变 频 ( gi l Do n Di t w a 图 3。 ) C n es n D ) o v r o ,D C 将采样后的载频信 号变换 3伪码捕获与跟踪 i 本系统 中 中频数 字接 收机 主 要完成 下述 即基带信号 , 是数字 中频 处理 实现本 地伪 随机码 与接 收信 号的 同步是 功 能 :中频 模拟 信 号 的高速 A D 带通 采 样 、 成零 中频 信号 , 数字 下变 频 、伪码 同步 、相干 载波提 取 和数 的 目的 。 由本地 NCO、数 字混 频器 和低通 扩频 接收机 的关 键技 术。 伪码的 同步 可分为

哈尔滨工业大学高频课程设计中波电台发射系统与接收系统设计及仿真

哈尔滨工业大学高频课程设计中波电台发射系统与接收系统设计及仿真

通信电子线路课程设计中波电台发射系统与接收系统设计学院:电信学院专业:通信工程姓名:学号:日期:2013年11月1 引言随着科学技术的不断发展,我们的生活越来越科技化。

正是这些科学技术的进步,才使得我们的生活发生了翻天覆地的变化。

这学期,我们学习了《通信电子线路》这门课,让我对无线电通信方面的知识有了一定的认识与了解。

通过这次的课程设计,可以来检验和考察自己理论知识的掌握情况,同时,在本课设结合Multisim软件来对中波电台发射机与接收机电路的设计与调试方法进行研究。

既帮助我将理论变成实践,也使自己加深了对理论知识的理解,提高自己的设计能力。

1.1 发射机原理概述及框图发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。

通常,发射机包括三个部分:高频部分,低频部分,和电源部分。

高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。

主振器的作用是产生频率稳定的载波。

为了提高频率稳定性,主振级往往采用石英晶体振荡器,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。

低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。

低频信号通过逐渐放大,在末级功放处获得所需的功率电平,以便对高频末级功率放大器进行调制。

因此,末级低频功率放大级也叫调制器。

超外差式调幅发射机系统原理框图如图1.1所示。

1.2 接收机原理概述及框图接收机的主要任务是从已调制AM波中解调出原始有用信号,主要由输入电路、混频电路、中放电路、检波电路、低频放大器、低频功率放大电路和喇叭或耳机组成。

原理框图如图1.2所示。

输入电路把空中许多无线电广播电台发出的信号选择其中一个,送给混频电路。

混频将输入信号的频率变为中频,但其幅值变化规律不改变。

不管输入的高频信号的频率如何,混频后的频率是固定的,我国规定为465KHZ。

中频放大器将中频调幅信号放大到检波器所要求的大小。

中频数字化接收机系统设计与实现

中频数字化接收机系统设计与实现

靳鹏飞 , : 等 中频 数 字 化 接 收 机 系 统 设 计 与 实 现
27 93
不利 于后 端 数 据 的处 理 , 此 应 选 用 合 适 的 采 样 因
频率 。
对 于频率 为 7 z 带 宽 ±1 Hz的 中频 信 0 MH , 0M
号, 根据 带 通 采样 定 律公 式 , 率 分 布 在 频 带 ( , 频
中频甚至射 频 , 以便 将 接 收到 的模 拟 信 号尽 可 能早 地 数字化 , 然后 用实 时高速 的 D P或 F G S P A做 A C D 后 的一系列处理 , 无线 电系统 的各 种功 能 通过 软 使 件进行 定义 。数字 化之 后 的本 振 、 频 、 大 、 混 放 滤波 等都仅 仅是 数 字 运算 , 会 产 生 谐 波 、 调 等 虚 假 不 互 信号 。与传 统 的模 拟 方 式 相 比软 件 无 线 电具 有 灵
活性 、 应性 和开 放性 等 特 点 , 誉 为 无 线 电领 域 适 被
的又一 次革命 。 论述 的系统 中频为 7 H , 0M z 信号频 谱分 布在 6 0
M 到 8 Hz 0MHz带 宽 为 2 z , 0 MH 。着 重论 述 其 中几 个 关键 问题 的 基础 上 设 计 实 现 了一 个 可 实 际 应 用
心 单 元 , 过 不 同 的软 件 配 置 实现 对 三路 频 分 多 址信 号 的解 调 。 通
关键河 中频数字化接收机 软件无线电 数字下 变频
中图法分类号 T 9 17 ; N 1 .2 文献标志码 A
软件无 线 电的基本思 想就 是将 宽带 A C 模 数 D (
转换 器 ) 尽可 能地靠 近 天 线 , 即把 A C从 基带 移 至 D

软件无线电数字中频系统的设计与实现

软件无线电数字中频系统的设计与实现

号数字化后的处理任务由现场可编程门阵列 (Field Programmable
Gate Array , FPGA ) 来 完成 ; 在 发 射链 路 ,FPGA 处 理后 的 数 据
经 过 插 值 滤 波 、 数 字 上 变 频 , 经 过 D/A 器 件 数 模 转 换 后 , 输 出 模 拟 中 频 信 号 ,再 经 射 频 模 块 调 制 到 射 频 后 ,经 天 线 发 送 出去 。
2
系统设计关键技术
系统 硬 件平 台 主 要由 中 频 采样 模 数 转 换 、 中 频 输 出 数 模
转换以及核心处理器件 FPGA 3 部 分 组成 。 假 设 本系 统 带 宽 为 25 MHz , 下 行 信 号 中 心 频 率 为 130~150 MHz ; 上 行 信 号 中 心频率为 85~105 MHz 。
软件无 线 电的 基 本 思想 是 将 模数 (A/D )、 数 模 (D/A ) 变换 尽 可 能 的 靠 近 天 线 ,尽 量 减 少 模 拟 信 号 处 理 环 节 ,用 功 能 化 的 软 件来 完 成 尽可 能 多 的无 线 电 台功 能 , 通 过软 件 更 新 改 变 硬 件配 置 结 构 , 实 现 新 的功 能 , 软 件无 线 电 采用 标 准 的 、 高 性 能的开放式总线结构 ,以利于硬件模块的不断升级和扩展 [1-2]。 数 字中 频 系 统是 负 责 连接 基 带 部分 和 射 频部 分 , 是 整 个 软 件 无线电系统信号处理和控制的核心 。 本文设计了一种数字中 频信 号 处 理系 统 的 通用 硬 件 平台 , 具 有 模块 化 、 开 放 性 、 可 扩 展性 等 特 点 , 能 兼 容 不同 带 宽 、 不同 制 式 的信 号 , 并 利 于 系 统 的后续升级 , 符合未来无线通信的需求 。

接收机中频数字化处理设计

接收机中频数字化处理设计

根据 N y q u i s t 带通采样定理 , 采样 速率在满足大于信号带宽 ( B = ) 两倍 的情况下 , 选取远远低于信号最 高频率 的两倍 速率就能正确 地 反映带通 信号 的特性 日 . 与低 通采样相 比 . 带通 采样降低 了采样 速 率. 极大地减小 了后续数字信号处理负担。 由带通采样定理可知 .带通采样率 f s 满足下式 即可实 现无混叠 采样 : / ( n + 1 ) ≤ ≤ / n , 1 -n < -l <  ̄ I f , / B ] ( 1 ) [ ・ ] 表示取不 大于括号内数值的整数 。不难看 出, 式( 1 ) 将采样 频率划分成若干个区间 , 并且 由 n 值确定 。 n 值越小 . 频率区间范 围越 大, 也就是说对输入信号频 率或采样频率偏差 的要求越小。 并且随着 1 1 值 的下降 , 采样频率会越高 , 量化信 号的频谱重复 间距越 大 , 对抗 混叠 滤波器带外能量抑制特性要求降低 : 在设计 时应 当根据系统 电路结构 和应用场合折衷确定 n 的取值 2 . 2 数字下变频 ( D DC 、 由于数字信号处理 的速度有 限 . 往往难 以对 A D C采样得到 的高 速率数字中频信号直接 进行各种类别 的实时处理 为 了解 决这个 问 题. 需要采用数字下 变频技术 . 将采样 得到的高速率数 字中频信号 变 成低 速率基带信号 , 以便进行下一步的信号处理 。 数 字下变频功能包 括数 字正交混频 、 低通滤波和数字重采样 , 如图 4 所示 。
软件无线电接收机的基本思想 是数据采 集环 节尽可能靠近天线 。 中频和射频级的接收信号直接数字化 . 将 由模 拟器件实现部分信号前 端处理 ( 例如信道切换 、 下变频 、 滤波 、 解调等) 转换为 由可编程数字处 理芯片实现 . 通过将不 同的数字处理模块下载到芯片 即可灵活切换信 道接人方式 , 接收来 自不 同发射系统的信号【 1 ] 。 目前软件无线 电接收机 的实现集中在数字化 的基 础上 。 本文 运用软件无线 电理论 . 结合 目前 可实现 的中频软件无线 电接收机 . 给 出了一种可行 的接 收机 中频 数字 化处理结 构 . 并系统 阐述 了相关 的数字信号处理技术 。

数字式无线接收机设计与实现

数字式无线接收机设计与实现

数字式无线接收机设计与实现专业名称:电子信息工程班级:学生姓名:指导老师:完成时间:2010年5月摘要数字接收机覆盖了无线电通信、电视广播、无线电广播、雷达定位、遥测遥控、卫星通信以及移动通信系统等各个领域。

随着无线通信技术特别是现代调制体制和软件无线电技术的快速发展,且无线频谱的拥挤程度日益加剧,数字接收机在设计和实现上越来越趋向于高性能、高集成度方向。

对于接收机的线性度、动态范围、灵敏度、抗干扰能力、适应性等方面的性能指标也提出了越来越苛刻的要求。

这些要求同样也促进了中频接收机的不断进步,要求其在保证信号检测能力即极高的灵敏度的前提下尽可能的提高接收机的线性度,使信号失真最小、误码率最低尽可能的展宽接收机的动态范围,使接收机的适应度更大、抗干扰能力更强。

数字式接收机代表着现代高性能接收机的发展方向,而DDS同DSP(数字信号处理)一样,是一项关键的数字化技术。

DDS是直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文缩写。

与传统的频率合成器相比,DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点,广泛使用在电信与电子仪器领域,是实现设备全数字化的一个关键技术。

本课题采用了高频功率放大技术、两级中频放大技术、混频技术、DDS技术、DPD技术,由DDS座本振源,完成了数字式无线接收机的设计。

关键词DDS;DPD技术;接收机;数字化AbstractDigital receiver applies widely in so many areas such as wireless communication, television, broadcast, radar, satellite communications and so on. Along with the development of the technology of the particular the modern modulation and software radio wireless communication technique, meantime the employ of wireless frequency are more presser, the development of the digital receiver tend towards high performance and high integration. Modern receiver is in pursuit of big dynamic range, good linearity, and high sensitive and so on. That extremely promotes the development of the receiver. Also the requirement of receiver becomes more rigorous. As th e n ame implies, receiver need to improve the linearity, to reduce the distortions rate and bit error rate, and to expend the dynamic range, of course should ensure the signal detect capability precon dition.Digital receiver stands for the development direction of modern advanced receiver, also DDS with DSP (digital signal processing) as a key digital technology. DDS is a direct digital frequency synthesizer (Direct Digital Synthesizer) abbreviation. And compared to th e conventional frequency synthesizer, DDS low cost, low power, high resolution and fast switching time, it is widely used in the field of telecommunications and electronic equipment, is to achieve all-digital equipment, a key technology.The subject of using high-frequency power amplifier technology, two IF amplifier technology, mixing technology, DDS technology, DPD technology, from the Block DDS local oscillator, to complete a digital wireless receiver design.Keywords DDS;DPD technology; receivers; digital目录1绪论 (1)1.1数字式无线接收机的背景 (1)1.2课题主要完成的工作 (1)2 数字式无线接收机的原理 (3)2.1采样定理及带通采样 (3)2.1.1基带采样 (3)2.1.2带通采样 (5)2.3工作原理 (6)2.3原理图 (8)3 数字式无线接收机的硬件实现 (9)3.1高放电路 (9)3.2混频电路 (10)3.2.1 AD831的组成及主要特点 (11)3.2.2 AD831的工作原理 (11)3.3中频放大电路 (12)3.3.1 中频放大电路 (12)3.3.2 集成宽带放大器L1590简介 (13)3.3.3 中品放大电路的整体结构 (13)3.4 DDS技术 (15)3.4.1 DDS组成及特点 (15)3.4.2 AD9833芯片的功能及应用 (16)3.5DPD技术 (19)4 数字式无线接收机的软件组成 (22)4.1AD9833时序控制流程图 (22)4.2 AD574A控制流程图 (23)5 数字式接收机的噪声与增益 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)数字式无线接收机设计与实现1 绪论数字接收机的结构方式可分为直接数字化方式、外差零中频方式和外差低中频方式,本文采用外差低中频方式。

Linux下GNSS中频信号采集系统及接收机设计

Linux下GNSS中频信号采集系统及接收机设计

r e e e i v e r w a s r e a l i z e d u n d e r L i n u x , r e a l i z i n g t h e r e c e i v e r u s e r i n t e r f a c e s o f t w a r e b a s e d o n Q T a n d t h e d a t a
G N S S 软 件接 收 机 , 实现 了基 于 Q T的接 收 机 用 户 界 面软 件 和 Q w t 插 件 的数 据 图 形 化 显 示 窗 口。 测 试 结 果 表 明 : 数 据
采集 系统的传输速 率可达 2 0 0 Mb i t / s以上 , 在 降低 成本 的同时有效解 决了大量数据 的传输 问题 , 软件接 收机满足定位 精度要 求 , 具有 良好的灵活性和适应性 , 而且 易于扩展和 升级 算法。
a nd t he t r a d i t i o na l da t a a c q u i s i t i o n c a r d i s e x pe ns i v e ,a ne w GNS S I F d a t a a c q u i s i t i o n s y s t e m ba s e d o n US B2. 0 s e ia r l b u s a n d FPGA wa s de s i g ne d u n d e r L i n u x o p e r a t i n g s y s t e m, a n d c o r r e s p o nd i n g s o f t wa r e a n d ha r d wa r e d e s i g n we r e a c c o mp l i s h e d.S t a t e ma c h i ne wa s u s e d f o r c o n t r o l l i n g t h e r e a d — wr it e s t a t us o f e a c h e n d po i n t c a c h e i n CY7C68 01 3A c hi p, t o a c c o mp l i s h t h e h i g h— s p e e d d a t a t r a n s mi s s i o n. I F d a t a wa s c a c h e d t h r o u g h F PGA t o e f f e c t i v e l y i mp r o v e t h e s y s t e m d a t a t r a ns mi s s i o n b a n d wi d t h.A c o mp l e t e GNS S s o f t wa r e

接收机中频数字化模块设计

接收机中频数字化模块设计
7 M Hz 0 ,但 由 于 信 号 带 宽 为 0 55 Hz . -M ,故 可 以 采 用 欠 采 样 而 不 损 失 信 息 量 。 本 方 案 中 采 用 5 M Hz O
的采 用率 。
模 主 I 叫 t i丝二■ 拟 I J 生 3 i L. 皇 i 童 中顿
取通 过 数 字 信 号 处 理 器 ( P) TM s 2 VC5 0 DS 3O 49
图 1 数字接收机构成 如 图 1所 示 ,来 自天 线 的 射 频 信 号 经 带 通 滤 波
器 选 出 需 要 的 工 作 频 道 信 号 1 8 . M Hz 同 时 抑 6 75 ,
实 现 。5 0 4 9的程序 通 过 F AS 存储 器 2 L 0 B L H 9 V8 0
器 HS 0 P5 1 0进 行 数 字 下 变 频 ,下 变 频 之 后 的 数 据 1
1 数 字 接 收 机 总体 设 计
由两路 1 O位 并 行 总 线 输 入 到 数 字 科 斯 塔 斯 锁 相 环
HS 5 2 0 5 1 0 的 同 步 信 号 由 5 2 0 给 出 。 P 01, 01 01 5 1 0和 5 2 0的初始 设 置 、监 控 和某 些 参数 的读 01 01
s ti d c n rlig o ii l in lpo e s r et a o tol f dg t g a r c so .Thss se c n b s di ael edgtl e ev r I i as rvd da g n n n a as i y tm a eu e s tlt iia c ie. t s lop o ie sa n i r c mmo ou in o ii zn itr e it rq e c fr c ie. o n s l t fdgt i n e o i g m da efe u n y o eev r

一种数字化中频接收机的与实现

一种数字化中频接收机的与实现

软件无线电(Software Radio )的概念自上世纪末提出以来,最近几年取得了引人注目的进展。

数字化中频接收机是软件无线电的重要部分。

软件无线电的主要原理是将数字化推向前端,即是把模数/数模转换器(ADC/DAC )尽量放在射频端,这是数字化接收机的发展方向,也是软件无线电的理想实现方法。

早期的数字化接收机受ADC 发展水平的限制,采用正交双通道零中频的实现方案,即将射频通过变频变换到零中频(基带),正交解调得到模拟的正交信号之后再进行数字化。

该方案的频率变换主要都在模拟部分实现,数字化较少,不是真正意义上的数字化接收机。

而且,此方案实现起来设备量较大,方案中的正交混频器是模拟器件,得到的正交I ,Q 信号也难以保证幅相正交的精度[1]。

目前比较成熟的数字化接收机理论和实现方案是中频数字化接收机,即将射频信号经一次或二次下变频后,在中频(或高中频)直接采样,再数字下变频到基带,得到正交I ,Q 信号。

软件无线电技术的迅猛发展,使其在航天测控领域的应用成为了可能。

在我国当前的C 频段微波统一测控系统中,中频接收机主要由模拟电路构成,这种结构已经逐渐不能达到测控系统的精度要求。

数字化已经成为中频接收机的必然发展趋势,关于这方面的研究,已经开展了很多[2-6]。

文中设计了一种数字化中频接收机,该方案采用软件无线电思想,并给出了采用FPGA 和DSP 实现该接收机的方法。

1系统工作原理软件无线电的目标和思路是在标准化、完全可编程的硬件平台上,用不同的软件适应通信、测控等业务的各种体制,并实现尽可能多的无线功能,其原理框图如图1所示。

在理想的软件无线电中,系统的所有功能都在一个通用的处理器上用软件实现,原则上允许同一硬件平台支持任何物理层和更高的协议层。

文中所设计的数字化中频接收机的应用了软件无线电的设计思路,在中频70MHz 上进行带通采样。

输入的信号有和路和差路,其中和路信号包含有测距、遥测等信息,而差路信号则含有角误差信息。

基于FPGA的中频数字化接收机系统实现

基于FPGA的中频数字化接收机系统实现
W. ANG n。删 Mi Ze )工 O n 。 【A Bi
( oee f l t nca dIfr t nEI啦 ei , olw s P t l m i r t , eg u600 , hn ) C l g Ee r i n omai Ij r g S h et e o u Unv  ̄y Ol d 150 C i l o co n o 窖 n n re e n a
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2 0 牟第7 07 期
中图分类号 :N 1 T 91 文献标识码 : A 文章编 号 : 0 —25 (07 0 1 9 522 0 )7—0 1 0 0 13— 3
基 于 F G 的 中频 数 字 化 接 收 机 系统 实现 PA
此 系统 合理 可靠且 满足 设计要 求 。 关 键词 :中频 数 字化接 收机 ;FG P A;FR滤波 器 I
Re l a i n 0 F i i lr c ie y tm a e n FPGA ai to fI d g t e ev r s se b s d o z a
汪 敏 ,胡 泽 , 肖 斌
( 南石油大学 电子信息工程学 院,成都 60) 西 150

要:介绍 了一种基于 FG P A的中频数字化接收机的硬件设计 ,给 出总体设计方案 ,主要部件
及参数的设计方法,讨论 了高阶 F I R滤波器在 F G P A中采用分布式算法实现。最后测试结果表明
辑器件开发 , 便于用户 自己选择芯片等级 , 选择高速
器件 , 并可通过编程改变器件功能 , 使用灵活 , 若与
DP S 结合 , 可实现全数字化接 收系统 。
信号 , 并实现 9 倍抽取 , 输出的 12 H 速率数据送 .M z 入专用数字信号处理器进行基带数字信号处理。

通信系统中的接收机设计与实现

通信系统中的接收机设计与实现

通信系统中的接收机设计与实现在现代社会中,通信系统扮演着连接世界的桥梁角色。

无论是手机通话、互联网数据传输还是广播电视的播出,都离不开通信系统的支撑。

而作为通信系统的核心组成部分之一,接收机的设计与实现则显得尤为重要。

一、接收机的基本原理接收机是指将传输过来的信号转换成可供人们理解的信息的设备。

其基本原理包括信号接收与解调两个过程。

首先,在信号接收方面,接收机会通过天线接收到传输过来的信号,并放大信号的弱小电流强度,从而增强信号的可靠性;其次,在信号解调方面,接收机会对接收到的信号进行解调,即将传输过来的模拟信号或数字信号解调成原始信号。

二、接收机设计的关键要素在通信系统中,接收机设计的关键要素包括动态范围、选择性和灵敏度。

动态范围是指接收机能够处理的最大和最小信号强度之间的差值。

选择性是指接收机在接收到多个信号时,能够选择性地接收特定信号的能力。

而灵敏度则是指接收机能够接收到弱小信号的能力。

此外,接收机还需要考虑功耗、带宽、功率和频率等参数的优化设计。

三、接收机设计的常见实现方式根据不同的通信需求,接收机的设计实现可以采用多种方式。

以下是其中几种常见实现方式:1. 超外差接收机超外差接收机是一种广泛应用于调频广播、调幅广播和电视接收的模拟接收机。

该接收机采用局部振荡器和混频器的组合,将输入信号转化为中频信号,然后通过放大器、滤波器和解调器等模块进行处理。

其主要特点是结构简单、成本较低,但抗干扰性较差。

2. 直接转换接收机直接转换接收机又称为直接数字频率合成接收机。

该接收机利用信号混叠和数字处理技术,将传统的超外差接收机中的中频环节替换为数字信号处理器。

该方式的优点是抗干扰能力强、灵活性高,适用于频谱扫描和软件定义无线电等应用。

3. 超外差接收机与直接转换接收机的结合超外差接收机和直接转换接收机各自具有一定的优势,因此在某些特定应用场景下,也可以将两者结合起来进行接收机设计。

这样可以兼顾接收机的抗干扰能力和灵活性,提高整体的性能。

一种通用中频数字化处理平台的设计与实现

一种通用中频数字化处理平台的设计与实现
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电子科技 2 0 0 7年第 1 0期( 总第 27期) 1

种通 用 中频 数 字 化 处 理 平 台的 设计 与 实 现
赵林森 ,刘景美 王 ,
( .西安邮 电学院 电子与信息工程 系,陕西 1

西安 70 6 ; 10 1 西安 7 07 ) 10 1
收 稿 日期 :2 0 -60 070 -6 作 者 简 介 :赵 林 森 ( 96一) 男 ,助 教 。 研 究 方 向现本系统 中多抽样 率信号处
理 的关 键环节 。
以下简要 介 绍一下 2 S F K信 号 的调 制 解 调 的实 现 过程 ,2 S FK调 制 解调 均 在 D P中完 成 。 以f S l= 08k 代 表 0 2 = 12k z 表 1 用 f = . Hz ,f . H 代 。 c
速数传。
关键词
H P 0 1 ;A 6 2 ;上/下变频器 ;数字调制解调 S 54 5 D 60
T 9 N2
中 图分 类 号
De in a d I pe n a in o F gt l ai n S se sg n m lme t t fI Di i i t y tm o a z o
2 .西安电子科 技大学 计算机网络与信息安全教育部重点实验室 ,陕 西
摘 要
介 绍 了 I ri公 司的数 字上 变频 芯片 HS 54 5和 A mes l P01 D公 司的数 字下变频芯 片 A 6 2 D 6 0的功能和特
点 ,并以这两个芯片为核 心构建 了一种通用 中频数 字化平 台 ,可 以与多种数据 终端接 口并 实现短 波、超 短波 高
以 r 公 司 的 T 3 0 C 5 9为 中 央 处 理 器 , I ' I MS 2 V 5 0 T 3 0 C 3 为 协 处 理 器 , I T SL 公 司 的 MS 2 V 3 N RI

接收机中分析带宽设计与实现

接收机中分析带宽设计与实现
引言:在利用接收机进行测量时,各种测试都是基于IQ数据的进 行的,为了满足不同的测试场景需要的测试指标,需要用到不同分析 带宽的IQ数据。本文利用MATLAB软件设计并在FPGA验证与实现。 1 方案介绍
中频带通采样后需要进行数字下变频(齐青茂,王岩建,中频采 样全数字接收机的设计与实现:无线电通信技术,2012年4期)得到基 带信号,模拟输入信号经过ADC采样形成数字化的、高速率的数据, 与NCO输出的正余弦信号进行混频后形成正交的I、Q两路。为了满足 不同分析带宽的要求实现由CIC滤波器、HB滤波器以及FIR滤波器组成 的高效滤波器组,能够实现多分析带宽、多速率信号,利用归一化的 设计方法从而降低FPGA的资源消耗。基于IQ数据可以识别三个特征参 数:瞬时幅度、瞬时相位和瞬时频率,这样就为信号分析、参数测量 或识别解调提供了充足信息(杨力生,韩庆文,杨士中数字下变频及 其频谱分析:信息与电子工程,2005年2期)。根据测量的不同需要选 择不同的分析带宽,不同的分析带宽选择不同的滤波器组合。 2 方案设计
作者简介:孙发力(1985—),男,工程师,毕业于中国科学院信 号与信息处理专业,研究方向:电子测量仪器、数字信号处理。
ELECTRONICS WORLD・技术交流
接收机中分析带宽设计与实现
中国电子科技集团公司第四十一研究所 孙发力
为了提供多种测量方式,在接收机的设计过程中,需要设计具 有多种分析带宽的IQ数据,本文首先基于MATLAB对滤波器仿真设 计,然后在FPGA里面实现了由CIC、HB和FIR组合成的滤波器。
接输出IQ数据如图4所示。
图3 FIR滤波器转置结构

图2 CIC滤波器的结构 3.3 HB、FIR滤波器的实现
FIR是单位脉冲响应是一个有限长序列,其数学表达式为:

基于GC4016的SDR数字中频接收机滤波器的设计与实现

基于GC4016的SDR数字中频接收机滤波器的设计与实现

同时 , 对射频信号接收要满足邻信道抑制 : 8 ≥1
d @偏移 10k z t6 B B 3 H ; 0 d @偏 移 4 0k z 阻塞 干 > 0 H ;
在 S R( 件定 义无线 电 , D 软 简称 软件 无 线 电 ) 设
2 S DR接 收 信 道 指标 要 求
G 4 1 片是可 编程 的 , C 0 6芯 因此可 以满足 多种应 用需 求 。在 S R某频 段应用 中 , 射 频和基 带 的指 D 从 标要 求 , 多速率处 理主 要满足 以下几 个方 面 : 输入采 样率 :14 z 6 .4 MH ;
关 系出发 , 结合 G ae i 司生产 的 多通 道数 字 下 变频 器 G 4 1 ryhp公 C 0 6芯 片 , 出 了 中频 数 字滤 波 器 的 给 设计 方法 , 理论 上进行 了分析和仿 真 , 从 并在 实际 工程 中进 行 了 实验验 证 , 到 了预 期 的结果 。 得 关键 词 : 件无 线 电 ; 字下变频 器 ; 软 数 中频接 收 机 ; 滤波 器设 计
中图分类号 :N 1 T 73 文献标 识码 : A
De i n a d Re lz to f t e Fi e o DR g t l sg n a i a i n o h l r f r S t Di ia I t r e i t e u n y Re e v r Ba e n GC4 n e m d a e Fr q e c c i e s d o 01 6
adI . h na a s a ea ds l o e o e .Fn l , i me o ai t rjc a d n T e nl i im d n i a nip r r d iay t s t di vl ae i po t n F y ss mu t s fm i l h h s d dn e
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中频数字化接收机系统设计与实现
软件无线电是一种基于宽带A/D器件、高速DSP芯片,以软件为核心(Software-Oriented)的崭新的体系结构。

其基本思想就是将宽带A/D 尽可能地靠近射频天线以便将接收到的模拟信号尽可能早地数字化,尽量通过软件来实现电台的各种功能。

通过运行不同的算法,软件无线电可以实时地配置信号波形,使它能够提供各种话音编码、信道调制、加密算法等无线电通信业务。

我们知道信号失真是长期困扰模拟处理的难题,如本振频率漂移、相位噪声、混频产生的虚假信号、放大时产生的谐波以及互调、机内噪声等问题。

尽管设计人员想方设法,但结果并不能令人满意,而软件无线电技术简单有效地解决了这些问题。

在数字化之后,本振、混频、放大、滤波都仅仅是数字运算,不会产生谐波、互调等虚假信号。

与传统的模拟方式相比,软件无线电具有灵活性、适应性和开放性等特点,被誉为无线电领域的又一次革命。

1 接收机总体设计
由于受器件水平的制约,直接对射频采样处理还有一定难度。

在保留软件无线电通用、灵活、开放的前提下,采用了中频数化方案[1],整个接收机的结构框图如图1所示。

该接收机接收信号频率范围:10~100MHz,为防止频谱混叠,前端电调谐滤波器分8段滤波器,由8031控制选用。

第一本振LO1采用数字锁相环产生所需频率,通过预置,可产生正弦信号频率范围:1360~2350MHz,步进值10Hz,电调谐滤波器与一本振互动联调。

混频后,将信号通过一中心频率为 1350MHz的带通滤波器后,进行二次混频。

第二本振LO2产生信号的频率固定设置为:1371.4MHz,因此中频信号为:21.4MHz,通过 AGC控制输出信号强度范围为:-50~-10dBm/50Ω。

2 中频数字化单元设计
该单元是接收机的核心部件,主要完成几种信号(AM、FM、SSB、CW、FSK、BPSK,QPSK)的解调工作,同时负责对模拟前端提供AGC控制用电平强度值和AFC控制用载波频率误差值。

8031主控电路板则要为中频数字化值单元提供:信号类型、中频带宽、AGC时间常数、BFO值、PSK信号波特率等控制命令。

中频数字化处理单元硬件系统大体构成如图2所示[1]。

2.1 数据采集部分
该部分电路主要由数控放大器和模/数转换器AD6640构成,负责完成数据采集工作。

固定增益放大器(18dB)的中频输入信号为:21.4MHz,-50~-10dBm/50Ω(0.7mV~70mV),输出为-38dBm~+2dBm/50Ω(2.8mV~0.4V)。

AD6640是AD公司生产的新一代模数转换器件,分辨率12bit,输入动态范围±1V,采样速度可达65Msps,在5V供是时功耗仅为710mW。

注意A/D前采用固
定增益放大电路,并不影响对模拟接收机的AGC输出。

因该放大电路的增益是已知的,检测出信号电平后可以倒推出放大前的电平变化情况。

至于采样速率的确定,此处既可以采用过采样又可以采用欠采样技术。

所谓欠采样技术就是对于带通信号(频率范围:fL<f<fH)而言,抽样频率只要满足:
2fH/K≤fs≤(2fL)/(K-1)
K 为整数且2≤K≤fH/(fH-fL),fH-fL≤fL)就可保证采样后的频谱不产生折叠。

这对于减小运算量是很有好处的,但对接收机抗混叠滤波器要求较高。

考虑到HSP50214B处理速率高速65MSPS,可以采用过采样技术。

根据理论上的ADC的信噪比计算公司:SNR=6.02M+1.7dB+ 10log10(fs/2fb)可知:抽样速率每增加一倍,信噪比大约可提高3dB。

因此,在速率允许的情况下,我们仍决定采用过采样技术,采样频率 50MHz。

2.2 数字下变频单元
数字下变频单元由美国Harris生产的专用可编程下变频器HSP50214B 和专用可编程数字科斯塔司环电路HSP50210构成。

HSP50214B 大体可分成13个部分[3](见图3),主要功能是将IF数据下变频成基带数据。

其前端处理速度高达65Msps,后端处理速度最高达55Msps。

总的抽取因子范围:4~16384,输出采亲速率可达12.94Msps,输出低通带宽最宽为982kHz(IF带宽1.96MHz)。

最高支持14bits 字长的数据并行输入,输出形式灵活多样,既可并行输出又可串行输出,既可选择直角坐标数据输出又能选择极从标数据输出,可选择输出幅度、瞬时相位和频率等参数。

另外,HSP50214B还内带电平检测器,可为IF自动增益控制提供支持。

总之,HSP50214B功能非常强大,使用相当灵活,可以解调AM、 FM、FSK信号。

与HSP50210一起使用,还可以解调SSB和PSK信号。

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