中频数字化技术在接收机中的应用

收机进 行数 字化 改造 具有一 定 的现实 意义 。
软件无线 电的最终 目的是将模数转换器件紧
接在天线后， 直接在射频进行采样 ， Ｄ Ａ Ｃ变换后的
所有处理都用数字信号处理芯片，依靠软件编程来
实 现 。但 是 ，随着现 代 电子技 术 的飞速 发展 ，各种 电子 战 设 备 的工 作 频 率 已经包 含 在 整 个 无 线 电频
线 电领 域 的又一 次革命 。因此 ，在这 种情 况下 ，接
１概 述
当前伴随着 数字信号处理技 术和大规模集 成 电路的迅猛发展 ，无线通信技术正朝着数字化方 向
发展 ，软件 无线 电就 是最突 出一 例 。软 件无 线 电是 将 模 块化 、标 准化 的硬 件构 成基 本平 台 ，通 过软 件 加载 来实现 尽可 能 多的无 线 电功能 ，这 样 的无线 电 系统 具有很 强 的通用 性 ；同时 ，我 们知 道信 号失 真
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ＢＡ１Ｙ ｎ ｏ ｇ ａ ｈ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｅ ｉ ｆ Ｆｄ ｇ ａ ｃ ｉｅ ａ ｅ ｎ ｓ ｆ ａ ｅ ａ ｉ ｔｅ ｒ ｒｓｎｅ ． ｉｉ ｌ ｉｇｔｅＩ ｇ ａ ｏ ＭＨｚ ｓ ｒ ｃ ： ｄ ｓ ｎｏ ｉｉ ｌ ｅ ｅｖ ｒ ｓ ｄｏ ｔ ｒ ｄｏ ｈ ｏｙ ｉ ｐ ｅ ｅ ｔｄ Ｄ ｇｔ ｉ ｎ ｓ ｌ ｆ ０ ｇ Ｉ ｔ ｒ ｂ ｏｗ ｒ ｓ ａｚ ｈ Ｆ ｉ ７ ｎ
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现代导航
本 文 提 出 了一 种 基 于 软件 无 线 电 理 论 的 中 频
进 行 限幅 、预选 、放 大和 下变频 ，产生 ７ＭＨｚ的 ０ 中频信 号 ，并将 ７ＭＨｚ中频 信 号进行 Ａ／ 转换 ， ０ Ｄ
数字化接收机的设计方案，通用硬件平台加载相应 的软件即可完成特定的导航接收功能，通过对软件
２１年 １ ０ １ ０月第 ５ 期
现代 导航
中频数字化技术在接收机 中的应 用
白延 红
（ 中国电子科技集 团公司第二十研究所，西安 ７ ０ ６ ） １０ ８
摘 要 ：本文提 出了一种基 于软件无 线电理论 的中频数字化接收机 的设 计方案 ，通 过对
７ＭＨ ０ ｚ中频信号直接 带通采样数字化 ， 采用 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ可编程逻辑器件为核心的通用硬件， 来完成 中
的升级 可 以对这 个 系统不 断升 级 ，可 以使得 整个 设 备 具有 高度 的灵 活性 、通 用性 和可 靠性 。
输 出到数字信号处理器进行数字 中频信号处理，当
设置某 一 工作模 式 时 ，数 字信 号处 理器 中 的 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ 完成相 应 功能 的 中频 信号 的数 字滤 波 、数 字抽 取 、 数字下 变 频 、数 字解 调等 功能 ，处理过 的数据送 到 ＤＳ Ｐ产 生着 陆 引导数 据 。
ｓ ｆ ｒ ｅｓｍｕ ａｉ ｎ ａ ｄ ｐ ａ ｔ ａ ｐ ｌ ａ ｉｎ ａ ｅｐ ｅ ｅ ｔｄ ｏｔ ｗａ ｉ ｌ ｔ ｒｃ ｉ ｌ ｐ ｉ ｔ ｒ ｓ ｎ ｅ ． ｏ ｎ ｃ ａ ｃ ｏ ｒ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｓ ｆ ａｅ ａ ｉ； Ｂ ｄ ａｓ ｉ ａ Ｓ ｍｐｉｇ Ｄ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏｔ ｒ ｄｏ ｗ Ｒ ｎ ａ ｐ ｓ Ｓｇ ｌ ａ ｌ ； ＤＣ ｎ ｎ
段 内，直接应用 Ａ Ｃ在射频端进行模数转换存在 Ｄ 以下 的 问题 ：为 适 应 输 入信 号 的动 态 范 围 ，要 求 Ａ Ｃ具有较大的动态范围，但就 目 Ｄ 前的 Ａ Ｃ器件 Ｄ 制造能力而言， 实现难度较大 ； Ｄ Ａ Ｃ目前的抗混叠 滤波器难 以适应多频段多制式的要求； Ｄ Ａ Ｃ采样孔 径 抖 动 引起 的信 噪 比恶化 相 对 严 重 ； 同时 ，虽 然
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，尽管设计人员想尽办 法 ，但结果不能令人满意，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 ， 调等适应性和开发性等特点，被誉为无
收稿 日期 ：２ １．９２ 。 ０ １ ．１ ０
Ｄ Ｐ技术也在飞速发展， Ｓ 但直接对数百兆速率的信
号进行处理，现有的 Ｄ Ｐ技术还远不能满足要求 ， Ｓ
一
个 比较 可行的方案就 是把模拟射频信号进行混
频 ，将其信号频率 降到几十兆赫兹的中频段 ，然后 再进行 Ａ Ｃ采样和数字化处理 。 Ｄ
ｂ ｙ ｏ ｂ ｎ ｐ ｓ ｉ ａ ａ ｌ ｇ ｔｇ ｔｅ ｔ ｓｎ Ｐ ｙａｗａ ｆ ａ ｄ ａ ｓｓ ｎ ｇ ｌ ｍｐ ｉ ．ｏ ｅｈ ｒ ｌｕ ｉｇＦ ＧＡ ｒ ｇａ ｓ ｎ ｗｉ１ ｐｏ ｒｍｍａ ｌ ｇｃｄ ｖｃ ｓ ｏ ｅｃ ｍｍｏ ａｄ ｒ ｒ ｓ ｄｔ ｂｅｌ ｉ ｅ ｉｅａ ｃ ｒ ｏ ｏ ａ ｎｈ ｒ ｗａｅａｅｕ ｅ ｏ ｐ ｒｏｍ ｌ ｆｎ ｔ ｎ ｆｔｅＩ ｉｉ ｌｓ ａ ｒｃ ｓｉｇ Ｔ ｅｋ ｙｔｃ ｎ ｌｇｅ ｖ ｌｅ ｅｄ ｓｇ ｒ ｎ ｌｚ ｄａ ｄｔｅｒｓ ｌ ｆ ｅｆｒ ａｌｕ ｃｉ ｓｏ Ｆ ｄｇｔ ｉ ｌ ｏ ｅ ｓｎ ． ｈ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓｉ ｏｖ ｄｉ ｔ ｅ ｉ ａｅａ ａｙ ｅ ｈ ｅｕｔ ｏ ｏ ｈ ａ ｇ ｎ ｐ ｅ ｎ ｎ ｈ ｎ ｎ ｓ
频数字信号处理的功能， 细分析 了该方案中所采用的几种关键技术，并给 出了软件仿真结果及 详
实际应用 结 果。
关键词：软件无线 电；带通采样；数字下变频技术 中图分类号：Ｔ ９ Ｎ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１７．９６ ２ １ ）０ ． １ ６ ６４７７．（０１ ５ ２ ． ３ ０