基于FPGA的高效数字下变频的设计与实现

介绍了一种基于软件无线电思想的高效数字下变频的实现方法,阐述了数字下变频中的数控振荡器、CIC滤波器、半带滤波器和低通滤波器的设计与实现.结合Matlab滤波器算法技术和在Quartus Ⅱ系统下仿真,改进了滤波器组结构和参数.仿真结果表明,基于FPGA设计的数字下变频能够满足多制式短波电台性能指标要求,并且减少硬件资...     

2 ~ 18 GHz 超宽带小型化下变频通道设计

在雷达电子对抗领域,下变频接收通道是侦察系统的核心部件。针对电子侦察超宽带、微型化的需求,提出了一种2~18 GHz 的超宽带微型化下变频通道的实现方式。其架构采用毫米波二次变频体制,基于开关滤波器组芯片进行电路的微型化设计,采用多层介质基板结合裸芯片微组装工艺实现电路紧凑的集成与互连,优化了基板叠层结构设计,最终实现了超宽带下变频通道的微型化,主要测试性能满足设计要求。     

宽带短波信道模拟器中数字下变频的实现

宽带短波信道模拟器是一种运用仿真技术对真实的短波信道进行模拟的仪器。首先指出数字下变频在宽带短波信道模拟器中的作用。然后,阐述了数字下变频中的数控振荡器、CIC滤波器、半带滤波器和低通滤波器的实现方法。最后,结合Matlab算法仿真技术,不依赖FPGA的IP核,设计并实现了基于FPGA的数字下变频。功能与时序仿真结果表明:基于FPGA设计实现的数字下变频能够满足宽带短波信道模拟器性能指标要求,并且具有灵活性、通用性和修改参数方便等特点。     

X频段FET混频器的仿真设计

主要研究X频段下变频场效应管(FET)混频器的设计与仿真,利用谐波平衡法和变换矩阵法对FET漏极混频器的工作原理进行分析,根据设计要求选取合适的FET管,运用先进设计系统(ADS)软件对电路进行设计、仿真优化和加工测试。测试结果表明,在射频频率为12.3 GHz~13.2 GHz,中频频率为1.6 GHz~2.5 GHz时,变频损耗小于5 dB。     

车载雷达信号接收机的数字下变频研究和实现

在车载雷达信号接收机中,由于雷达信号的中心频率远大于信号带宽,故需要通过数字下变频获取雷达的基带信号。因此,设计一种采用A/D采样芯片对雷达信号进行采样,并在FPGA中实现数字下变频的信号接收机,为满足设计要求还设计了一种基于多相滤波结构的数字下变频算法。运用Matlab对该算法进行研究和分析,并且在FPGA中进行了仿真实现,其结果表明,设计的数字下变频算法不仅能准确地得到基带信号,还可简化雷达信号接收机系统,对车载雷达信号接收机系统的进一步完善具有重要意义。     

基于试验设计技术的IC可靠性优化设计

现代IC设计对设计者提出了更多要求,不仅要求电路满足特定功能,而且还需要满足高质量和可靠性的要求.集成电路可靠性设计的目标是使性能对不可控因素不敏感,仅依靠EDA仿真很难完成这类设计.本文探讨了利用响应曲面(RSM)统计试验设计(DOE)与电路仿真相结合对集成电路进行可靠性优化设计的方法.并将该方法应用于电压带隙基准电路可靠性优化设计.优化确定的参数组合在满足电路指标同时,对温度的变化更加不敏感,提高了电路的可靠性要求.     

全数字接收机中的下变频技术研究

数字下变频(Digital Down-Conversion,DDC)是实现全数字接收机的核心技术之一.下变频包括混频和抽取两个关键模块,中频输入信号通过数字混频器变换到基带,并经抽取滤波器降低采样率,从而进一步减少后端实时处理的计算量.采用MATLAB对数字下变频模块进行性能仿真和高效的设计,给出优化的多级抽取滤波器设计结果;并结合基于软件无线电构架的BPSK通信体制,证明数字下变频算法稳定可靠,适用全数字接收机的设计要求.     

音频混合信号电路设计中过零检测的实现

文中说明了音频混合信号电路设计中对音频输出信号进行过零检测的必要性，提出一种实现过零检测的电路结构并推导在设计该电路时需要满足的延时条件，同时分析了实际电路中影响延时的因素，最后给出一种电路实现的仿真结果。在典型的0．18μm／3．3V硅CMOS工艺下，用SPICE软件对该电路进行模拟仿真，可以看到该电路完全满足推导出的延时要求，并且能够实现对输出信号的过零检测。     

Ka 频段下变频模块设计

本文介绍了Ka 频段下变频模块的方案设计。通过分析下变频组件的各项指标要求,制定出可行方案。在此基础上使用ADS 等软件完成系统电路仿真,实现集成一体化设计,仿真得到系统噪声系数2.2dB,增益为66.7dB,输出P1dB为22dBm,杂散抑制大于70dBc,结果较好地满足了设计指标要求,最后给出电路加工版图。     

基于PSpice的电路优化设计方法的研究与应用

提出了一种将PSpice的参数扫描分析和优化分析结合起来对电路进行最优化设计的新方法．即先用参数扫描分析实现电路的次优化设计．再用优化分析实现电路的最优化设计。给出了应用该方法实现带通滤波器电路最优化设计的流程和仿真结果，实验结果表明滤波器电路的最优化设计不仅能完全满足性能指标的要求，而且还可以降低优化迭代运算和仿真执行的次数，提高优化设计的效率和准确性，同时也验证了该方法对电路进行最优化设计是有效和可行的。     

OFDM信号接收电路设计分析

基于无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)的正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,OFDM)信号,提出了一种低成本、小体积的接收机设计方案。采用零中频下变频技术,简化了接收机电路结构,并且通过对影响接收性能关键技术指标的分析,证明该设计能够满足OFDM信号接收解调要求。介绍了一种宽带全直流耦合驱动电路的设计方法,为下变频电路和采样电路间的提供可靠连接,解决含直流宽带信号传输中普遍存在的直流漂移和增益稳定问题。通过实际测试结果验证了接收方案的正确性和工程实用性。     

基于FPGA的数字下变频设计

数字下变频(Digital Down Converter or DDC)是软件无线电的核心技术之一,本文首先介绍了数字下变频的原理,然后主要讨论了基于FPGA的数字下变频实现结构,在Xilinx公司ISE10.1开发环境下,通过编写Verilog 程序和调用IP核相结合的方式研究了数字下变频的FPGA实现方法,通过FPGA芯片Virtex-5 XC5VLX110T设计实现了数字下变频器,并用Modelsim 对各个模块和整个系统进行仿真,结果表明,各个模块和整个系统都能按要求工作,从而验证了FPGA实现数字下变频的正确性.     

基于FPGA的数字下变频器的设计

采用软件无线电思想,设计和实现了基于FPGA的数字下变频器,应用于数字中频接收机中,主要完成信号的下变频、多速率抽取和滤波等功能。采用自上向下的模块化设计方法,将数字下变频的功能划分为不同的模块,通过VHDL语言和IP核设计各功能模块。通过ISE和Matlab工具对数字下变频器进行了仿真设计,在FPGA硬件平台上进行了测试验证,结果表明:数字下变频器稳定可靠、通用性强、灵活性高,满足数字中频接收机的设计要求。     

基于自振混频的下变频接收电路设计

文中设计了一种基于自振混频(SOM)电路的小型化、低成本下变频接收电路。自振混频电路是基于 辅助源电路进行仿真分析与设计,以单器件场效应管(FET)实现了变频接收电路中变频与本振两种功能的电路。设 计中还将不同种类的功能电路通过垂直压叠的方式实现层间互联,进一步提高了系统集成度。文中提出了基于自 振混频的功能电路集成和基于分离器件层间填埋的结构集成相结合的设计方法,最终在58 mm×20 mm×2. 9 mm 的 空间内实现了融天线为一体的小型化、低成本、低功耗的下变频接收通道,变频增益-4~-8 dB,整体功耗<0. 13 W。     

相控阵短波发信系统相位校正方案设计

相控阵短波发信系统通过波束合成手段能够实现通信的实时性和按需可控,并且提高通信的稳定性和抗毁性,满足各种条件下的通信要求。提出了相控阵短波发信系统相位校正方案,并且将整个校正过程分为相位控制和交换两个模块。通过对相位控制模块中AD采样、下变频和相位计算的具体设计以及交换模块中DSP和FPGA的具体设计实现了系统的相位校正。最后对仿真数据和实测数据进行比较,验证了本相位校正方案的可行性。     

TD-LTE多带宽数字下变频设计与FPGA实现

分时长期演进( TD-LTE )系统为了满足各种环境的需要,支持6种不同的带宽和基带速率。为了满足TD-LTE系统多带宽和多速率的要求,设计了一种兼容TD-LTE多带宽和多速率的多带宽数字下变频方案。方案中采用了时分复用技术、抽取滤波的合理搭配和高性能滤波器实现了资源优化和输出信号的高信噪比。此外,对数字混频器和抗混叠滤波器进行改进,设计出了基于坐标旋转数字计算法( CORDIC)的流水线型混频器和高速并行可配置滤波器。软件仿真和硬件测试证明了TD-LTE多带宽数字下变频的正确性,且具有灵活性、高性能和低资源消耗的特点以及较高的工程实用价值。     

八通道X波段射频数字一体化接收机设计

基于机载相控阵雷达的应用背景提出了一种X波段八通道窄带信号一体化接收机的电路设计方案。该电路基于微波板材CLTE XT和FR4板材进行台阶式PCB设计,将本振功分网络、射频下变频通道和数字接收集成设计实现,从而在一个标准ASAAC插件中完成模拟变频放大、数字解调、数据采集和融合传输等功能,符合高集成度、小型化的需求。本文介绍了其实现体制和架构、硬件方案设计仿真和FPGA设计实现。电路测试结果表明设计在X波段频率范围内满足瞬时动态范围、多通道幅度一致性和隔离度等各项指标要求。     

应用于频谱监控的宽带正交解调器设计

为了实现无线电监控的要求,设计了基于ADI公司芯片组的宽带下变频电路并进行了测试.该电路通过I2C接口进行控制,能够实现从70MHz～2GHz频带范围内的射频信号的正交解调.系统的主要设计为基于ADF4350的宽频率范围的频率综合电路,基于ADL5387的宽带正交下变频电路以及基于SC18IS602的数字接口电路.通过测试表明,该系统能够实现所需的宽带下变频功能,具有易于配置的优点,达到了设计的要求.     

一种数字无线收发系统设计

介绍了无线收发系统的设计过程,该系统以FPGA作为数字中频处理部分,发射机采用FM调制对信号进行处理,接收机采用数字下变频与欠采样技术,将中频信号降采样后解调,得到原信号。系统采用分模块式设计,对电路各个模块的功能和实现加以说明,设计思路灵活,结构清晰。电路在Protel99中设计完成,并用VerilogHDL语言对数字中频进行编程和程序仿真。系统已经做成实体,可以实现信号的无线发射与接收,达到设计提出的要求。     

基于FPGA数字下变频技术的设计与应用

本文对数字下变频的主要模块进行了FPGA的分析和设计;通过FPGA器件(Altera公司的CeycloneⅡ系列的EP2C70F672I8)并降低数据的速率,从而实现DDC电路功能,并对其进行仿真与结果分析。