宽带分数抽取数字下变频设计

在雷达宽带接收系统中,数字中频接收采样率的选择要受限于射频系统的整体设计架构,信号处理系统需要的基带信号数据率可能无法通过对采样信号进行整数抽取获得。针对宽带系统采样率高、数字下变频采用并行多相滤波算法结构、基带信号由多个并行支路组成的特点,以及FPGA处理速率的限制,宽带信号分数抽取运算通常只能采用并行多相方式实现。在宽带数字下变频并行多路基带信号的基础上,通过并行多相内插滤波和并行多相抽取滤波算法,不需要提高FPGA的处理时钟,实现对大带宽信号的分数抽取运算。     

宽窄带通道复用数字下变频设计

针对雷达系统小型化的应用需求,数字中频采样改变宽带和窄带通道独立采样、不同中频的传统硬件实现架构,将宽带/窄带信号在同一采样率、同一中频进行通道复用采样。通过宽带并行多相数字下变频、分数抽取数据率转换和窄带级联滤波数字下变频等算法,实现不同带宽和不同基带数据率信号的预处理。这种通道复用采样方式和基于FPGA的不同算法架构,能够有效地节省硬件布局空间,并实现宽窄带信号的数字下变频预处理。     

基于16相快速滤波实现采样率4~8 GS/s中频信号预处理

在机载雷达或电子战接收系统对大带宽数字中频信号的预处理过程中,针对传统并行多相滤波方式存在FPGA乘法器资源消耗过多的缺陷,提出对并行多相分解系数进行快速滤波算法构建,实现高速ADC采样率在4~8 GS/s之间的数字下变频处理。即先将高速中频采样信号解析为并行32支路,再通过数字混频及2倍抽取将基带复信号的并行度降至16,最后基于短卷积算法构建的16相快速滤波架构,实现对高采样率、大带宽信号的数字下变频预处理。通过基于并行16相快速滤波算法的宽带数字下变频设计与应用,将FPGA乘法器资源降至传统并行多相滤波方式的32%左右,大幅节省资源并提升单片FPGA对多通道、高采样率中频信号的预处理能力。     

基于FPGA IP核的中频接收与脉压设计

随着FPGA（现场可编程门阵列）在规模和性能上得到显著增强,意味着FPGA能够代替DSP或者某些专用芯片,实现数字信号处理中某些运算密集型的算法,并且能够获得更高的性能。在分析数字正交检波技术和数字脉压技术的基础上,介绍了一种基于FPGA芯片的数字中频接收机设计方案,该接收机能够实现线性调频信号的数字下变频和数字脉压功能。该设计采用FPGAIP核来实现,另外,还介绍了主要IP核的特性,并提出了一些简化方法,用以节约FPGA内部资源提高效率。     

基于FPGA的多功能阵列信号处理系统设计

为了适应阵列信号处理数据量大、实时性高的特点,文中结合项目需求设计了一种基于FPGA的多功能阵列信号处理系统。通过采用先进的大规模高性能FPGA和多路高精度ADC芯片,可完成对40路中频信号的同步采集和数字下变频处理,并由数字波束合成运算得到36组波束数据。通过设置多种类型的对外接口,可实现与多个外联设备的网络数据交互、串口控制、波束控制及MGT高速数据传输。文中给出了系统的硬件和软件总体架构设计,并详细介绍了芯片选型、外设接口及各软件功能模块的具体实现方法。测试结果表明,本系统满足设计需求,具有较强的阵列信号处理能力以及良好的通用性和可扩展性。     

应用于宽带信号接收的多相滤波正交变换技术

针对目前成熟的模拟正交变换处理的信号大多属于窄带信号,而数字处理方法中的希尔伯特正交变换受到带宽限制,不能很好地应用于中频宽带信号的接收。提出应用多相滤波正交变换的方法实现中频频段宽带信号的接收前端处理。该方法可很好地解决宽带接收信号的数字下变频正交变换的问题,并且适合在FPGA上实现,应用于工程实时处理。     

基于软件无线电的DS/DQPSK调制解调器

一种基于软件无线电的数字DS/DQPSK调制和解扩解调器的FPGA实现方案。采用了调制前的基带成形处理、正交调制、数字匹配滤波解扩和延时差分解调等技术,直接对中频模拟已调信号进行带通采样,然后使用FPGA进行数字信号处理,完成基带数据的解扩解调以及基带时钟提取,不需要进行数字下变频,也不需要进行伪随机码同步捕获和载波提取,简单易行,具有一定的新意和较高的实用价值。     

基于ISL5416的GPS/BD-2接收机DDC设计与实现

数字下变频(DDC)是软件无线电中的关键技术之一.通过DDC处理,大数据流中频信号变为低数据率的基带信号,以便于后续信号处理.以多通道GPS/BD-2阵列接收机项目为背景,提出了一种基于DDC ISL5416的数字下变频设计该系统采用方案8片ISL5416可同时实现多达32路的DDC处理.详细论述了利用ISL5416从宽带数字中频信号中提取窄带数字信号的高性能抽取滤波器的设计方法和要点.为解决软件无线电在实现中出现的硬件瓶颈提供了解决方案.     

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PCM2902E的DRM接收前端设计

设计了基于软件无线电技术的DRM硬件接收前端,该设计可将RF前端接收到的模拟音频信号经过AD9220转换成数字信号送至FPGA,数字信号在FPGA中经过数字下变频和滤波抽取转化为48 kHz采样速率的中频信号,最后该信号封装成S/PDIF帧送至USB声卡芯片PCM2902E,通过USB接口传送给计算机,计算机装载的DRM接收软件进行DRM数字基带信号的软件解调,验证算法与电路设计的正确性.     

数字中频接收机信号处理的研究

大规模集成电路的发展使得数字中频采样收发机的实现成为现实。本文使用宽带中频数字化方案,利用FPGA中的IP核把经过AD转换后的中频信号通过数字下变频处理为基带信号,并利用Matlab中的Dspbuilder提供的IP核得到了总体的仿真结果。该接收系统用于WCDMA移动通信网络的基站体系中,能很好地实现手机信号覆盖和传输。     

多天线 多载波的数字上下变频的FPGA实现

数字上变频／下变频（DUC／DDC）是数字中频设计的重要组成部分,其功能是将基带信号经过内插滤波后变到中频的频率,或者将中频的信号经过抽取滤波后降到基带的频率上。本文的主要目的就是介绍多天线多载波数字上下变频的FPGA实现方法,以及Altera提供的一种数字信号处理的工具,DSP BUILDER。     

通信系统中数字下变频的设计与仿真

数字下变频是从高速中频数字信号中提取所需的窄带信号．将其下变频为基带信号．降低数据率,以供后续数字信号处理的过程。我们根据硬件开发板参数,针对128QAM通信接收机系统的特点,设计了一种可行的数字下变频方案。对比分析现在比较常用的高效结构,浮点仿真和定点仿真来验证设计方案的可行性及优越性。     

基于FPGA的数字中频信号处理的设计与实现

中频信号处理技术是目前发展迅速的一项技术。随着软件无线电理论的发展,数字下变频技术得到了越来越普遍的应用。本文讨论了数字中频接收机中变频、滤波等关键技术,利用FPGA编程实现了下变频处理和FFT处理。给出了FPGA实现的数字下变频系统在测试中产生的波形和频谱,作了测试结果分析。在某无线电分析仪中,该技术被成功的应用在基于FPGA的数字信号处理系统中。     

通信接收机测试、信号处理仿真系统

现代通信领域,一般采用中频输出经高速A/D采样和数字下变频后直接进行数字信号处理.通信接收机测试、信号处理仿真系统可分别对通信接收前端和信号处理进行测试,直接采集接收机中频模拟输出信号,并使用相应接收机测试软件及系统评估接收机的性能,如:接收机动态范围、增益曲线、幅频与相频、通道间相位一致性等.通信接收机测试系统组成如图1所示,实际采集的数据用于信号处理算法仿真,将数据送至信号处理机,测试信号处理机性能,从而加快通信系统研发和调试进程.     

基于AD6624的CDMA反向基带滤波器的设计

本文在分析软件无线电的宽带数字中频和数字下变频的基本模型基础上,结合ADI公司推出的接收信号处理器芯片AD6624的工作原理,提出CDMA基站反向链路中基带信号处理的设计方案,并详细讨论了基带滤波器的设计方法,同时给出了仿真结果。     

基于FPGA多通道多带宽多速率DDC设计

数字阵列雷达的核心内容之一是单元级回波信号中频或射频数字化后,在数字域进行幅/相加权实现接收数字波束形成,并具有灵活的波束调度和更好的抗有源干扰的性能,基于多通道数字化接收机的数字阵列模块是数字阵列雷达的关键模块。论述了数字阵列模块内部基于FPGA的多通道、多带宽、多速率数字下变频设计,包括方案设计、仿真设计和工程化设计,同时给出了设计结果,该设计方法可应用于多通道数字化接收机设计。     

中频信号接收与处理电路研究

介绍了一种中频信号接收与处理电路设计,在研究了中频信号带通采样理论的基础上,设计了一种基于ADC+FPGA+DSP结构框架的中频信号接收与处理电路,对ADC转换器电路、FPGA及外围电路、DSP及其外围电路以及电源模块电路的设计进行了详细介绍。该中频信号接收与处理电路可以实现125MSPS的采样速率,FPGA和DSP的采用为后续信号处理提供了强大的硬件支持。因此,该中频信号接收与处理电路具有较高的实用价值。     

数字下变频的设计及其在FPGA中的实现

分析数字下变频结构及其实现方法,重点研究如何基于FPGA实现数字下变频的功能,并通过仿真分析验证该实现方法的正确性。结果表明,该实现方法可用于各类数字通信系统中频信号的数字下变频处理,具有一定的实用价值。     

基于乒乓结构的数据打包技术

介绍了基于乒乓结构的并行多通道数据打包技术。数字下变频后的基带信号按数据包格式完成打包,应用Aurora协议通过高速串行总线输出,解决了并行传输时信号干扰和占用过多接口的问题,适用于多通道数字接收系统。