寬帶中頻數(shù)字接收機的FPGA實現(xiàn)

摘 要：本文提出了一種基于FPGA的寬帶中頻數(shù)字接收機的實現(xiàn)方法。

引言

　　在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，人們提出了各種各樣的全數(shù)字調(diào)制解調(diào)方案，全數(shù)字接收機的研究則是其中的關(guān)鍵，其中正交解調(diào)技術(shù)由于可以實現(xiàn)信號相位和幅度信息的提取，因而越來越受到廣泛的應(yīng)用。

　　與其它幾種解調(diào)方式相比QPSK調(diào)制方式抗噪聲性能好，功率頻譜段占用少，數(shù)據(jù)傳輸率高，是一種較好的調(diào)制方式。對于寬帶、高載頻的QPSK調(diào)制信號，如果用信號最高頻率兩倍以上的時鐘采樣，現(xiàn)有的器件根本無法滿足要求，所以必須采用欠采樣技術(shù)，降低系統(tǒng)對ADC器件和信號處理器件的性能要求。

　　現(xiàn)在大規(guī)模集成電路設(shè)計已經(jīng)發(fā)展到在一片芯片上集成一個復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)模，所以單模塊、單芯片的接收機不僅是可實現(xiàn)的，而且是一種必然趨勢。用軟件實現(xiàn)接收機解調(diào)功能并利用高速FPGA芯片，可以把整個接收機解調(diào)部分用單芯片實現(xiàn)；通過修改軟件，可以改變接收機的功能，而且由于在軟件、硬件上都是一個模塊，可以方便的進行功能擴展以及與其它系統(tǒng)連接，這也符合軟件無線電的思想?；谝陨显?，在此提出一種單芯片F(xiàn)PGA實現(xiàn)的寬帶中頻數(shù)字接收機系統(tǒng)。

　　　　　　　　　圖1   中頻數(shù)字接收機

圖2   NCO結(jié)構(gòu)圖

圖3   解調(diào)器軟件實現(xiàn)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　該接收機實現(xiàn)對載波頻率70MHz、數(shù)據(jù)率9.856Mbps、最大載波頻偏