一种数字中频接收机的设计与实现
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数字中频接收机技术应用及国产化实现张佳明【摘要】在当下国家倡导的“保障信息安全,实现核心软硬件国产化自主可控”已被上升到国家安全层面。
随着国产半导体集成电路的发展,采用国产器件实现数字中频信号接收机成为可能。
文章从数字中频接收机的基本构造及原理入手,对国产器件现状进行分析,提出了一种数字中频接收机的国产化方案。
%In the moment the country advocates the protection of information security, the realization of the core software and hardware localization of autonomous control has been raised to the national security level.Along with the development of domestic semiconductor integrated circuit, it is possible to implement digital intermediate frequency signal receiver.Based on the basic structure and principle of digital intermediate frequency receiver, this paper analyzes the present situation of domestic device, and puts forward a new method of digital IF receiver.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】2页(P141-142)【关键词】数字中频接收机;国产器件;自主可控【作者】张佳明【作者单位】广州海格通信集团股份有限公司,广东广州 510000【正文语种】中文目前我国应用的数字接收机大部分都以进口集成电路为主,数字化的中频信号或射频信号接收机需要大规模可编程集成电路、高性能信号处理器以及高采样率和带宽的模数转换器。
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。
软件无线电数字化中频接收机设计与实现的开题报告一、选题背景及意义随着数字信号处理技术的发展,软件定义无线电(Software Defined Radio, SDR)的概念被提出并得到了广泛应用。
现有的硬件无线电设备大多是采用硬件电路设计实现的,其功能和性能都由硬件电路决定,而且硬件电路的设计和实现较为复杂,调试和升级也比较困难。
采用软件无线电数字化中频接收机设计实现,可以将无线电接收机的一些功能和处理过程通过软件实现,从而降低了硬件的设计和开发难度,同时也可以实现更灵活的功能和更优秀的性能。
二、研究目的和研究内容本课题的研究目的是设计和实现一种基于软件无线电数字化中频接收机的无线电接收系统,主要包括以下内容:1.设计无线电数字化中频接收机的原理,包括信号采集、数字化、中频处理和信号解调等部分。
2.对无线电数字化中频接收机的主要模块进行设计和实现,包括RF 前端模块、基带数字化处理模块和信号解调模块。
3.进行实验验证和性能分析,对系统的灵敏度、动态范围、带宽等参数进行测试和分析。
三、研究方法和技术路线本课题的研究方法主要是基于软件无线电数字化中频接收机的设计和实现,主要技术路线如下:1.进行软件无线电数字化中频接收机的原理研究,包括信号采集、数字化、中频处理和信号解调等内容。
2.针对软件无线电数字化中频接收机的原理,进行系统的设计和实现,其中包括RF前端模块、基带数字化处理模块和信号解调模块等部分。
3.进行实验验证和性能分析,对系统的灵敏度、动态范围、带宽等参数进行测试和分析,从而得出系统性能的优缺点和现实应用的可行性。
四、预期成果和创新点本课题的预期成果是设计和实现一种基于软件无线电数字化中频接收机的无线电接收系统,主要创新点如下:1.采用软件无线电数字化中频接收机的设计方案,实现无线电接收机的灵活性和性能优化。
2.通过实验验证和性能分析,评估系统的性能和可行性,为软件无线电数字化中频接收机的应用提供理论和实践基础。
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。