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雷达数字中频接收机系统设计方案详细解析描述作为雷达系统的重要组成，传统的天气雷达接收机主要采用瞬时自动增益控制扩展动态范围，利用模拟I、Q解调器对信号进行模拟解调，对接收机硬件依赖性强，信号适应能力差，而软件无线电技术的出现导致了无线电接收机的革新。
随着器件水平的迅速发展，作为软件无线电的重要内容，数字接收机日益成熟并已经在雷达、电子战和通讯接收机中普遍应用。
软件无线电最终目标是将模数转换器件（ADC）紧接在电台天线，直接在信号射频进行采样，将模拟信号转换成数字信号，射频以下其他的所有处理功能全部采用软件模块来实现。
当前，数字接收机在气象雷达中已经得到较大范围的推广，实际运行效果显著，其优势主要表现在体积变小、成本降低、系统复杂程度降低，表现突出的是灵敏度和动态范围性能有较大提升。
这些数字接收机基本上采用如图1设计框图，主要由三大部分构成，即高性能模数转换（采集）、超大规模可编程逻辑器件实现数字变频功能和数据传输。
这类设计不足之处在于，每个环节都需要精心设计，导致整个设计周期过长或系统过于复杂，寻找一种高集成度数据采集平台以简化设计无疑成为亟待解决的问题。
图1通用数字接收机框图凌华PCI-9846H高速数字化仪，可提供高精度、低噪音及高动态范围性能，高密度且高精准度，那么基于该板卡特点，是否可以成功设计出一种风廓线雷达数字中频接收机，从而简化数字接收机的冗长、繁琐且易出错的设计研制工作呢？简化系统的机会结合某型风廓线雷达系统参数特点，中频频点为50MHz，带宽为5MHz，数字中频接收机采用基于多相滤波的数字正交变换方法。
该方法不仅不需要正交本振，且后续的数字滤波器阶数可以很低，实现起来简单。
对ADC的数据进行直接下变频，ADC采样后数字信号经过两路分离处理后，通过半带滤波、降速率、数字滤波最终得到两路正交的雷达基数据输出。
分析PCI-9846H高速数字化仪资源及结构特点，为验证系统的可行性，设计按图2搭建系统仿真平台。
AD6620工作原理及其在中频数字化直扩接收机中的应用软件无线电的核心思想就是将宽带A/D尽可能地靠近*频天线以便将接收到的模拟信号尽可能早地数字化，尽量在统一的硬件平台上通过不同的软件来实现无线电台的各种功能。
直接在*频端实现信号的数字化，现在的器件根本无法满足后续处理要求，特别是对于直接序列扩频数字接收机。
目前一般采用中频数字化方案，后端的中频数字信号处理单元采用可重构*的器件完成信号的处理，系统保留了软件无线电接收机的通用、灵活、开放等优点。
AD6620是美国AD公司最近推出的一种数字接收信号处理芯片，功能强大，特别适合于高速信号数字下变频的实现。
1AD6620芯片AD6620主要有如下特征：16位线*比特补码输入（另加3bit指数输入）；单信道实数输入模式最大输入数据速率高达67MSPS，双信道实数输入模式与单信道复数输入模式最大输入数据速率高达33.5MSPS；具有可编程抽取FIR滤波器与增益控制，抽取率在2～16384之间可编程；输出具有并行、串行两种输出模式，并行模式为16比特补码输出。
AD6620的原理框图如图1所示。
内部信号处理单元由四个串联单元组成，分别为：频率变换单元、二阶固定系数梳状滤波抽取滤波器（CIC2）单元、五阶固定系数梳状滤波抽取滤波器（CIC5）单元和一个系数可编程的RAM系数抽取滤波器（RCF）单元。
1.1频率变换器频率变换器的作用是实现数字下变频（DDC），频率变换器由两个16bit乘法器和32bit的数控振频器（NCO）组成，数控振荡器产生的本振信号频率分辨率可达fSAMP/232，可产生（-fSAMP/2～fSAMP/2）的本振信号。
NCO利用数字频率合成器（DDS），由频率控制字寄存器、相位控制字寄存器、相位累加器和正弦查找表组成，可以灵活地控制本振信号的振荡频率和初始相位。
为了提高NCO的杂散*能，AD6620提供了相位抖动与幅度抖动选项。
1.2CIC2抽取滤波器CIC2滤波器是一个固定系数抽取滤波器，最高输入数据速率为67MHz。
中频数字正交解调接收机的研究及实现
王学娟; 秦宁宁; 山秀明; 徐保国
【期刊名称】《《微计算机信息》》
【年(卷),期】2011(027)005
【摘要】数字接收机在现代雷达、电子战、通信等领域的应用越来越广泛,数字接收机的性能是由正交解调信号的幅相一致性决定的。
这里描述了数字正交解调的核心部分—数字滤波器的设计,通过运用均方误差最小化准则设计法和切比雪夫等波纹逼近设计法设计FIR数字滤波器,并利用MATLAB平台进行仿真,比较分析表明
了用均方误差最小化准则设计法设计具有严格线性相位特性的FIR数字滤波器的最优性,即:可以获得较好的幅度误差和相位误差,从而保证了数字接收机的性能。
【总页数】3页(P53-55)
【作者】王学娟; 秦宁宁; 山秀明; 徐保国
【作者单位】214122 江苏无锡江南大学通信与控制工程学院; 100084 北京清华大学电子工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.51
【相关文献】
1.基于多相滤波的正交采样零中频数字化接收及QPSK高速解调的FPGA实现 [J], 赵国栋;徐建良
2.中频数字正交解调接收机的研究及实现 [J], 王学娟;秦宁宁;山秀明;徐保国
3.二次雷达数字接收机的中频带通采样和数字正交解调及其实现 [J], 罗丽;黄勇
4.雷达数字接收机中的中频带通采样和数字I／Q解调及其实现 [J], 郑生华;韩华;等
5.雷达数字接收机中的中频带通采样和数字I/Q解调及其实现 [J], 郑生华;韩华;王冰
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一种通用中频数字化接收机的实现何勤;束永江【摘要】为满足雷达中频数字化接收机通用性设计要求,给出基于可编程的四通道教字下变频器ISL5416结合高速A/D器件AD6645实现通用中频数字接收机的设计方案.利用AD6645实现直接中频采样,在ISL5416中完成频谱搬移,数字滤波和抽取,实现数字下变频到基带;用FPGA实时控制,给ISL5416配置参数和系统时序控制.详细讨论了数字滤波器的设计和仿真.测试结果显示,系统动态范围大,镜像抑制比高,这是模拟中频接收机不具有的.整个系统集成度高,可靠性好,使用灵活,已在多个雷达产品中运用.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2009(032)011【总页数】4页(P94-97)【关键词】中频数字接收机;直接中频采样;数字下变频;数字滤波器【作者】何勤;束永江【作者单位】中国电子科技集团公司,第三十八研究所,安徽,合肥,230031;中国电子科技集团公司,第三十八研究所,安徽,合肥,230031【正文语种】中文【中图分类】TP230 引言数字化接收机是软件无线电的重要内容，软件无线电的主要思想是将数字化推向前端，即将模数/数模转换器(ADC/DAC)尽量设在射频端，它是理想的软件无线电实现方法，也是数字化接收机的发展方向。
早期的数字化接收机受模数转换器件(ADC)水平的制约，采用正交双通道零中频方案，即通过变频将射频变换到零中频(基带)，正交解调得到模拟的正交信号，再进行数字化。
由于该方案的主体变换都在模拟部分实现，数字化工作较少，不是真正意义上的数字化接收机。
实现起来设备量较大，而且该方案中的正交混频器是模拟器件，得到的正交I，Q信号很难保证幅相正交精度。
目前理论和实现上较成熟的数字化接收机方案是中频数字化接收机，即将射频信号经低噪声放大，经一次或二次下变频后，在中频(或高中频)直接采样，在数字下变频到基带得到正交的I，Q信号。
目前，中频数字化接收机已在通讯、雷达上普遍使用。
AMBE2000和AD73311在多模式电台中的应用当前,无论军用还是民用电台,都在朝着多模式的方向发展。
这就要求电台的语音处理模块能够适应多种调制方式以及多种数据速率。
dvsi公司的ambe2000是一款实现了ambe 语音压缩、解压缩软件算法的芯片;adi公司的ad73311是一款16位语音a/d/a转换芯片。
二者的共同特点是配置灵活、接口简单高效,配合使用能够在多种调制方式、多种数据速率下获得优良的语音质量。
本文介绍二者的功能特点及内部结构,在此基础上给出多模式电台中语音处理模块的实现方案。
ambe2000介绍主要特点压缩数据率在2kbps~9.6kbps范围内可调节。
当速率在4kbps以上时,可得到接近长途电话的话音质量;当速率为2kbps时,仍然具有较高的可懂度和自然度;可变速的fec（前向纠错）功能,可根据信道情况,灵活地选择fec的速率;低功耗（65mw@3.3v,0.11mw深度睡眠）、低复杂度;具有语音激活检测（vad--voice activity detection）功能、舒适噪声（cn--comfortable noise）产生功能、回声抵消（ec--echo canceling）功能;具有dtmf信号检测和产生功能;可以通过配置管脚、写控制字的方式来设置工作状态;通过串口进行语音数据、压缩数据、控制字的交换,简单高效。
基本结构和主要管脚如图1所示,ambe2000可以分为独立的两部分--编码器和译码器。
编码器从语音串行接口接收语音数据（可以是16bit线性、8 bit a律或8 bit u律）,从信道串行接口输出压缩数据;反之,译码器把从信道串行接口接收到的压缩数据还原为语音数据,从语音串行接口输出。
编码器和译码器是完全异步的。
语音串行接口和信道串行接口通常分别接a/d/a转换器和微处理器,这里我们分别选用adi公司的ad73311和ti公司的tms320vc5416。
