基于FPGA的高速高精度ADC/DAC数据深存储与数字变频系统研究
发布时间：2022-10-29 22:06
软件无线电收发机是一种高度可重配置的无线通信硬件平台,利用软件方式实现无线电收发机的各种功能是通信领域的研究热点之一。数字变频器作为无线通信系统中的关键模块之一,决定了整个硬件平台的性能,而数据同步方式和数据存储深度作为分析通信协议的前提条件,具有重要的研究价值。本文针对数字变频技术、数据同步方式和深存储技术展开研究,本文主要内容包括以下几个方面:1、介绍了传统无线接收机的发展趋势和数字变频器的国内外研究现状,比较了数字变频器不同实现方式的特点和适用范围,介绍了数字变频与数据深存储的相关理论。2、分析了数字变频器中关键模块的不同实现方式的优缺点,采用优化滤波器系数、多相滤波结构和滤波器共享的技术,设计了一款具有14种抽取因子的数字下变频器（Digital Down Converter,DDC）和一款具有4种插值因子的数字上变频器（Digital Up Converter,DUC）,有效减少了设计的面积与功耗。3、为解决高速高精度模数转换器（Analog-to-Digital Converter,ADC）数据同步和数据存储问题,通过训练伪随机二进制序列码（Pseudo-Random Bi...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 数字变频器研究现状与实现方法
1.3 本文完成工作和结构安排
第2章 相关原理介绍
2.1 数字变频相关理论
2.1.1 低通采样定理
2.1.2 整数倍抽取与内插
2.1.3 FIR滤波器
2.1.4 数字变频器基本原理
2.1.5 影响数字变频器性能的主要因素
2.2 存储器基本知识
2.3 本章小结
第3章 系统关键模块设计
3.1 数字下变频器结构设计
3.1.1 数控振荡器设计
3.1.2 抽取滤波器结构设计
3.1.3 抽取滤波器组设计
3.2 数字上变频器结构设计
3.3 数据深存储系统设计
3.3.1 ADC数据同步与存储
3.3.2 DAC数据同步
3.4 本章小结
第4章 系统功能仿真与验证
4.1 数字变频器仿真与验证
4.1.1 数控振荡器仿真
4.1.2 滤波器仿真
4.1.3 数字下变频仿真与验证
4.1.4 数字上变频仿真与验证
4.2 数据深存储功能验证
4.3 本章小结
第5章 总结及展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的数字下变频技术研究[J]. 吴云树,汪浩. 国外电子测量技术. 2019(11)
[2]5G通信信号处理系统的设计与实现[J]. 田元锁,张黎明. 电子产品世界. 2018(03)
[3]A four-channel time-interleaved 30-GS/s 6-bit ADC in 0.18 μm SiGe BiCMOS technology[J]. Xiaoge ZHU,Danyu WU,Lei ZHOU,Yinkun HUANG,Jin WU,Xinyu LIU. Science China（Information Sciences）. 2017(12)
[4]AIS信号射频直接采样与数字下变频设计与实现[J]. 王鸿曦,刘光祖,王建新. 电子设计工程. 2017(20)
[5]基于FPGA的窄带DDC时分复用技术的研究实现[J]. 李羚梅,李鑫儒,张鹏泉,范玉进,曹晓冬. 电子制作. 2017(20)
[6]多通道雷达数字接收机数字下变频设计[J]. 黄世锋,陈章友,张兰,岳显昌. 电子技术应用. 2016(06)
[7]车载雷达信号接收机的数字下变频研究和实现[J]. 徐伟升. 电子科技. 2015(01)
[8]DDC数字下变频ASIC电路设计[J]. 张磊,陈亚宁,刘成玉,徐叔喜,汪健. 电子技术应用. 2013(11)
[9]并行数字下变频中的NCO实现研究[J]. 郭连平,田书林,王志刚,罗浚溢. 仪器仪表学报. 2012(05)
[10]高效实现DDC的多类滤波器级联技术[J]. 杨媛媛,吕幼新. 电子信息对抗技术. 2011(04)
硕士论文
[1]有限字长FIR数字滤波器优化结构研究[D]. 马靖怡.重庆邮电大学 2019
[2]FIR数字滤波器设计与应用[D]. 刘飞.浙江工业大学 2019
[3]基于FPGA的一种数字下变频器设计[D]. 王澍.山东大学 2019
[4]数字下变频技术及其FPGA实现[D]. 刘伟.西安电子科技大学 2017
[5]基于FPGA的数字下变频研究和实现[D]. 宋红艳.山东大学 2016
[6]多频点DBF接收系统干扰抑制的研究与FPGA实现[D]. 李森.北京理工大学 2016
[7]磁共振下变频的FPGA设计与实现[D]. 郑呈斌.华东师范大学 2015
[8]TD-LTE基站中数字中频系统的设计及FPGA实现[D]. 石蕾.武汉科技大学 2015
[9]基于FPGA的软件无线电上下变频技术的研究与设计[D]. 张孝龙.南京邮电大学 2013
[10]高速信号采集接收板设计与实现[D]. 邢璐.西安电子科技大学 2012
本文编号：3698502
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 数字变频器研究现状与实现方法
1.3 本文完成工作和结构安排
第2章 相关原理介绍
2.1 数字变频相关理论
2.1.1 低通采样定理
2.1.2 整数倍抽取与内插
2.1.3 FIR滤波器
2.1.4 数字变频器基本原理
2.1.5 影响数字变频器性能的主要因素
2.2 存储器基本知识
2.3 本章小结
第3章 系统关键模块设计
3.1 数字下变频器结构设计
3.1.1 数控振荡器设计
3.1.2 抽取滤波器结构设计
3.1.3 抽取滤波器组设计
3.2 数字上变频器结构设计
3.3 数据深存储系统设计
3.3.1 ADC数据同步与存储
3.3.2 DAC数据同步
3.4 本章小结
第4章 系统功能仿真与验证
4.1 数字变频器仿真与验证
4.1.1 数控振荡器仿真
4.1.2 滤波器仿真
4.1.3 数字下变频仿真与验证
4.1.4 数字上变频仿真与验证
4.2 数据深存储功能验证
4.3 本章小结
第5章 总结及展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的数字下变频技术研究[J]. 吴云树,汪浩. 国外电子测量技术. 2019(11)
[2]5G通信信号处理系统的设计与实现[J]. 田元锁,张黎明. 电子产品世界. 2018(03)
[3]A four-channel time-interleaved 30-GS/s 6-bit ADC in 0.18 μm SiGe BiCMOS technology[J]. Xiaoge ZHU,Danyu WU,Lei ZHOU,Yinkun HUANG,Jin WU,Xinyu LIU. Science China（Information Sciences）. 2017(12)
[4]AIS信号射频直接采样与数字下变频设计与实现[J]. 王鸿曦,刘光祖,王建新. 电子设计工程. 2017(20)
[5]基于FPGA的窄带DDC时分复用技术的研究实现[J]. 李羚梅,李鑫儒,张鹏泉,范玉进,曹晓冬. 电子制作. 2017(20)
[6]多通道雷达数字接收机数字下变频设计[J]. 黄世锋,陈章友,张兰,岳显昌. 电子技术应用. 2016(06)
[7]车载雷达信号接收机的数字下变频研究和实现[J]. 徐伟升. 电子科技. 2015(01)
[8]DDC数字下变频ASIC电路设计[J]. 张磊,陈亚宁,刘成玉,徐叔喜,汪健. 电子技术应用. 2013(11)
[9]并行数字下变频中的NCO实现研究[J]. 郭连平,田书林,王志刚,罗浚溢. 仪器仪表学报. 2012(05)
[10]高效实现DDC的多类滤波器级联技术[J]. 杨媛媛,吕幼新. 电子信息对抗技术. 2011(04)
硕士论文
[1]有限字长FIR数字滤波器优化结构研究[D]. 马靖怡.重庆邮电大学 2019
[2]FIR数字滤波器设计与应用[D]. 刘飞.浙江工业大学 2019
[3]基于FPGA的一种数字下变频器设计[D]. 王澍.山东大学 2019
[4]数字下变频技术及其FPGA实现[D]. 刘伟.西安电子科技大学 2017
[5]基于FPGA的数字下变频研究和实现[D]. 宋红艳.山东大学 2016
[6]多频点DBF接收系统干扰抑制的研究与FPGA实现[D]. 李森.北京理工大学 2016
[7]磁共振下变频的FPGA设计与实现[D]. 郑呈斌.华东师范大学 2015
[8]TD-LTE基站中数字中频系统的设计及FPGA实现[D]. 石蕾.武汉科技大学 2015
[9]基于FPGA的软件无线电上下变频技术的研究与设计[D]. 张孝龙.南京邮电大学 2013
[10]高速信号采集接收板设计与实现[D]. 邢璐.西安电子科技大学 2012
本文编号：3698502
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