支持快速跳频的数字下变频研究与实现

发布时间：2023-04-21 05:44

　　面对日益复杂的通信环境,现代无线通信要求通信系统具有更好的通用性和抗干扰性。软件无线电技术使得通信系统具有良好的通用性,所以其在现代无线通信中发挥着更加重要的作用,常被应用于军事协同作战和民用移动通信领域。应用快速跳频技术的通信系统抗干扰性更强,因而快速跳频技术在无线通信中的应用也十分广泛。数字下变频是保证软件无线电硬件平台通用性的重要一环,本文围绕能够应用于射频直接采样接收机和宽带中频接收机中,且支持快速跳频的数字下变频开展研究,详细设计了数字下变频中的混频模块和抽取滤波模块,在支持快速跳频的同时提高了数字下变频的灵活性。本文的主要研究内容和方法如下:快速跳频要求载波信号源的频率切换时间短、精度高、跳频带宽宽等,针对这些要求,在混频模块的设计中,提出了基于三步旋转CORDIC算法的改进型数控振荡器,并采用多个相位累加器并行工作的模式和对频率控制字小数部分进行补偿的方法进一步缩短数控振荡器的频率切换时间、提高精度。此外,对复乘结构的混频模块进行优化,用加法器替换乘法器,进而节省硬件资源。对于抽取滤波模块,设计了抽取倍数可配置的FIR滤波器,多种工作模式满足不同用户的需求,提高了数字下变...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 本文研究背景及意义
    1.2 数字下变频的研究现状
    1.3 本文主要研究内容与结构安排
2 数字下变频技术的基本理论
    2.1 数字下变频概述
    2.2 数控振荡器
    2.3 多速率信号处理
        2.3.1 整数倍抽取
        2.3.2 多相滤波
        2.3.3 降采样率的多级实现
    2.4 有限冲激响应滤波器
    2.5 级联积分梳状滤波器
    2.6 半带滤波器
    2.7 小结
3 支持快速跳频的数控振荡器研究
    3.1 快速跳频
    3.2 相位累加器
    3.3 相幅转换技术概述
    3.4 三步旋转CORDIC算法
        3.4.1 角度二极化重编码
        3.4.2 三步旋转与多路选择器
        3.4.3 合并迭代和区间折叠
        3.4.4 三步旋转CORDIC算法的实现
    3.5 支持快速跳频的改进型数控振荡器
    3.6 本章小结
4 数字下变频的设计与实现
    4.1 数字下变频的整体设计
        4.1.1 应用场景
        4.1.2 设计指标和整体结构
    4.2 混频模块的设计与实现
        4.2.1 混频模块的结构设计
        4.2.2 支持快速跳频的改进型NCO设计与实现
    4.3 抽取滤波模块的设计与实现
        4.3.1 HB滤波器的设计与实现
        4.3.2 普通FIR滤波器的设计与实现
        4.3.3 抽取滤波模块的频率响应
    4.4 本章小结
5 数字下变频的仿真验证与逻辑综合
    5.1 验证方法
    5.2 混频模块的仿真验证
        5.2.1 改进型数控振荡器的仿真验证
        5.2.2 混频模块的仿真验证
    5.3 抽取滤波模块的仿真验证
        5.3.1 HB滤波器的仿真验证
        5.3.2 FIR滤波器的仿真验证
    5.4 数字下变频模块的逻辑综合
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 研究展望
参考文献
作者简历



本文编号：3795953