基于dsp的直接下变频宽带接收机的设计与实现（可复制）.pdf

要摘活性以及集成度等方面的不足,强调以开放性的最简单硬件结构为通用平台,本文介绍了软件无线电的研究现状,并分析了数字无线接收机的设计方案。鉴于目前器件水平的限制,很难实现射频信号的数字化,因此采用直接和高性能数字信号处理器为核心的中频接收处理平台,完成了该平台的电路设计与调试。软件上实现了对的编程控制,并给出了基于数字信号处理器的高效数据传输和处理流程。最后,采用正交解调算的基本思想,为无线电接收机在数字化方向的改进提供了一个可行的实验平传统无线电接收机对硬件依赖性强,各种通信体制之间不能互通,而且在工作频段上也有较大的限制。基于闹苯酉卤淦悼泶邮栈且匀砑无线电思想为核心的新型数字化接收机,它弥补了传统接收机在稳定性、灵将宽带模数转换器尽量靠近天线,用软件来实现尽可能多的无线电功能。中频数字化的方案进行设计。首先介绍了信号处理技术所涉及到的基本理论,为中频接收处理平台的设计奠定了基础。然后,完成了接收机射频前端电路的设计,这部分主要完成信号从天线进来到中频采样这个过程的调理和变换,包括对信号的放大、混频、滤波等。重点研究了中频接收处理平台的软、硬件设计。构建了以高速模数转换器、可编程数字下变频器法完成对基带信号的解调。本文所设计的接收机平台具有较强灵活性和通用性,体现了软件无线电台。关键词:数字信号处理器;软件无线电;数字下变频器;正交解调哈尔滨薮笱妒Ш温畚
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第滦髀课题的背景及意义传统无线电接收机采用超外差结构构成接收系统,其硬件依赖性强、信号适应能力差。由于多次混频,在系统中存在多种频率信号,这些信号容易产生相互干扰,因而降低了系统的稳定性。接收机的解调电路、控制电路和记录电路都大量采用模拟器件搭建,使系统体积大、功耗高,对接收机的小型化不利,同时存在稳定性、通用性、可维护性较差的缺点,接收性能受环境、器件个体性能差异因素影响较大。基于闹苯酉卤淦悼泶邮栈且恢只谌砑尴叩缢枷氲氖化、软件化的新型接收机,它可以弥补传统无线电接收机的不足,以数字电路代替模拟电路,以软件解调取代硬件解调。克服了传统无线电接收机由于射频前端多次混频造成的镜像干扰、电路调试复杂度高等缺点,更重要的是它打破了传统接收机只能处理单一模式或调制方式的信号、接收信号带宽较窄的设计模式,以一种通用的硬件平台实现宽带、多制式信号的接收,提高了无线电接收机的数字化程度,应用可重配置的软件编程实现信号的进一步软件无线电是以现代通信理论为基础、以数字信号处理为核心、以微电子技术为支撑的新型无线通信体系结构,这一概念在年一经提出,即引起了包括个人移动通信、军事通信、雷达电子战以及微电子、计算机等诸多领域的巨大关注和广泛兴趣。尤其是近年来,随着移动通信的迅速发展,新的通信体制和标准不断提出,通信产品的生存期缩短,开发费用上升,导致以硬件为主的传统通信体制难以适应这种新局面。同时,随着通信业务的不断增长,无线频带越来越拥挤,对现有通信系统的频带利用率和抗干扰能力的要求也越来越高。而且,多种体制间互联的要求同趋强烈,这一点在军事通信中表现尤为突出。但是沿着现有通信体制的发展,很难对频带重新规划,若采用新的抗干扰方法,就需要对现有系统做较大改动,代价很大。而软件无线电技术愈加成熟、优势日益显现,它为上述问题提供了一种切实有效的处理与解调。解决方案。哈尔滨檀笱妒宦畚
,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系鲥¨。要的科研价值和社会效益。人们普遍认为,软件无线电必将使无线通信,甚至整个无线电领域产生重大变革,促进电子信息技术的快速发展,最终在全世界范围内形成庞大的软件无线电产业市场,并推动社会和技术进步。软件无线电最初起源于军事研究。年拢琈镜目蒲Ъ在美国国家远程系统会议上首次作为军事技术提出了软件无线电琒母拍睿M谜庵中录际趵唇饩鋈尴叩台多工作频段、多工作方式的互通问题。从此,对软件无线电的研究在国际范围内迅速展开。其基本思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将各种功能,如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等用软件来实现,并使宽带疍和疉转换器尽可能靠近天软件无线电突破了传统的无线通信平台以功能单一、可扩展性差的硬件为核心的设计局限性,强调以开放性、灵活性的最简单硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配霓的应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。用户在同一硬件平台上可以通过配置不同的应用软件来满足不同时期、不同使用坏境下的功能需求;产品制造商也可以在通用的可扩展硬件平台上,通过开发新的应用软件来满足用户或市场的新要求,既缩短了开发周期,又节省了硬件投资成本,从而获得较大的经济效益。理想软件无线电的实现依赖于全