基于FPGA的高速高精度ADC/DAC數(shù)據(jù)深存儲與數(shù)字變頻系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2022-10-29 22:06
軟件無線電收發(fā)機是一種高度可重配置的無線通信硬件平臺,利用軟件方式實現(xiàn)無線電收發(fā)機的各種功能是通信領域的研究熱點之一。數(shù)字變頻器作為無線通信系統(tǒng)中的關鍵模塊之一,決定了整個硬件平臺的性能,而數(shù)據(jù)同步方式和數(shù)據(jù)存儲深度作為分析通信協(xié)議的前提條件,具有重要的研究價值。本文針對數(shù)字變頻技術、數(shù)據(jù)同步方式和深存儲技術展開研究,本文主要內容包括以下幾個方面:1、介紹了傳統(tǒng)無線接收機的發(fā)展趨勢和數(shù)字變頻器的國內外研究現(xiàn)狀,比較了數(shù)字變頻器不同實現(xiàn)方式的特點和適用范圍,介紹了數(shù)字變頻與數(shù)據(jù)深存儲的相關理論。2、分析了數(shù)字變頻器中關鍵模塊的不同實現(xiàn)方式的優(yōu)缺點,采用優(yōu)化濾波器系數(shù)、多相濾波結構和濾波器共享的技術,設計了一款具有14種抽取因子的數(shù)字下變頻器(Digital Down Converter,DDC)和一款具有4種插值因子的數(shù)字上變頻器(Digital Up Converter,DUC),有效減少了設計的面積與功耗。3、為解決高速高精度模數(shù)轉換器(Analog-to-Digital Converter,ADC)數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)存儲問題,通過訓練偽隨機二進制序列碼(Pseudo-Random Bi...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 數(shù)字變頻器研究現(xiàn)狀與實現(xiàn)方法
1.3 本文完成工作和結構安排
第2章 相關原理介紹
2.1 數(shù)字變頻相關理論
2.1.1 低通采樣定理
2.1.2 整數(shù)倍抽取與內插
2.1.3 FIR濾波器
2.1.4 數(shù)字變頻器基本原理
2.1.5 影響數(shù)字變頻器性能的主要因素
2.2 存儲器基本知識
2.3 本章小結
第3章 系統(tǒng)關鍵模塊設計
3.1 數(shù)字下變頻器結構設計
3.1.1 數(shù)控振蕩器設計
3.1.2 抽取濾波器結構設計
3.1.3 抽取濾波器組設計
3.2 數(shù)字上變頻器結構設計
3.3 數(shù)據(jù)深存儲系統(tǒng)設計
3.3.1 ADC數(shù)據(jù)同步與存儲
3.3.2 DAC數(shù)據(jù)同步
3.4 本章小結
第4章 系統(tǒng)功能仿真與驗證
4.1 數(shù)字變頻器仿真與驗證
4.1.1 數(shù)控振蕩器仿真
4.1.2 濾波器仿真
4.1.3 數(shù)字下變頻仿真與驗證
4.1.4 數(shù)字上變頻仿真與驗證
4.2 數(shù)據(jù)深存儲功能驗證
4.3 本章小結
第5章 總結及展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于FPGA的數(shù)字下變頻技術研究[J]. 吳云樹,汪浩. 國外電子測量技術. 2019(11)
[2]5G通信信號處理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 田元鎖,張黎明. 電子產品世界. 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信號射頻直接采樣與數(shù)字下變頻設計與實現(xiàn)[J]. 王鴻曦,劉光祖,王建新. 電子設計工程. 2017(20)
[5]基于FPGA的窄帶DDC時分復用技術的研究實現(xiàn)[J]. 李羚梅,李鑫儒,張鵬泉,范玉進,曹曉冬. 電子制作. 2017(20)
[6]多通道雷達數(shù)字接收機數(shù)字下變頻設計[J]. 黃世鋒,陳章友,張?zhí)m,岳顯昌. 電子技術應用. 2016(06)
[7]車載雷達信號接收機的數(shù)字下變頻研究和實現(xiàn)[J]. 徐偉升. 電子科技. 2015(01)
[8]DDC數(shù)字下變頻ASIC電路設計[J]. 張磊,陳亞寧,劉成玉,徐叔喜,汪健. 電子技術應用. 2013(11)
[9]并行數(shù)字下變頻中的NCO實現(xiàn)研究[J]. 郭連平,田書林,王志剛,羅浚溢. 儀器儀表學報. 2012(05)
[10]高效實現(xiàn)DDC的多類濾波器級聯(lián)技術[J]. 楊媛媛,呂幼新. 電子信息對抗技術. 2011(04)
碩士論文
[1]有限字長FIR數(shù)字濾波器優(yōu)化結構研究[D]. 馬靖怡.重慶郵電大學 2019
[2]FIR數(shù)字濾波器設計與應用[D]. 劉飛.浙江工業(yè)大學 2019
[3]基于FPGA的一種數(shù)字下變頻器設計[D]. 王澍.山東大學 2019
[4]數(shù)字下變頻技術及其FPGA實現(xiàn)[D]. 劉偉.西安電子科技大學 2017
[5]基于FPGA的數(shù)字下變頻研究和實現(xiàn)[D]. 宋紅艷.山東大學 2016
[6]多頻點DBF接收系統(tǒng)干擾抑制的研究與FPGA實現(xiàn)[D]. 李森.北京理工大學 2016
[7]磁共振下變頻的FPGA設計與實現(xiàn)[D]. 鄭呈斌.華東師范大學 2015
[8]TD-LTE基站中數(shù)字中頻系統(tǒng)的設計及FPGA實現(xiàn)[D]. 石蕾.武漢科技大學 2015
[9]基于FPGA的軟件無線電上下變頻技術的研究與設計[D]. 張孝龍.南京郵電大學 2013
[10]高速信號采集接收板設計與實現(xiàn)[D]. 邢璐.西安電子科技大學 2012
本文編號:3698502
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 數(shù)字變頻器研究現(xiàn)狀與實現(xiàn)方法
1.3 本文完成工作和結構安排
第2章 相關原理介紹
2.1 數(shù)字變頻相關理論
2.1.1 低通采樣定理
2.1.2 整數(shù)倍抽取與內插
2.1.3 FIR濾波器
2.1.4 數(shù)字變頻器基本原理
2.1.5 影響數(shù)字變頻器性能的主要因素
2.2 存儲器基本知識
2.3 本章小結
第3章 系統(tǒng)關鍵模塊設計
3.1 數(shù)字下變頻器結構設計
3.1.1 數(shù)控振蕩器設計
3.1.2 抽取濾波器結構設計
3.1.3 抽取濾波器組設計
3.2 數(shù)字上變頻器結構設計
3.3 數(shù)據(jù)深存儲系統(tǒng)設計
3.3.1 ADC數(shù)據(jù)同步與存儲
3.3.2 DAC數(shù)據(jù)同步
3.4 本章小結
第4章 系統(tǒng)功能仿真與驗證
4.1 數(shù)字變頻器仿真與驗證
4.1.1 數(shù)控振蕩器仿真
4.1.2 濾波器仿真
4.1.3 數(shù)字下變頻仿真與驗證
4.1.4 數(shù)字上變頻仿真與驗證
4.2 數(shù)據(jù)深存儲功能驗證
4.3 本章小結
第5章 總結及展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于FPGA的數(shù)字下變頻技術研究[J]. 吳云樹,汪浩. 國外電子測量技術. 2019(11)
[2]5G通信信號處理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 田元鎖,張黎明. 電子產品世界. 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信號射頻直接采樣與數(shù)字下變頻設計與實現(xiàn)[J]. 王鴻曦,劉光祖,王建新. 電子設計工程. 2017(20)
[5]基于FPGA的窄帶DDC時分復用技術的研究實現(xiàn)[J]. 李羚梅,李鑫儒,張鵬泉,范玉進,曹曉冬. 電子制作. 2017(20)
[6]多通道雷達數(shù)字接收機數(shù)字下變頻設計[J]. 黃世鋒,陳章友,張?zhí)m,岳顯昌. 電子技術應用. 2016(06)
[7]車載雷達信號接收機的數(shù)字下變頻研究和實現(xiàn)[J]. 徐偉升. 電子科技. 2015(01)
[8]DDC數(shù)字下變頻ASIC電路設計[J]. 張磊,陳亞寧,劉成玉,徐叔喜,汪健. 電子技術應用. 2013(11)
[9]并行數(shù)字下變頻中的NCO實現(xiàn)研究[J]. 郭連平,田書林,王志剛,羅浚溢. 儀器儀表學報. 2012(05)
[10]高效實現(xiàn)DDC的多類濾波器級聯(lián)技術[J]. 楊媛媛,呂幼新. 電子信息對抗技術. 2011(04)
碩士論文
[1]有限字長FIR數(shù)字濾波器優(yōu)化結構研究[D]. 馬靖怡.重慶郵電大學 2019
[2]FIR數(shù)字濾波器設計與應用[D]. 劉飛.浙江工業(yè)大學 2019
[3]基于FPGA的一種數(shù)字下變頻器設計[D]. 王澍.山東大學 2019
[4]數(shù)字下變頻技術及其FPGA實現(xiàn)[D]. 劉偉.西安電子科技大學 2017
[5]基于FPGA的數(shù)字下變頻研究和實現(xiàn)[D]. 宋紅艷.山東大學 2016
[6]多頻點DBF接收系統(tǒng)干擾抑制的研究與FPGA實現(xiàn)[D]. 李森.北京理工大學 2016
[7]磁共振下變頻的FPGA設計與實現(xiàn)[D]. 鄭呈斌.華東師范大學 2015
[8]TD-LTE基站中數(shù)字中頻系統(tǒng)的設計及FPGA實現(xiàn)[D]. 石蕾.武漢科技大學 2015
[9]基于FPGA的軟件無線電上下變頻技術的研究與設計[D]. 張孝龍.南京郵電大學 2013
[10]高速信號采集接收板設計與實現(xiàn)[D]. 邢璐.西安電子科技大學 2012
本文編號:3698502
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