本文關(guān)鍵詞：六通道可變帶寬數(shù)字接收機(jī)的FPGA軟件設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列(FPGA)的高速發(fā)展,FPGA技術(shù)的應(yīng)用也達(dá)到了前所未有的高度,不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)字前端等功能,也是高效實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的載體之一。而且由于軟件無(wú)線電理論的成熟與完善,軟件無(wú)線電技術(shù)已經(jīng)成為數(shù)字接收機(jī)得以實(shí)現(xiàn)的核心技術(shù)之一。目前,在FPGA上實(shí)現(xiàn)數(shù)字接收機(jī)已經(jīng)成為了設(shè)計(jì)的主流。隨著日趨復(fù)雜的電磁環(huán)境,數(shù)字接收機(jī)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。本文提出來(lái)一種可并行處理6通道信號(hào)的可變帶寬數(shù)字接收機(jī)的FPGA軟件設(shè)計(jì)方案,該接收機(jī)不但能夠進(jìn)行多通道并行處理,可處理7種不同帶寬信號(hào),而且實(shí)現(xiàn)了高分辨率的頻譜分析。本文首先對(duì)提出的方案進(jìn)行理論分析并驗(yàn)證其可行性,然后在FPGA上對(duì)接收機(jī)系統(tǒng)做了實(shí)現(xiàn),最后在硬件平臺(tái)上對(duì)該接收機(jī)系統(tǒng)做了測(cè)試。本文的主要內(nèi)容包括了以下幾方面:1、介紹了數(shù)字接收機(jī)的相關(guān)理論知識(shí),包括了信號(hào)采樣理論、變帶寬數(shù)字下變頻理論和頻譜分析變換理論,這些理論都是軟件無(wú)線電中的基礎(chǔ)理論。2、介紹了本數(shù)字接收機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),采用CIC濾波器和多相濾波器相結(jié)合的方式設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了變帶寬數(shù)字下變頻器方案。3、對(duì)數(shù)字下變頻后數(shù)據(jù)進(jìn)行了頻譜變換分析,FFT變換點(diǎn)數(shù)可在64~8192點(diǎn)之間變化,使得不同的帶寬可以選擇不同的變換點(diǎn)數(shù),輸出頻譜具有很高的分辨率。4、采用CORDIC算法實(shí)現(xiàn)對(duì)FFT輸出的復(fù)頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行取模運(yùn)算,運(yùn)算速度非�？�,而且運(yùn)算結(jié)果具有很高的精度。5、在Modelsim軟件里對(duì)該系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì)進(jìn)行功能仿真,驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)各模塊的功能是正確的。6、對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行板級(jí)測(cè)試,通過(guò)在線測(cè)試驗(yàn)證了本數(shù)字接收機(jī)設(shè)計(jì)系統(tǒng)完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)方案的要求。
【關(guān)鍵詞】：FPGA 數(shù)字接收機(jī) 可變帶寬數(shù)字下變頻 多相濾波 頻譜分析
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN851;TN791
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 數(shù)字接收機(jī)的相關(guān)技術(shù)研究和發(fā)展現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 FPGA技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外數(shù)字接收機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要工作及論文結(jié)構(gòu)介紹14-16
• 第二章 可變帶寬數(shù)字接收機(jī)的相關(guān)理論基礎(chǔ)16-28
• 2.1 數(shù)字接收機(jī)的基本結(jié)構(gòu)16
• 2.2 信號(hào)采樣理論16-19
• 2.2.1 低通采樣定理16-17
• 2.2.2 帶通采樣定理17-19
• 2.3 可變帶寬數(shù)字下變頻19-22
• 2.3.1 數(shù)字正交混頻19
• 2.3.2 數(shù)字濾波器19-22
• 2.4 頻譜分析變換22-27
• 2.4.1 按時(shí)間抽取FFT算法23-25
• 2.4.2 按頻率抽取FFT算法25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 六通道可變帶寬數(shù)字接收機(jī)方案設(shè)計(jì)28-41
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求28-29
• 3.2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案29-30
• 3.3 可變帶寬數(shù)字下變頻設(shè)計(jì)30-37
• 3.3.1 NCO混頻器設(shè)計(jì)30-34
• 3.3.2 CIC濾波器設(shè)計(jì)34-35
• 3.3.3 多相濾波器設(shè)計(jì)35-37
• 3.4 系統(tǒng)方案仿真37-40
• 3.4.1 NCO混頻器仿真37-38
• 3.4.2 CIC濾波器仿真38-39
• 3.4.3 多相濾波器仿真39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 可變帶寬數(shù)字接收機(jī)的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)41-65
• 4.1 FPGA設(shè)計(jì)概述41-42
• 4.1.1 FPGA的設(shè)計(jì)基本原則與設(shè)計(jì)技巧41
• 4.1.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具41-42
• 4.2 系統(tǒng)FPGA軟件的設(shè)計(jì)方案42-43
• 4.3 時(shí)鐘管理模塊43-44
• 4.4 碼制轉(zhuǎn)換44-45
• 4.5 可變帶寬數(shù)字下變頻設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)45-55
• 4.5.1 NCO混頻模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)46-48
• 4.5.2 CIC濾波器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)48-51
• 4.5.3 多相濾波器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)51-55
• 4.6 FFT頻譜分析模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)55-59
• 4.6.1 FFT模塊設(shè)計(jì)55-56
• 4.6.2 FFT控制模塊設(shè)計(jì)56-58
• 4.6.3 頻譜取模模塊設(shè)計(jì)58-59
• 4.7 數(shù)據(jù)緩存模塊設(shè)計(jì)59-61
• 4.8 接.控制與參數(shù)配置模塊設(shè)計(jì)61-63
• 4.9 系統(tǒng)資源使用情況63-64
• 4.10 本章小結(jié)64-65
• 第五章 系統(tǒng)測(cè)試65-70
• 5.1 A/D采樣輸出測(cè)試65
• 5.2 數(shù)字下變頻測(cè)試65-66
• 5.3 系統(tǒng)聯(lián)合測(cè)試66-69
• 5.3.1 信號(hào)傳輸接.測(cè)試66-67
• 5.3.2 整體測(cè)試67-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第六章 全文總結(jié)與展望70-71
• 6.1 全文總結(jié)70
• 6.2 后續(xù)工作展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果74-75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊志鋼;雷達(dá)寬帶數(shù)字接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：六通道可變帶寬數(shù)字接收機(jī)的FPGA軟件設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：462701