文档介绍：摘要软件无线电的思想对无线收信机而言是将无线收信机的数字化点/尽可能靠近天线,理想情况是在天线的后端进行射频采样,但由于疍器件的限制,还无法对射频端的频带信号直接进行数字化,因此,目前可行的方案是中频数字化。对中频数字化的数字接收机而言,数字下变频器技术是其核心技术之一。数字下变频器将输入的数字中频信号下变频为数字基带信号,把高速数据流转换成较低速的数据流,然后将其送给鍪凳贝恚佣档推涠訢的计算时间的要本文拟对公司推出的系列商用数字下变频器件中功能强大的四通道可编程数字下变频器做详细的介绍,对其主要功能、内部结构和抽取滤波的特性做详细阐述,结合其在中频数字化接收机中的应用,对用实现数字下变频设计中的若干关键技术,提出设计思路和设计要点,并在最后给出设计实例。关键词:软件无线电数字下变频器求。
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第一章概述在美国远程会议上首先提出软件无线电的概念。软件无线电的思想对无线收信机而言是将收信机的数字化点/尽可能靠近最理想情况是在天线的后端直接进行射频采样,如图所示,但由于疍器件的限制,还无法达对射频信号直接进行数字化,因此,目前可行的方案是中频数字化,即把对信号进行采样。为即使采用欠采样技术,中频采样数据量仍然很大。对于接收机而言,在中频接收下来的信号中,通信用户可能只占用其中一个很窄的频段,如图荆捎檬窒卤淦另一方面,对于分离后的窄带信号,可以大大的降低采样频率,这也就意味着可以大大年拢琂天线,以信号的充分数字化为前提,依靠软件来定义无线电的各种功能。在这种框架下,射频信号通过一次或者二次模拟混频,将信号搬移到几十闹衅刀危缓笤谥衅在解决了中频采样的问题之后,接下来面临的问题就是对这些采样数据的处理。因器,一方面是将包含所有信道的宽带信号进行信道分离,分别提取出需要的窄带信号,降低数据量,以减轻基带处理部分对募扑阈枨蟮难沽Α@缭赥低持校系统频段为扛鲂诺来碇徽。同样,低车恼銎刀挝,而每个信道带宽为薄图砑尴叩绲睦硐虢峁和可行方案图系统频段与信道带宽的关系
数字变频技术是软件无线电的核心技术之一。数字下变频器从输入的数字中频信号,下变频为数字基带信号,并将高速数据流转换成较低的数据流。数字下变频器经两乘,相乘结果为两路信号;在分别经过高抽取滤波器和有限长冲激响应瞬器的处理,由这两个滤波器构成的复合滤波器的功能是低通滤波和抽取,其输出是低速数据流的数字基带信号;再经过格式转换完成输出数据的格式调整,如串行/并行、定点/浮点、实数型/复数型等格式调整,直接与数字接收机的数字解调相结合。数字下变频实现中最主要的算法是对有用信号载频分析、捕获、和处理。数字下变频器的结构方框在模拟变频中,混频器的非线性和模拟本地振荡器的频率稳定度、边带、相位噪声、温度漂移、转换速率等都是人们最关心和难以彻底解决的问题。这些问题在数字变频中是可以忽略的,频率步进、频率间隔等也具有理想的特性,另外,数字变频器的控制和修改比较容易等特点也是模拟变频所无法比拟的。影响数字变频性能的主要因素有两个;一个是表示数字本振、输入信号以及混频乘法运算的样本数值的有限字长所引起的误差;一个是数字本振相位的分辨率不够大而引起的数字本振样本数值的近似取值。自从公司推出第一片单信道数字下变频专门硬件芯片以来,市场上出现了多种多样的品种,其中最著名、应用最广泛的是美国的公司旮虶公司,另外还有居隨公司等。它们的主要产品的型号有:公司的、系列和最新推出的司的、;镜腟F渲杏行┛杀喑痰南卤淦器实际上的功能己远远不只是下变频,还包括了成形滤波器、定时同步内插滤波器、重采样滤波器、⒌芽ǘ瓯浠弧⑹諥裙δ埽绻溆隓相结合,便可构成一个全数字化多模式软件无线电接收机硬件平台。本文拟从下变频器的原理与功能谈起,在讲述下变频器内部功能电路的基础上,介个相乘器所构成的混频器,将输入来的数字信号和