文档介绍：重庆大学
硕士学位论文
中频数字化接收机中数字变频与自适应均衡技术研究
姓名:王勇
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:冯文江
20060401
重庆大学硕士学位论文中文摘要
摘要
以通用的可编程器件或数字信号处理器构造硬件平台,以软件定义不同应用功
能的软件无线电技术,近年来在无线电领域得到广泛的关注。理想的软件无线电是
将ADC和DAC尽可能的靠近天线,直接在射频进行数字化。对于微波接收机,由于
目前器件速度的限制,还无法直接采用射频采样,但若采用中频数字化方案,不仅
具有良好的可行性,而且在应用上仍然可以带来许多方便和灵活性。本文基于软件
无线电思想,深入研究中频数字化接收机关键技术,在一个以FPGA为核心的硬件
平台上,实现了一个中频数字化接收机,主要包括以下几个方面的工作:
(1)分析和总结了软件无线电接收机数字化体系结构,在现有硬件水平的基础
上,把中频数字化结构作为接收机的数字化体系结构,并选用 FPGA 作为硬件实现
的方式。
(2)数字下变频是软件无线电的核心技术之一,也是中频数字化接收机最难实
现的部分。在中频数字化接收机中,中频采样后的数据流速率很高,而数字下变频
又是 A/D 转换后首先要完成的工作,是系统中数字处理运算量最大的部分,同时其
数据精度和运算精度直接影响着接收机的性能。根据多速率信号处理理论,研究了
用于抽取/内插的 CIC 和半带滤波器,在此基础上完成了多级抽取结构的数字下变频
设计。同时对 NCO 进行了优化设计,仅稍许增加算法复杂度,就能大大减小 ROM
查找表。
(3)为了有效抑制无线数字通信中由于信道频带受限而引起的码间干扰(ISI),
对自适应均衡器的结构和算法进行了深入研究,在传统的判决反馈均衡基础上运用
误差反馈方法改善了均衡器的性能,适合于多径衰落比较严重的信道。
(4)选用高速、高精度 DAC、ADC 和超大规模的 FPGA 器件,实现了一个中
频数字化接收机硬件平台。该平台是一个模块化的通用平台,通过加载不同的软件
可以实现不同的通信功能。
(5)利用所设计的中频数字化接收机硬件平台,实现了一个 OQPSK 中频数字
化接收机,仿真分析和试验结果验证了设计思想的正确性。
关键词:中频数字化接收机、数字下变频、抽取、内插、自适应均衡、误差反馈 DFE
I
重庆大学硕士学位论文英文摘要
ABSTRACT
Software radio (RS) has being gotten more and more attention in wireless
communications field in recent years. Its hardware platform is constructed by using
general programmable devices or digital signal processors and its various functions are
defined by software. One of the main characteristics of ideal SR is that the ADC and
DAC are placed to the antenna as near as possible. Sampling directly at radio frequency
in a microwave receiver is impossible up to now because of the limit of today’s devices.
But the scheme of digitizing at intermediate frequency is feasible and can greatly improve
the facility and reliability of the pared with the conventional digital receiver.
This dissertation has deeply studied some key technologies of the intermediate frequency
digital receiver based on SR and implemented a hardware platform based on FPGA. The
major work done in the dissertation is listed as following:
(1) The digitizin