寬帶中頻數(shù)字接收機的FPGA實現(xiàn)
摘 要：本文提出了一種基于FPGA的寬帶中頻數(shù)字接收機的實現(xiàn)方法。
關(guān)鍵詞：QPSK;帶通采樣;載波恢復(fù);FPGA
引言
在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中,人們提出了各種各樣的全數(shù)字調(diào)制解調(diào)方案,全數(shù)字接收機的研究則是其中的關(guān)鍵,其中正交解調(diào)技術(shù)由于可以實現(xiàn)信號相位和幅度信息的提取,因而越來越受到廣泛的應(yīng)用。
與其它幾種解調(diào)方式相比QPSK調(diào)制方式抗噪聲性能好,功率頻譜段占用少,數(shù)據(jù)傳輸率高,是一種較好的調(diào)制方式。對于寬帶、高載頻的QPSK調(diào)制信號,如果用信號最高頻率兩倍以上的時鐘采樣,現(xiàn)有的器件根本無法滿足要求,所以必須采用欠采樣技術(shù),降低系統(tǒng)對ADC器件和信號處理器件的性能要求。
現(xiàn)在大規(guī)模集成電路設(shè)計已經(jīng)發(fā)展到在一片芯片上集成一個復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)模,所以單模塊、單芯片的接收機不僅是可實現(xiàn)的,而且是一種必然趨勢。用軟件實現(xiàn)接收機解調(diào)功能并利用高速FPGA芯片,可以把整個接收機解調(diào)部分用單芯片實現(xiàn);通過修改軟件,可以改變接收機的功能,而且由于在軟件、硬件上都是一個模塊,可以方便的進行功能擴展以及與其它系統(tǒng)連接,這也符合軟件無線電的思想�；谝陨显�,在此提出一種單芯片F(xiàn)PGA實現(xiàn)的寬帶中頻數(shù)字接收機系統(tǒng)。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
該接收機實現(xiàn)對載波頻率70MHz、數(shù)據(jù)率9.856Mbps、最大載波頻偏±80kHz的QPSK調(diào)制信號解調(diào)。接收的調(diào)制信號經(jīng)過AGC和帶通濾波器,通過高速ADC中頻采樣,數(shù)字信號送FPGA實現(xiàn)解調(diào)功能(見圖1)。
由于接收信號是高載頻、帶通信號,所以必須采用欠采樣技術(shù)。對于本系統(tǒng),信號載頻70MHz、帶寬約10MHz,則
