基于中频数字化平台的检波预处理研究及实现

作     者：陈阿琴 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：田书林

授予年度：2008年

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：检波处理 数字正交解调 积分梳状滤波器 多速率信号处理 

摘      要：自从1992年软件无线电被提出以来,在最近几年取得了引人注目的进展,引起了人们的广泛关注和巨大兴趣。软件无线电的基本思想是使ADC尽可能靠近射频天线。然而受到实际器件发展水平的限制,目前对射频信号直接采样还有一定难度。当前较为通用的做法是在中频将模拟信号数字化,经数字下变频后在基带完成各种数字信号处理。 本设计基于一种中频数字化采集平台,主要研究其中信号预处理部分,分析数字化后的中频调制脉冲信号的包络检波,通过数字变频算法改变中频信号的采样率,保证后续电路的实时处理。该采集平台具有高速高精度数字化功能、内置数字信号处理算法、以及软硬件可重构等特点。 文中首先讨论了中频检波方案中的数字正交解调方案,分析了该方案在应用中出现的处理速度低,资源占用率大的问题。鉴于这些局限性,本设计实际采用了另一种新的无需乘法的包络检波方案——绝对值法检波。在分析绝对值法检波器的数字下变频原理的基础上,给出了仿真波形图,重点讨论该检波方案中CIC (Cascaded Integrator-Comb,积分梳状滤波器)抽取滤波器,研究CIC滤波器阶数和级数对滤波性能的影响,然后设计了一个基于绝对值法检波器系统,其中CIC滤波器的阶数为8,级数为5。该系统在输入最大数据率250MSa/s情况下,最大混叠误差为-100dB时,能处理的最大信号带宽为3.125MHz,通带最大衰减为1.62dB;最后采用FPGA实现了该绝对值法检波器,给出了硬件仿真波形,验证了方案的可行性。