大抽取率情况下的数字下变频技术研究

数字下变频技术是数字化雷达接收机的关键技术之一。本文针对大抽取率情况的数字下变频技术进行研究,提出基于积分梳状(CIC)滤波器和FIR滤波器级联方式的抽取滤波方法并进行了详细的分析。经仿真和硬件实现证明了该方法的有效性和可实现性,具有广阔的工程应用前景。     

DDC中的抽取滤波器设计及FPGA实现

本文介绍了在数字下变频（DDC）中的抽取滤波器系统设计方法和具体实现方案。采用CIC滤波器、HB滤波器、FIR滤波器三级级联的方式来降低采样率。通过实际验证，证明了设计的可行性。     

基于Simulink的数字下变频

在数字化接收系统中,数字下变频对接收系统的数字化和软件化起着关键性的作用。文章通过Matlab软件提供的Simulink工具箱对数字下变频系统中的关键技术进行了仿真,重点分析了CIC（级联积分梳状）滤波器、HB（半带）滤波器和FIR（有限冲激响应）滤波器的仿真。通过Simulink的建模仿真,验证了在数字下变频系统中抽...     

一种基于FPGA的数字下变频算法设计

数字下变频是射频拉远单元(RRU)中重要组成部分.研究了高倍抽取的数字下变频设计,重点分析了基于级联积分梳状滤波器、级联补偿滤波器、级联根升余弦滤波器的多级抽样频率算法.提出了一种数字下变频的FPGA实现方案,实现了高速、高性能的数字下变频.     

基于DSP Builder的数字下变频技术

数字下变频(DDC)是软件无线电的核心技术之一,其通过下变频和抽取可将高频数据流信号变成易于后端数字信号处理器(DSP)实时处理的低频低数据流信号。文中讨论数字下变频技术的实现原理,从基于FPGA技术的DSP应用出发,基于DSP Builder软件进行了数字下变频技术研究。并通过对自定义数字信号进行正交混频下变频和两级(CIC滤波器、FIR滤波器)抽取实验,证明了此技术的简单高效和较高实用价值。     

中频采样全数字接收机的设计与实现

根据侦察接收机的需要,基于软件无线电理论提出了一种中频采样全数字接收机的设计方案,对其中的带通采样单元、数字下变频单元和解调单元进行了分析。数字下变频采用高效滤波抽取方案,对CIC、HB和FIR滤波器的设计进行了详细介绍。最后在基于FPGA的CPCI接口信号处理平台上进行了实现,完成了多种信号的解调处理,系统具有高度的灵活性和可扩展空间。     

基于SysGen的FIR滤波器系数加载设计

本文介绍了基于SysGen开发环境实现数字下变频算法时的FIR滤波器系数加载设计。采用此技术可以大大节省滤波器设计时的FPGA资源占用,并有利于算法扩展,使得多通道、多带宽数字下变频系统能够在有限的硬件空间内实现。     

基于FPGA的数字下变频（DDC）设计

数字下变频（DDC,Digital Down Conversion）是软件无线电系统的关键技术之一,其可将高频数据流信号变成易于后端数字信号处理器（DSP,Digital Signal Processor）设备实时处理的低频数据流信号。给出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA,Field Programmable Gate Array）的数字下变频器的设计方案,并详细介绍了组成的下变频器的各个模块：数字振荡控制器（NCO,Numerical Controlled Oscillator）模块、混频模块、以及由积分梳妆（CIC,Cascaded Integrator-Comb）滤波器、半带（HB,Half-Band）滤波器、有限长单位冲激响应（FIR,Finite Impulse Response）滤波器级联而成的抽取滤波模块的设计方法。各个模块的仿真结果表明了设计的正确性,而最后系统仿真结果则表明文中数字下变频技术的设计具有其可行性和实用性。     

基于FPGA的数字下变频的设计与实现

数字下变频是中频信号处理系统中常用的技术手段,可在保证信号不失真的情况下有效降低采集信号的速率,便于后级处理器执行FFT等信号处理算法。提出一种基于FPGA的数字下变频方法,使用FPGA实现数控振荡器,产生正交的正、余弦样本信号,将采样的数字信号做正交化处理;实现级联积分梳状滤波器,合理抽取采样信号,降低信号频率;最后通过半带滤波器和FIR低通滤波器对整个信道进行整形滤波。充分发挥FPGA硬件并行化处理的优势,实现复杂的信号处理算法的高效执行,测试结果表明该方法可行有效,能够满足实际使用要求。     

一种超低功耗小面积的Σ-Δ ADC数字抽取滤波器

提出并实现了一种针对音频信号Σ-Δ模数转换器的超低功耗和低资源占用的数字抽取滤波器。该滤波器采用多级级联结构,由级联积分梳状滤波器、极简结构补偿器和全通多相型IIR滤波器组成,相较于传统FIR滤波器级联方案,能够以极低的阶数和硬件复杂度实现高倍抽取、极小的通带波纹和高水平的阻带衰减,同时具有近似线性相位特性。整体有效带宽为20 kHz,共完成128倍抽取。采用0.18 μm CMOS工艺完成ASIC设计,数字版图面积为0.37 mm²,功耗为125 μW,信噪比达到98.79 dB,有效位数为16 bit。与传统FIR结构抽取滤波器相比, 面积减小了60%, 功耗降低了20%。     

采用分布式算法的高速FIR滤波器ASIC设计

对DA算法的FIR滤波器和传统乘加结构FIR滤波器的性能进行了比较,介绍了改进DA算法的原理;对分别采用FPGA和芯片实现的DA算法高速FIR滤波器的性能指标进行了比较;介绍了ASIC芯片设计时存储器的可测性设计方法,以及存储器对布局布线策略的影响。最后,给出了版图形式的设计结果及电路验证信号波形。     

基于优化混频器的数字下变频系统的设计与实现

在利用频谱分析仪对信号进行实时频谱监测过程中,针对其数字下变频模块精度不高、逻辑资源耗费大、难以对数字中频信号进行实时处理的问题,本文对传统数字下变频系统的混频器模块进行优化并提出一种高效的数字下变频(DDC)系统。首先,设置模数转换器(ADC)的采样率为载波中心频率的4倍且采样率转换比率和子ADC的数量是4的正整数倍,此时混频器可以完全合并到多相CIC抽取滤波器中。接着,基于优化的混频器构建一套DDC系统,并为每个系统节点合理分配采样率转换倍数。最后,加入CIC补偿滤波器,提高数据传输过程中的精度。实验结果表明,与传统DDC相比,优化后的DDC资源消耗减少,数据精度误差从1.7%减小到0.8%。基本满足功耗低、精度高、稳定运行等要求。     

高效实现FPGA数字下变频的多类滤波器分组级联技术

对各种实现数字下变频的方法进行比较,在对数字下变频已有的许多高效的算法做了总结和归纳后,为了解决系统实现时乘法器需求过高的局限,通过合理的滤波器分解和级联、选择适当的滤波器系数和流水线技术,给出了系统的FPGA实现方案,并在Virtex-5上给出了Verilog具体实现和仿真,结果证明:FPGA设计的DDC各项指标满足系统设计要求。     

用FPGA实现数字下变频

在接收信号的数字化、软化的实现中,数字下变频起着重要的作用。本文首先介绍了数字下变频的组成结构,然后详细分析了数字下变频的工作原理,描述了在实现数字下变频时,设计方案所采用的高效滤波器——CIC滤波器和多相抽取滤波器的结构和原理。最后,用通过Simulink对数字下变频的性能进行了仿真。在仿真的基础上使用Insigllt公司的FPGA开发系统,用测试电路实测了数字下变频的性能。     

高效数字下变频算法的设计

数字下变频作为一种用于频谱搬移以及降低采样速率的方法,是软件无线电技术的重要组成部分.数字下变频算法主要由抽取滤波器以及FIR滤波器构成.根据下变频频谱变换的特点,首先找到一种符合下变频变换要求的余弦滤波器,根据其存在的不足,通过锐化的方法加以改进.经过分析比较,证明作者所提出的下变频算法是高效可行的.     

Cascade linear phase recursive half-band filters implement the most efficient digital down converter

The digital down converter (DDC) is a fundamental component in modern DSP based receivers. The basic architecture is the DSP implementation of the Edwin Armstrong heterodyne circuit. It is formed by three processes, a quadrature heterodyne, a pair of low-pass filters, and an M-to-1 down sampler. The index M is the ratio of input to output bandwidth of the filtering process. When M is large, the filtering is often performed in two sub-filters: a cascade integrator comb (CIC) filter that performs most of the down sampling followed by a pair of half-band filters that perform spectral correction, some final bandwidth reduction, and the remainder of the down-sampling. The attraction of the CIC filter is that it performs the filtering without multiplies. In this paper we present two alternate filter structures that offer significant computational advantages over the conventional CIC based DDC. These architectures offer the minimum power implementation of a DDC and likely will find great value in battery operated radio receivers.     

基于GC5016的短波收发机数字上下变频设计

鉴于传统中频数字化短波收发机性能及复杂度受模拟前端电路制约,介绍了射频直接低通采样的数字化处理方案,其中GC5016用于数字上下变频,重点对GC5016中的级联积分梳状滤波器(CIC)和可编程有限冲激响应滤波器(PFIR)的联合设计进行了仿真研究和硬件验证.该数字上下变频的带外抑制达100 dB,带内平坦度控制在0.1dB,完全满足射频数字化收发机的设计要求.     

变带宽宽带数字下变频器的设计及其FPGA实现

针对宽带数字接收系统要求处理带宽可变和高度抑制干扰的特点,从传统的基于多相结构的宽带DDC出发,引入窄带DDC中整形滤波的概念,设计了带宽可变、阻带抑制高的变带宽宽带DDC,且在FPGA上实现并验证了其设计的有效性。