0 引言
近年来,软件无线电已经成为通信领域一个新的发展方向,数字下变频技术(DIGITAL Down
CONverter-DDC)是软件无线电的核心技术之一,也是计算量最大的部分,一般通过FPGA或专用芯片等硬件实现。
现场可编程门阵列(FPGA)是一种由用户自行配置的高密度专用数字集成芯片,具有小型化、低功耗、可编程、数字化和快速方便实用的特点。FPGA的灵活性与高速处理的能力,使其由一种灵活的逻辑设计平台发展为重要的信号处理元件,在各种软件无线电产品中得到了广泛的应用。
本文设计和实现了基于FPGA的可编程DDC(DDC),用于宽带数字中频软件无线电接收机中,完成数字下变频、数据抽取等功能。采用自顶向下的模块化设计方法,将整个DDC划分为基本单元,实现这些功能模块并组成模块库。在具体应用时,优化配置各个模块来满足具体无线通信系统性能的要求。
DDC由数控振荡器(NCO)、数字混频器和积分清洗滤波器三部分组成,如图1所示。从原理上比较,DDC和模拟下变频器是一致的,都是输入信号与本地振荡信号混频,然后经低通滤波器滤除高频分量,得到基带信号。