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无线通信在现代通信中占据着极其重要的位置,被广泛应用于商业、气象、军事、民用等领域。传统的模拟接收机已难以适应现代通信的需求,随着数字信号处理技术和硬件水平的迅猛发展,具有高灵敏度、高选择性、高信噪比等优点的数字化接收机成为研究热点。传统的模拟接收机的许多功能将被用软件数字化硬件所取代。
本论文系统阐述了中频数字化接收机中的数字信号处理技术。首先从模拟通道入手,介绍了超外差式模拟通道组织方案。接下来重点论述了带通采样理论、数字下变频技术、基带数字解调技术、自动增益控制(AGC)原理。鉴于目前硬件水平的限制,直接对射频信号进行数字化存在困难,只能先将射频信号与本振频率混频得到中频信号。数字中频接收机是对中频信号带通采样数字化。带通采样的运用,使得在降低采样频率的同时还将信号频谱向下复制到零频附近;为减小DSP芯片的处理压力,接收机的信道化功能由数字下变频器完成,包括数字混频、抽取滤波和数字AGC等功能;通过在DSP芯片上运行软件程序,完成基带信号的解调和整机AGC。作者完成了AM、FM、Cw、FSK、SSB(USB/LSB)等信号解调程序的编写与调试,并对AGC算法进行了探讨。
数字化接收机的硬件结构和功能相对独立,这样就可以基于相对通用的硬件平台,通过软件编程对中频频率,系统频带、调制方式等进行设置,最终实现灵活的多功能、多体制通信接收机。通过对软件升级可以不断扩展和完善接收机的功能。本文所作的研究,对于研究软件无线电技术也具有重要意义。