软件无线电中可重构下变频数字信号处理的研究

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软件无线电(SWR:SoftwareRadio)是当前军事和移动通信领域的研究热点之一,它为解决各种通信装备互连互通互操作等问题提供了解决的方案。软件无线电的实现,关键是对数字信号的处理能力。在现阶段,由于器件和技术水平的限制,理想的软件无线电还很难实现。只能实现软件定义的无线电(即SDR:SoftwareDefinedRadio)。 目前用于数字信号处理的主要器件是通用数字信号处理器芯片(DSPsDigitalSignalProcessors)。DSPs由于其自身结构的特点和顺序处理的工作机制,其处理速度相对较低,不能满足无线通信中射频/中频实时信道流处理的需求,只能用于基带处理。因此在软件无线电设备中,在高速A/D后要进行数字下变频(DDC:DigitalDownConvert)。以使后续的处理能力能够满足实时数字信号处理的要求。传统的采用ASIC进行数字下变频的方法,虽然具有速度快,功耗低的优势,但是对于象电子侦察对抗和基站这样具有很多个同时信道的系统来说,需要的下变频器的数量很多,从成本、体积等多方面考虑是不太合算的。 近年来,FPGA的快速发展,尤其是支持动态部分可重配置的FPGA的出现,为数字上/下变频提供了一个新的解决办法。本文在分析了下变频原理的基础上,利用Xilinx的SystemGeneratorforDSP进行数字下变频器的设计,验证了用FPGA实现DDC的可行性。最后,提出了一种使用并行处理器阵列结构来完成数字信号处理功能的设想。
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