射频流盘是一种用于记录和回放信号变化的仪器,集频谱显示、频谱检测以及大数据存储等功能于一体,可用于常见的通信测试及记录回放。它在记录仪的基础上升级扩展了实时频谱分析的功能,在信号频谱观测和监视等领域发挥着越来越重要的作用。中频处理是频谱分析中至关重要的一环,其性能直接影响着整体频谱分析的好坏。而射频流盘系统对于中频处理提出了更高的要求,比如更高的传输速度、更快的实时频谱分析以及实时分析带宽的连续变化等。本文通过对数字下变频的关键技术和相关理论的研究,基于射频流盘项目的应用背景,提出了射频流盘的中频处理设计方案。设计的方案主要由三部分内容组成:①、自动截取多档位数字下变频,多档位数字下变频的提出主要依据是高效的分数倍抽取,抽取的高效结构采用抽取滤波器组(CIC抽取插值滤波器)来完成,不但节省了FPGA中大量的资源,还使得射频流盘中频谱分析的实时频谱分析带宽达到42个,再加上小数倍的抽取,从而满足用户对于实时分析的带宽需求;其中抽取采用多级来实现,继而也采用多级滤波器滤除带外的杂波信号。对多级不同档位的滤波器输出截取问题,为了保证输出数据的最大动态范围以及直流的最大抑制,本论文提出了一种自动截取的算法,并在FPGA中实现了具体的电路,完成了滤波器输出的自动截取。②、基于滑动DFT算法的快速实时频谱分析。相对于离散傅里叶变换,滑动DFT在算法和实现资源方面都有很大的改进,在滑动DFT算法的基础上,提出了其改进Geortzel算法的递归单元,实现了对离散信号的连续分析。③、基于Aurora协议的高速传输数据。FPGA处理好的中频数据,需要点对点的传输至下一块FPGA,这里设计了基于Xilinx的高速串行传输接口,实现了处理好的中频数据的高速传输。本文的整体方案是基于FPGA实现射频流盘系统的中频信号处理的各个功能模块。经验证,整个中频处理模块可以实现的实时分析带宽为40MHz,单通道接口传输速度为2Gbps,达到了工程应用的要求和预定的技术指标。