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当前移动通信发展迅速,尤其是4G技术即将广泛投入商用,但是随之产生了GSM、3G和4G兼容以及如何将3G平滑过渡到4G甚至5G的问题,而这正是软件无线电所擅长的。本文针对软件无线电接收机的核心技术数字下变频(DDC)技术以及匹配滤波器设计展开研究。首先研究从参数选择,数字下变频结构确立,低通滤波器(LPF)设计到整体数字带通系统仿真这整一个数字下变频设计的过程,主要包括：第一,研究如何从单级指标进行多级分解以及指标优化；第二构建单通道与多通道数字下变频结构;第三,设计数字上变频(DUC)结构以及构建软件无线电发射机模型,以QPSK信号作为基础信号源,经过数字上变频器处理,并与数字下变频器组合形成单通道和并行多通道带通传输系统进行误码率仿真,以误码率(BER)以及计算复杂度来衡量系统性能。然后研究多种匹配滤波器设计与改进并应用于数字下变频中,主要包括：第一,研究直接设计匹配滤波器法,分析并比较了低通滤波器匹配化,Square Root Cosine Raised(SRRC)滤波器以及Harris Square Root(SR) Nyquist滤波器这三种典型的SR Nyquist滤波器,观察发现Inter Symbol Interference(ISI)、过渡带、通带波纹对单／多通道误码率具有较大影响,便于确立多通道数字下变频器设计方案。第二,提出设计近似Nyquist滤波器联合谱因式分解得到子滤波器方法,在Nyquist滤波器的基础上,采用线性规划将ISI约束放宽至输入可控值来换取通带波纹与阻带衰减的改善,通过谱因式分解实现零点拆分,通过枚举法实现最优解寻找,最后通过与SRRC滤波器和Harris SR-Nyquist滤波器比较显示其ISI、通带波纹以及灵活性上的优势。第三,设计Nyquist滤波器时加入峰均比(Peak to Average Ratio)约束,研究加入PAR约束后的滤波器在量化后性能上的优化,为滤波器的实际应用提供参考。最后研究数字下变频的FPGA实现,使用Modelsim和Verilog HDL,研究各个模块的Modelsim仿真过程及结果,实现Maltab与Modelsim的定点对比,确保每个模块两者的输入与输出数据完全一样,即可将Modelsim调试映射到Matlab上,从而充分利用Matlab强大的数据计算能力以及数据分析能力,提升设计效率。最后进行Matlab和FPGA误码率仿真,证明数字下变频器的可实现性。