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随着无线通信技术的发展,数据的传输速率越来越高,信号带宽越来越宽,2G、3G、LTE、5G等制式的移动通信网络将在较长的一段时间内维持共存,给网络的设计、建设和优化带来了许多挑战。为了提高通信系统的灵活性,软件无线电的方法逐渐应用起来,有利于设计小型化、性能强的通信设备,可应对多种制式、多种频段共存的难题。本文基于软件无线电的原理,研究并验证一种基于FPGA的全数字接收机,从原理和结构出发介绍了全数字接收机与传统模拟接收机的不同。给出了一种基于FPGA的全数字接收机的采样方案,通过MATLAB对接收系统做仿真分析,在Vivado软件中开发FPGA的数字射频信号处理,并上板验证了该全数字接收机。本文研究的主要内容包括:1、基于高速比较器实现的PWM采样。在FPGA集成的Ser Des差分接口的基础上,产生一路参考信号作为PWM采样的参考电压,通过差分接口的高速比较器将模拟射频信号量化成数字信号,替代外置的高速模数转换器,具有高集成度的特点。此外还研究了双通道PWM的多电平采样。2、参考信号对PWM采样效果的影响。参考信号的类型、频率、幅度都是影响PWM采样效果的关键因素,重点分析了参考信号频率与PWM谐波的关系。结合运放、低通滤波器等模块生成参考信号,并通过FPGA实现参考信号频率的动态切换。3、PWM数字信号处理。设计实现可调频的并行数字下变频模块,进一步分析PWM量化规律,结合梳状滤波器原理,提出重建基带信号的译码算法,通过MATLAB仿真验证了算法的可行性,并在FPGA中实现。4、FPGA实验验证。基于Xilinx FPGA开发平台验证双通道PWM多电平采样和参考信号频率动态切换,并采集FPGA处理后的数据,导入VSA软件计算相关指标,与MATLAB仿真结果对比,验证接收机链路的可行性。