實時頻譜儀的數(shù)字中頻處理設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著寬帶無線通信技術的飛速發(fā)展，各種電子信號的信號頻率范圍越來越髙，載波傳輸頻率也越來越髙，突發(fā)性和復雜性也在增加?；趥鹘y(tǒng)頻譜分析技術的測試設備已經難以應對高帶寬、髙精度、實時性、多突發(fā)等檢測挑戰(zhàn)。本文基于全數(shù)字中頻處理技術，設計并實現(xiàn)了一種具有髙帶寬信號采樣，實時數(shù)據(jù)處理的數(shù)字中頻處理模塊。
　　論文首先論述了全數(shù)字中頻處理技術，分析并探討了寬帶信號采樣定理、數(shù)字下變頻技術、重載系數(shù)匹配濾波器設計，重疊幀技術、快速傅里葉變換理

2、論等。在此基礎上，結合設計指標要求，設計了應用于實時頻譜分析與調制域處理的中頻處理模塊。
　　1.關于模擬信號高速采樣模塊，包括采樣時鐘邏輯設計、抗混疊濾波器設計和ADC采樣數(shù)據(jù)接收邏輯設計。首先基于帶通采樣定理設計一種帶通濾波器，然后在FPGA內部對ADC采樣時鐘進行配置，并對數(shù)字化的中頻信號進行接收、處理與傳遞。
　　2.針對不同信號測試需求，基于數(shù)字下變頻技術，實現(xiàn)把信號從中頻搬到零頻；基于濾波降采樣技術，在保證數(shù)據(jù)不

3、失真的前提下，設計了具有可變抽取率的抽取濾波結構，獲得滿足不同分析帶寬的多速率信號。
　　3.雙FIFO幀重疊方法。重疊幀技術是實時頻譜分析中的關鍵技術之一，論文設計了基于雙FIFO的固定重疊率重疊方法?；鶐盘柦涍^加窗，即與時域窗函數(shù)系數(shù)相乘，以數(shù)據(jù)幀的格式送到實時FFT中進行頻譜分析處理。
　　4.幅相計算邏輯設計。實時FFT處理技術是實時頻譜分析的核心技術，論文首先介紹了快速傅里葉變換理論，設計并采用FFT流水線結構，