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《基于FPGA的軟件無線電通信平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要軟件無線電技術(shù)作為一種新的通信技術(shù),其基本思想是構(gòu)造一個(gè)通用硬件平臺(tái),使寬帶A/D,D/A盡量靠近天線,在數(shù)字域完成信號(hào)處理,通過選用不同軟件模塊即可實(shí)現(xiàn)不同的通信功能,這樣大大縮短了電臺(tái)的研發(fā)周期。該技術(shù)在通信(尤其是在移動(dòng)通信)領(lǐng)域有著迫切的需求和廣闊的應(yīng)用前景。本文闡述了軟件無線電的基礎(chǔ)理論,對(duì)信號(hào)采樣理論、多速率信號(hào)處理技術(shù)、高效數(shù)字濾波器、數(shù)字正交變換理論進(jìn)行了分析和研究。從目前器件發(fā)展水平和實(shí)驗(yàn)研究條件出發(fā),設(shè)計(jì)了一個(gè)基于FPGA的軟件無線電通信平臺(tái)。設(shè)計(jì)采用了中頻數(shù)字化處理的硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu),選用Al
2、teraCyclone系列FPGA作為信號(hào)處理和總體控制配置的核心,并結(jié)合專用通信芯片,數(shù)字上變頻器AD9856和數(shù)字下變頻器AD6654來實(shí)現(xiàn)該平臺(tái)。采用VHDL和VerilogHDL語言對(duì)時(shí)分復(fù)用模塊、信道編解碼模塊、調(diào)制解調(diào)模塊等進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì),并對(duì)電路板設(shè)計(jì)過程中系統(tǒng)的配置和控制、無源濾波器設(shè)計(jì)、阻抗匹配電路設(shè)計(jì)等問題進(jìn)行了詳細(xì)的討論,最后對(duì)印制電路板進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試,獲得了預(yù)期的效果。本文給出的設(shè)計(jì)方案,大大簡化了數(shù)字通信系統(tǒng)的硬件設(shè)備,具有較強(qiáng)的通用性和靈活性,通過修改系統(tǒng)參數(shù)和配置程序,即可適應(yīng)不同的
3、通信模式和信道狀況,充分體現(xiàn)了軟件無線電的優(yōu)勢(shì)。該平臺(tái)不僅僅能應(yīng)用在通信設(shè)備上,在許多系統(tǒng)驗(yàn)證平臺(tái)、測(cè)試設(shè)備中均可應(yīng)用,頗具實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:軟件無線電時(shí)分復(fù)用信道編解碼正交調(diào)制數(shù)字上/下變頻ABSTRACTAsanewcommunicationstechnology,softwareradio’SbasicIdeaIStoconstructacommonhardwareplatform,makethebroadbandA/D,D/Aclosetoantennaaspossible,andcompletesigna
4、lprocessinginthedigitaldomain.Itcanachievedifferentcommunicationsfunctionsbyselectingdifferentsoftwaremodules,SOitcangreatlyshortenthedesigningcycleoftheradio.Thereareurgentneedsinthecommunicationareas(especiallyinmobilecommunications)andithasbroadprospects.Th
5、ispaperdiscussedthesignalsamplingtheory,multi—ratesignalprocessingtechnology,efficientdigitalfilter,anddigitalorthogonaltheory.Withthecurrentdevelopmentlevelandtheexperimentalconditions,thispaperdiscussedasoftwareplatformforradiocommunicationbasedonFPGA.Itused
6、adigitalIFprocessinghardwareplatformstructure,choseAlteraCycloneseriesofFPGAassignalprocessingandoverallcontrollingcore,combinedwithdedicatedcommunicationschips.digitalup-converterAD9856anddigitaldown—converterAD6654.ItusedVHDLandVerilogHDLlanguageasaprogrammi
7、nglanguageformodulardesign,anddesignedalotofusefulcommunicationmodule,suchasTDMAmodule,channelcodecmodule,modemmodule.Italsodiscussedtheactualcircuitboarddesign,systemconfigurationandControl,passivefilterdesign,impedancematchingcircuitdesignindetail.Italsocomp
8、eletedthecircuitboardtotestanddebug,andachievedthedesiredresults.Thisdesigncangreatlysimplifythedigitalcommunicationsystem’Shardwaredevices,andimproveitsversatilityandflexibility.T