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摘 要：ad6620、ad6640分別是美國adi公司推出的功能強大的數(shù)字下變頻信號處理器和高速高精度a/d轉(zhuǎn)換器，提出了一種基于這兩塊專用芯片的通用數(shù)字中頻軟件無線電接收系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用方案。 關(guān)鍵詞：軟件無線電； a/d轉(zhuǎn)換；數(shù)字下變頻器；正交解調(diào) 引 言 軟件無線電(software radio)是由jeomitola于1992年提出的。它的基本思想就是通過構(gòu)建一個標準、開放、模塊化的通用硬件平臺，將無線通信系統(tǒng)中諸如調(diào)制解調(diào)、加密等各種功能利用軟件編程來實現(xiàn)，并使寬帶a/d和d/a轉(zhuǎn)換盡可能靠近天線。經(jīng)過多年的發(fā)展，現(xiàn)已取得許多矚目的成果，它以其極強的靈活性和開放性代表著無線通信的發(fā)展趨勢。 數(shù)字下變頻技術(shù)（ddc）是軟件無線電的技術(shù)核心之一。在傳統(tǒng)的模擬接收系統(tǒng)中由于器件的固有缺陷使得模擬正交解調(diào)方法很難保證i、q兩路信號具有精確的幅度一致性和相位正交性，從而降低了整機性能。近年來隨著數(shù)字處理芯片技術(shù)的不斷提高，出現(xiàn)了不少如快速傅里葉變換法、數(shù)字混頻正交變換法等的數(shù)字正交解調(diào)方法，其中數(shù)字混頻正交變換法與
電子偵察模塊利用高速a/d采樣技術(shù)與高速fft實時處理技術(shù)可以快速地捕捉并計算出發(fā)射信號的工作頻率點，同時將偵察到的跳頻數(shù)據(jù)送至電子干擾模塊。接收到偵察數(shù)據(jù)的干擾模塊在計算機控制下利用fpga控制頻率合成器件產(chǎn)生各種調(diào)制信號，選擇不同的干擾方式對通信電臺實時有效的干擾。干擾信號與實際跳頻信號分別送人合路器中，由合路器送至接收機比較各種不同干擾方式的實際效果。 3器件的選擇 3．1 a/d芯片與fpga芯片 a/d芯片選用的是為寬帶和多信道數(shù)字無線接收機系統(tǒng)而推出的12位中頻快速采樣芯片ad6640。 ad6640是一個高速度、高性能、低功耗，單片式12位ad轉(zhuǎn)換器，內(nèi)含采樣保持電路和基準源。他由單電源+5 v供電，ttl/cmos兼容電平輸出，中頻采樣頻率的典型值為70 mhz(多信道時)和200 mhz(單信道時)，采樣速率可達65 mb/s，信噪比snr的典型值為68 db，sfdr值為80 db，功耗為710 mw。ad6640采用兩級子區(qū)式的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，既保證了精度又降低了功耗，其功能模塊如圖2所示。從圖2可以看出adc所有需要的功能，包括輸入緩沖，跟蹤保持放大，數(shù)字糾錯以及
電子偵察模塊利用高速a/d采樣技術(shù)與高速fft實時處理技術(shù)可以快速地捕捉并計算出發(fā)射信號的工作頻率點，同時將偵察到的跳頻數(shù)據(jù)送至電子干擾模塊。接收到偵察數(shù)據(jù)的干擾模塊在計算機控制下利用fpga控制頻率合成器件產(chǎn)生各種調(diào)制信號，選擇不同的干擾方式對通信電臺實時有效的干擾。干擾信號與實際跳頻信號分別送人合路器中，由合路器送至接收機比較各種不同干擾方式的實際效果。 3器件的選擇 3．1 a/d芯片與fpga芯片 a/d芯片選用的是為寬帶和多信道數(shù)字無線接收機系統(tǒng)而推出的12位中頻快速采樣芯片ad6640。 ad6640是一個高速度、高性能、低功耗，單片式12位ad轉(zhuǎn)換器，內(nèi)含采樣保持電路和基準源。他由單電源+5 v供電，ttl/cmos兼容電平輸出，中頻采樣頻率的典型值為70 mhz(多信道時)和200 mhz(單信道時)，采樣速率可達65 mb/s，信噪比snr的典型值為68 db，sfdr值為80 db，功耗為710 mw。ad6640采用兩級子區(qū)式的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，既保證了精度又降低了功耗，其功能模塊如圖2所示。從圖2可以看出adc所有需要的功能，包括輸入緩沖，跟蹤保持放大，數(shù)字糾錯以及
為：-50～-10dbm/50ω。 2 中頻數(shù)字化單元設(shè)計該單元是接收機的核心部件，主要完成幾種信號(am、fm、ssb、cw、fsk、bpsk，qpsk)的解調(diào)工作，同時負責對模擬前端提供agc控制用電平強度值和afc控制用載波頻率誤差值。8031主控電路板則要為中頻數(shù)字化單元提供：信號類型、中頻帶寬、agc時間常數(shù)、bfo值、psk信號波特率等控制命令。中頻數(shù)字化處理單元硬件系統(tǒng)大體構(gòu)成如圖2所示1。 2.1 數(shù)據(jù)采集部分該部分電路主要由數(shù)控放大器和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ad6640構(gòu)成，負責完成數(shù)據(jù)采集工作。固定增益放大器18db的中頻輸入信號為：(21.4mhz，-50～-10dbm/50ω 0.7mv～70mv)，輸出為(-38dbm～+2dbm/50ω2.8mv～0.4v)。ad6640是ad公司生產(chǎn)的新一代模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，分辨率12bit，輸入動態(tài)范圍±1v，采樣速率可達65msps，在5v供電時功耗僅為710mw。注意a/d前采用固定增益放大電路，并不影響對模擬接收機的agc輸出。因該放大電路的增益是已知的，檢測出信號電平后可以倒推出放大前的電平變化情況。至于采
與干擾的情況下，該系統(tǒng)的輸入信號=，經(jīng)正交下變頻到基帶： 將上式中各相關(guān)運算項分別記作： 2 基于fpga來設(shè)計cdma解擴解調(diào)的過程無線soc開發(fā) 平臺499元 s3c4 設(shè)備實現(xiàn)基于第三代移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)，采用大規(guī)模fpga作為設(shè)備實現(xiàn)的硬件平臺，可作為直接序列擴頻/碼分多址信號接收的通用處理平臺。擬定cdma解擴解調(diào)模塊的總體方案框圖如圖2.1所示。 中頻agc單元控制70mhz中頻輸入信號的輸入能量，經(jīng)器件ad6640采樣后送入fpga信號處理模塊進行數(shù)字下變頻到i/q路基帶，再將i/q路基帶信號送入并行檢測模塊進行用戶檢測；并行檢測模塊采用大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷ltera公司的ep2c70f672來實現(xiàn)，主要是通過并行匹配濾波器來完成搜索范圍之內(nèi)的pn碼，被檢測出來的pn碼再反饋送入fpga信號處理模塊進行解擴解調(diào)處理。fpga信號處理模塊采用altera公司的ep2s60f672來實現(xiàn)，該部分由16個模塊組成，每一個模塊都可以完成地址碼捕獲與跟蹤、相關(guān)解擴、相位估計、基帶解調(diào)等功能，輸出維特比軟判決數(shù)據(jù)信
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