3 数字下变频器的Matlab仿真 14

3.1信号的产生 14

3.2  CIC滤波器的设计 16

3.3 半带滤波器的设计 17

3.4 FIR滤波器的设计 19

第4章 DDC的FPGA实现 21

4.1 系统硬件框图 21

4.2 数字下变频器的硬件实现 22

4.2.1数据采集电路 22

4.2.2 NCO模块 22

4.2.3 混频器的实现 23

4.2.4 CIC滤波器的实现 23

4.2.5 FIR模块的实现 24

4.3 系统的仿真测试 24

结 论 25

致 谢 26

参 考 文 献 27

1 绪论

1.1数字下变频（DDC）理论

在软件无线电技术中，数字下变频占据着非常重要的地位。因为当前的数字信号处理技术存在的局限性，经常无法对宽带中频模拟信号经过模/数转换而得到的信号进行实时处理。为了解决这一问题，数字下变频技术应运而生。数字下变频的主要目的是将通过模/输转换器的宽带中频模拟信号或射频信号从中频搬移至基带，从而方便进行下一步的信号处理。论文网

在实际应用中，常采用DDC芯片来实现数字下变频功能。事实上，随着技术的进步，许多DDC芯片的功能已经远远超出了数字下变频，还包括了成型滤波器、重采样NCO、变换坐标等，并且可以对内部的各个模块进行编程，将其与通用DSP器件相结合，就可以实现无线电硬件接收机平台[13]。

1.2 数字下变频器的FPGA实现

FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

近年来，FPGA是技术发展很快，其工作频率也在不断提高，还出现了许多含有专门硬件处理器的FPGA，这大大提高了FPGA芯片的处理能力。应用FPGA进行设计的场合大多是系统的逻辑仿真和原型设计。在原型设计中使用FPGA，可以使芯片在修改完错误或进行升级后重复使用，有利于提高效率，降低成本。FPGA还在逻辑电路的仿真中发挥很大的作用。尽管需要很长的时间才能将电路绘制到FPGA芯片上，但是一旦映射完成，系统进行测试的速度将达到每秒数百万周期级[13]。并且随着微电子技术的发展，在可以预期的未来，性能更好，更加稳定的FPGA芯片也会不断出现。

基于以上的原因，为了实现高速数字信号处理，设计人员们越来越多的采用FPGA。由于FPGA特殊的内部结构，它可以实现高速数字处理，同时它具有灵活的可重构性能，让设备在调试过程中更加灵活，如果设备需要增加无线电接口，只要将目前的FPGA内部逻辑重构，而不用添加新的芯片，这就降低了系统的成本，缩短了开发周期[13]。这些特点促使FPGA在数字信号处理的设备研发中成为研究人员们首选的方式之一。来!自~751论-文|网www.751com.cn

1.3本论文的主要工作

为了完成该课题，我要完成的主要工作如下：

（1）阅读大量FPGA方面的书籍，实际做FPGA方面的实验，熟悉Quartus ii等相关软件的使用，比较深入的了解DE2开发板的性能。