FPGA在软件无线电中工程的应用之数字上下变频篇.pdfVIP

FPGA/CPLD FPGA/CPLD 在软件无线电中的工程应用 在软件无线电中的工程应用 数字上下变频篇 数字上下变频篇 中嵌教育() 中嵌教育() 大钊编著 大钊编著 谢大钊编著 概述 概述 数字上下变频器的组成与模拟上下变频 数字上下变频器的组成与模拟上下变频 器类似，包括数字混频器、数字控制振荡器 器类似，包括数字混频器、数字控制振荡器 （Numerically Controlled Osillator-NCO ）和 （Numerically Controlled Osillator-NCO ）和 低通滤波器三部分组成，下面我们就以数字 低通滤波器三部分组成，下面我们就以数字 下变频为例来讲述其工作原理． 下变频为例来讲述其工作原理． 谢大钊编著 数字下变频器的组成 数字下变频器的组成 谢大钊编著 数字下变频与模拟下变频的比较 数字下变频与模拟下变频的比较 从工作原理上讲，数字下变频与模拟下变频 从工作原理上讲，数字下变频与模拟下变频 是一样的，就是输入信号与一个本地振荡信号的 是一样的，就是输入信号与一个本地振荡信号的 乘法运算．与模拟下变频相比，数字下变频的运 乘法运算．与模拟下变频相比，数字下变频的运 算速度受DSP处理速度的限制，同时其运算速度 算速度受DSP处理速度的限制，同时其运算速度 决定了其输入信号数据流可达到的最高速率，相 决定了其输入信号数据流可达到的最高速率，相 应地也限定了ＡＤＣ的最高采样速率；另外数字 应地也限定了ＡＤＣ的最高采样速率；另外数字 下变频的数据精度和运算精度也影响着接收机的 下变频的数据精度和运算精度也影响着接收机的 性能，所以数字下变频器必须进行优化设计． 性能，所以数字下变频器必须进行优化设计． 谢大钊编著 在模拟下变频中，混频器的非线形 在模拟下变频中，混频器的非线形 和模拟本地振荡器的频率稳 度、边带 和模拟本地振荡器的频率稳 度、边带 相位噪声温度漂移转换速率等都是难以 相位噪声温度漂移转换速率等都是难以 彻底解决的问题．这些问题在数字下变 彻底解决的问题．这些问题在数字下变 频中是不存在的，频率步进、频率间隔 频中是不存在的，频率步进、频率间隔 等也具有理想的性能，另外数字下变频 等也具有理想的性能，另外数字下变频 器的控制和修改较容易等特点也是模拟 器的控制和修改较容易等特点也是模拟 下变频器所无法比拟的． 下变频器所无法比拟的． 谢大钊编著 数字下变频与模拟下变频的比较 数字下变频与模拟下变频的比较 影响数字下变频性能的主要因素有两个： 影响数字下变频性能的主要因素有两个： １，表示数字本振、输入信号及混频乘法 １，表示数字本振、输入信号及混频乘法 运算的样本数值的有限字长所引起的误 运算的样本数值的有限字长所引起的误 差．也就是说数字混频器和数字本振的 差．也就是说数字混频器和数字本振的 数据位数不够宽，存在尾数截断的情 数据位数不够宽，存在尾数截断的情 ． ． 2，数字本振相位的分辨率不够而引起数字 2，数字本振相位的分辨率不够而引起数字 本振样本数值的近似取值。 本振样本数值的近似取值。 谢大钊编著 数字控制振荡