数字下变频基于FPGA的软件设计与实现

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

数字下变频基于FPGA的软件设计与实现

作者：马纯

来源：《科技视界》2016年第14期

【摘 要】雷达的数字下变频功能主要是将天线接收到的中频回波信号通过A/D变换后，进行数字下变频处理，转为两路I/Q基带数据。本文主要设计了一种基于FPGA的数字下变频方法，通过对数字控制振荡器（NCO）及低通滤波器（FIR）的设计及实现，完成了对于不同频率本振信号的数字下变频处理。结果表明，基于该方案设计的数字下变频功能已在实际系统中得到应用。

【关键词】数字下变频（DDC）；FPGA；数字滤波器

【Abstract】The function of DDC is mainly to convert the signal received after A/D conversion by the antenna to Digital Down Convert（DDC）， finally into two I/Q baseband data. This paper mainly design a method about Digital Down Conversion based on FPGA， by designing the numerically controlled oscillator （NCO） and a low-pass filter （FIR）， to convert different frequency signal with DDC. The results showed that the conversion function has been used in the actual system.

【Key words】DDC（Digital Down Convert）； FPGA； FIR Filter 0 引言

软件无线电是现今无线通信系统的关键技术，其核心思想是让数字化处理功能尽量的靠近天线，从而将更多的处理通过数字的方式完成。[1]而数字下变频是软件无线电的关键部分，主要完成对信号的AD变换、混频、滤波以及抽取等工作，包括数字混频模块和抽取滤波模块。[2]另外，FPGA可编程、数字化、高速处理的特点使其在软件无线电系统中发挥着重要的位置。

1 硬件总体设计

本设计中，在FPGA等主要硬件模块支撑的基础上完成了对信号A/D变换后的下变频处理。硬件模块主要包括A/D芯片、FPGA，其他还使用D/A变换器、时钟芯片、电源芯片以及用于光纤传输并行收发一体的光模块。时钟芯片为AD提供采样时钟，电源芯片为FPGA、AD芯片供电。由于在本设计中，A/D芯片和FPGA是软件设计的主体芯片，因此其他硬件部分不作重点描述。

本设计选用的FPGA是来自于Kintex 7系列的XC7K325T，作为AD变换后的中频信号下变频处理以及通信的端口，Kintex 7属于XILINX公司FPGA的高端系列，其高速的数据传输

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/j6td.html