基于FPGA的数字中频系统设计

汪 敏 ， 肖 斌

(西南石油大学 a.电子信息工程学院；b.计算机科学学院, 四川 成都 610500)

0 引言

数字中频技术是目前软件无线电技术[1]中发展最迅速的一项技术，基于软件无线电技术的中频数字化接收机已经成为现代雷达、通信、测控系统的重要组成部分。

典型的中频数字接收机[2-3]技术主要包括A/D变换器、数字正交混频及抽取滤波[4]等模块。对于数字正交解调加抽取滤波模块国外推出了一些成熟的产品，但通用性较差。随着现场可编程门阵列（FPGA）规模的不断扩大，及低价格的FPGA推出，这里采用数据采集芯片 AD6645和低价格的FPGA构建中频数字接收平台。

经过测试，系统可以完成对中频调幅信号的采样，下变频，解调等任务, 系统结构简单，成本低，有良好的实用性和通用性。

1 总体设计

所论述的系统中频为30 MHz，实现AM调幅信号的解调，最终输出解调后的基带信号，输出信号速率为2.4 Mb/s。

中频数字接收机系统由A/D采样和数字下变频（含抽取滤波）两部分组成。其中A/D采样的功能是将30 MHz的模拟中频调幅信号进行采样，得到数字化的中频信号；数字下变频部分将数字中频信号变换至基带，然后进行解调处理。数字下变频部分由NCO（数字控制振荡器）、混频器、低通滤波器和抽取器组成。

2 参数选取及理论分析

输入信号为30 MHz的中频调幅信号(基带信号为50 kHz的单频余弦信号)。

输入信号经抗混叠带通滤波后，进行A/D带通采样。综合考虑采样后频谱的间隔，后端的数据处理量及最终输出的2.4 M数据取样率，选取采样频率为24 MHz。……