数字下变频电路的FPGA实现
数字下变频电路的FPGA实现
随着数字化时代的到来，数字信号处理技术已经成为了许多领域中不可或缺的一部分。
其中，数字下变频技术是一种非常重要的数字信号处理技术，被广泛应用于雷达、通信、音频处理等领域。
本文将介绍数字下变频电路的FPGA实现。
数字下变频电路的基本原理数字下变频电路的基本原理是将输入信号进行混频，将高频信号转换为低频信号，并对低频信号进行采样和滤波，得到一个纯净的低频信号。
数字下变频电路通常由数字信号处理器、数字乘法器和数字低通滤波器等组成。
FPGA实现数字下变频电路的优势 FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，能够根据需要实现各种数字电路。
与传统的数字信号处理芯片相比，FPGA具有以下优势：
高速并行处理能力：FPGA内部具有大量的可编程逻辑器件，可以实现高速并行处理，提高处理速度和效率。
灵活性：FPGA可以通过重新编程实现不同的数字电路，方便灵活，可以快速适应不同的应用场景。
可靠性：FPGA内部具有严格的质量保证措施，保证了数字电路的可
靠性和稳定性。
设计数字下变频电路的算法：根据具体应用场景和要求，利用MATLAB 等软件设计数字下变频电路的算法。
将算法转换为硬件描述语言：将设计的数字下变频电路算法转换为硬件描述语言（如VHDL或Verilog），并利用EDA工具进行仿真和验证。
将硬件描述语言编译成二进制文件：将生成的硬件描述语言编译成二进制文件，以便在FPGA上实现。
将二进制文件下载到FPGA中：将生成的二进制文件下载到FPGA中，通过调试和测试，最终实现数字下变频电路。
结论数字下变频电路的FPGA实现具有高速并行处理能力、灵活性和可靠性等优势，已经被广泛应用于雷达、通信、音频处理等领域。
通过设计算法、转换为硬件描述语言、编译成二进制文件以及下载到FPGA中等步骤，可以实现数字下变频电路的高效、快速和可靠实现。
数字下变频电路是一种重要的信号处理单元，它在通信、雷达、电子对抗等领域有着广泛的应用。
数字下变频电路可以将高频信号转换为低频信号，使得信号处理变得更加容易和方便。
随着集成电路和数字
信号处理技术的发展，数字下变频电路的设计变得越来越重要。
本文将介绍一种基于FPGA的数字下变频电路的设计与实现方法。
FPGA是一种可编程逻辑器件，它具有高度的灵活性和可编程性，可以用来实现各种数字信号处理算法和电路。
在数字下变频电路的设计中，FPGA可以作为一个重要的实现平台。
具体的设计思路如下：
确定数字下变频电路的功能和指标，例如输入信号的频率、采样率、输出信号的频率范围等。
根据功能和指标，设计数字下变频电路的各个模块，包括数控振荡器、低通滤波器、下采样器等。
使用Verilog语言编写各个模块的程序，并进行仿真和调试。
将各个模块集成到FPGA中，利用FPGA的并行计算优势，优化数字下变频电路的性能和效率。
数字下变频电路主要由数控振荡器、低通滤波器和下采样器等模块组成。
其中，数控振荡器用于产生低频信号，低通滤波器用于滤除高频噪声，下采样器用于降低采样率。
具体的连接方式如下：
数控振荡器接收来自FPGA的控制信号和时钟信号，产生低频正弦信
号。
低通滤波器接收数控振荡器输出的低频信号，滤除高频噪声。
下采样器接收低通滤波器输出的信号，降低采样率，并将信号输出到后续处理电路中。
在连接过程中，需要注意信号的幅度和时序，以保证数字下变频电路的稳定性和可靠性。
还需要根据具体的指标要求，选择合适的元件参数，以保证数字下变频电路的性能和效果。
数字下变频电路的软件实现主要是通过Verilog语言编写程序来实现。
具体步骤如下：
确定数字下变频电路的参数和指标，例如输入信号的频率、采样率、输出信号的频率范围等。
根据参数和指标，设计数字下变频电路的各个模块，包括数控振荡器、低通滤波器、下采样器等。
使用Verilog语言编写各个模块的程序，并进行仿真和调试。
将各个模块集成到FPGA中，利用FPGA的并行计算优势，优化数字下变频电路的性能和效率。
在软件实现过程中，需要注意以下几点：
对于数控振荡器模块，需要使用Verilog语言实现正弦波生成算法，并根据控制信号和时钟信号产生低频正弦信号。
对于低通滤波器模块，需要根据具体的指标要求，选择合适的滤波器类型和参数，并实现滤波器算法。
对于下采样器模块，需要根据具体的采样率要求，实现下采样器算法。
在集成各个模块到FPGA中时，需要优化程序结构和算法流程，提高数字下变频电路的处理效率和性能。
实验结果与分析
为了验证数字下变频电路的性能和效果，我们进行了实验测试。
实验结果表明，数字下变频电路可以有效地将高频信号转换为低频信号，并且具有优良的性能和效果。
以下是实验数据和图表信息：
|测试项|测试数据|图表信息|结论|备注|表头.
随着通信技术的迅速发展，数字信号处理的应用越来越广泛。
数字下变频技术作为数字信号处理的重要部分，在软件无线电、雷达信号处理、电子对抗等领域具有广泛的应用前景。
现场可编程门阵列（FPGA）作为一种可编程逻辑器件，具有高速、高可靠性、低功耗等优点，在数字信号处理领域得到广泛应用。
本文主要探讨基于FPGA的数字下变频技术的实现研究。
FPGA是一种可编程逻辑器件，通过编程来配置其硬件资源，实现各种数字电路和数字信号处理功能。
与传统的通用处理器和数字信号处理器相比，FPGA具有更高的并行计算能力、更低的功耗和更高的可靠性。
在数字下变频领域，FPGA可以提供高速、实时的信号处理能力，实现高精度的频率转换和滤波等操作。
数字下变频算法是将输入信号从一个频率范围转换到另一个频率范围的一种方法。
其基本原理是通过数字信号处理算法，将输入信号进行混频、滤波等操作，得到所需的输出信号。
数字下变频算法通常包括以下几个步骤：
模数转换：将输入的模拟信号转换为数字信号；
数字信号处理：通过数字信号处理算法，如快速傅里叶变换（FFT）或数字滤波器等，对数字信号进行处理；
频率转换：将处理后的信号转换到所需的频率范围；
数模转换：将数字信号转换为模拟信号，输出到后续处理电路。
基于FPGA的数字下变频技术实现需要利用FPGA的硬件资源和编程语言，实现数字信号处理算法和频率转换过程。
具体实现步骤如下：
选择合适的硬件平台：根据实际需求，选择适当的FPGA芯片和开发板，配置相应的输入输出接口和存储器等硬件资源；
编写数字信号处理算法：使用FPGA支持的编程语言（如VHDL或Verilog）编写数字信号处理算法，如FFT或数字滤波器等；
实现频率转换模块：编写频率转换模块，将处理后的信号转换到所需的频率范围；
设计数据流图：根据算法要求，设计合适的数据流图，优化数字信号处理速度；
集成和测试：将各个模块集成到FPGA中，进行功能测试和性能验证，确保算法的正确性和可靠性。
为了验证基于FPGA的数字下变频技术的实现效果，我们设计了一个简单的实验。
实验中，我们使用了一个商业级别的FPGA开发板，选择了FFT作为数字信号处理算法，实现了对输入信号的数字下变频处理。
实验的具体操作流程如下：
选择输入信号：我们选择了一个频率为1GHz的模拟信号作为输入；模数转换：使用ADC将模拟信号转换为数字信号；
FFT处理：利用编写好的FFT算法对数字信号进行快速傅里叶变换处理；
频率转换：将FFT处理后的信号转换到所需的频率范围；
数模转换：使用DAC将数字信号转换为模拟信号。
通过测试，我们发现基于FPGA的数字下变频技术可以实现高速、实时的信号处理能力。
与传统的数字信号处理器相比，FPGA具有更高的并行计算能力和更低的功耗。
同时，利用FPGA的可编程性，可以方便地实现各种数字信号处理算法，优化信号处理性能。
实验结果表明，基于FPGA的数字下变频技术可以实现高精度的频率转换和滤波等操作，为软件无线电、雷达信号处理、电子对抗等领域提供了新的实现方案。
本文研究了基于FPGA的数字下变频技术的实现。
通过介绍FPGA技术和数字下变频算法的原理和实现方式，分析了FPGA技术在数字下变频领域的应用优势。
设计了实验并进行了结果分析，验证了基于FPGA 的数字下变频技术的可行性。
然而，研究中存在一些不足之处，例如硬件资源的利用率不高，算法优化还有待加强等。
未来研究方向可以包括提高硬件资源利用率、优化算法以进一步降低功耗和提高处理速度等方面展开研究。
可以探讨将该技术应用于更多领域，如5G通信、
电子侦察等，为通信和国防事业发展提供技术支持。
数字下变频的FPGA实现
通常不能满足实际需要， 常采用 多 级 级 联 的 方 法 来 获 得 较 好 的 阻带衰减。如果使用 ’ 级的级联 )*) 来实现， 阻带衰 减 将 达 到 （ 1 ./ = 2>） ’@ ?, = 但并不可以 任 意 地 增 大 ’ 值， ’ 值的增大同 时也会引起 通 带 波 纹 （通 带 容 限） 的 增 大， 从而影响滤波器性 能。另外， 从式 （<） 中 可 以 得 到 ’ 级 级 联 后 的 振 幅 将 达 到 #’ ， 需要必要的运 算 对 其 进 行 修 正。 因 为 )*) 滤 波 器 无 需 乘 法 运 算， 该滤波器应用在下变频系统数据量最大的最前端。 图/ （ 9） 所示为用 ’A6B4CD484:9BE: 软 件 工 具 设 计 的 )*) 滤 波 器模型。其主体部分由 . 个 2 阶、 2 倍抽取率的 )*) 滤 波 器 和 . 个移位寄存器 组 成。 其 中 移 位 寄 存 器 的 作 用 是 适 当 的 衰 减 由 于多级滤波器级联 导 致 的 振 幅 增 大 问 题。 图 / （ F） 为设计模型
{
.， (! " ! # 1 . ( ， 其他
（2）
的仿真结果。其中波形 . 为 输 入 信 号， 波 形 % 为 输 出 信 号。 因 输入信号为标准正弦波形， 理 想 情 况 下 带 宽 为 . 。 因 此， 2 倍下 变频反映到时域中的效果为对输入信号进行 2 倍的抽取。
由于 )*) 滤波器的所 有 系 数 都 是 . ， 因此这种滤波器实现 起来极其简单， 只是通过简单 的 求 和 即 可 完 成 滤 波 过 程。 这 种
!"": 年 第&期
仪 表 技 术 与 传 感 器
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宽带信号数字下变频技术的FPGA实现
• 189•两路供电一路是NORMAL POWER,一路是ESS POWER,线路图上也是两路供电但实际操作中按要求拔出跳开关后DEU 上还有电，带电拆装容易损坏DEU ，所以在进行拆装时还要整机断电（图1）。
AMM 23-73-00-22700-00-B 。
2)DEU 的联接端和终端：DEU 上的终端/联接端盒是根据DEU 在飞机上的安装位置决定的IPC23-73-09-08H 图而且两者件号是不同的（图2、图3）。
航后报告有故障信息CAM NOT LOADED 或OBRM/CIDS(101RH)-SDF1之类故障一般就要重新安装CAM 或OBRM 卡然后进行测试。
注意COM 卡和OBRM 及PRAM 卡在FAP上会显示件号，拔出后会显示图2图3NONE ，重新安装后要做一遍上电测试才会出现件号。
航后报告有信息SMOKE 一般情况下要更换DIRECTOR,因为烟雾探测是有CIDS 计算机SDF 部分的功能。
总结：CIDS 系统功能强大涉及到的部件及故障多种多样，引起的原因也各不相同，排故时要考虑到的东西很多，我们平时要本着从易到难，从简单到复杂的思路进行排故，尽量不要把问题搞大。
因为虽然CIDS 系统大都是客舱内的故障但有些还是影响飞行或者是根本就无法放行，所以对CIDS 系统还是要有一定的了解，对我们在航前，过站能快速准确的对相应的故障有一个正确处理措施保障航班的正常运行有很大的帮助。
引言：雷达发射信号的带宽直接决定雷达的距离分辨率，高分辨率目标识别雷达要求更高的信号带宽，以实现对目标型号的具体识别。
对于要求信号实时处理的雷达系统，高速的ADC 采样速率与低速的FPGA 流水处理速率，需要引入多相滤波理论，通过并行多相分解实现FPGA 低速处理高速的ADC 采样信号，并且通过合适的抽取速率以降低数字下变频后信号的处理速率。
1 数字下变频的多相分解传统的窄带信号数字下变频理论是将信号混频、低通滤波、抽取。
软件无线电中数字下变频技术研究及FPGA实现的开题报告
软件无线电中数字下变频技术研究及FPGA实现的开题报告一、研究背景及意义：软件无线电技术（Software Defined Radio，SDR）正在迅速发展，无线通信的下变频（Intermediate Frequency，IF）处理是其中的核心环节之一。
IF处理是指在接收机中通过将射频信号与本振信号进行混频，将高频信号转换为低频信号的信号处理过程。
数字下变频技术是IF处理的一种关键技术，它可以将下变频过程中涉及的许多电路、器件转化为数字信号处理的形式，大大降低系统成本，并便于实现复杂的算法。
FPGA(Field-Programmable Gate Array)作为数字电路设计的重要手段，因其灵活性、可重构性和实时性等优点，被广泛应用于SDR系统中。
本次研究旨在深入研究数字下变频技术，结合FPGA技术实现数字下变频电路，并优化设计算法，提高系统的性能指标，为SDR系统的设计和开发提供技术支持。
二、研究内容：1、数字下变频技术的原理及算法研究；2、基于FPGA的数字下变频电路设计；3、数字下变频电路性能指标测试；4、数字下变频电路算法优化研究。
三、研究方法：1、文献研究：搜集和分析数字下变频技术和FPGA技术的相关文献和资料，了解和掌握相关知识和技术；2、仿真模拟：通过软件仿真模拟，验证数字下变频电路的性能指标，优化算法设计；3、实验测试：通过硬件实验测试，验证数字下变频电路的性能指标，进一步完善算法设计。
四、预期成果：1、深入掌握数字下变频技术及FPGA技术；2、实现基于FPGA的数字下变频电路；3、测试数字下变频电路的性能指标，以及优化算法；4、撰写学术论文，发表相关研究论文。
五、研究进度安排：第一年：1、查阅数字下变频技术和FPGA技术的文献资料，熟悉研究领域；2、完成数字下变频电路设计的前期准备和仿真环境搭建；3、完成数字下变频电路的仿真验证。
第二年：1、基于FPGA实现数字下变频电路；2、进行硬件实验测试，并对测试数据进行分析；3、对数字下变频电路的算法进行优化。
数字下变频技术的研究及FPGA实现的开题报告
数字下变频技术的研究及FPGA实现的开题报告一、选题背景随着数字技术的不断发展，数字下变频技术应用越来越广泛，尤其是在航空、舰船和工业控制等领域，数字下变频技术的应用已经成为一种趋势。
数字下变频技术是指使用数字信号处理器或FPGA等数字电路，将输入的交流电信号转化为直流电信号，并通过PWM技术输出不同频率的电流信号，实现变频器的功率调节功能。
针对数字下变频技术在工业应用中存在的一些问题，本研究计划借助FPGA技术，设计实现一种高效、可靠的数字下变频技术方案。
二、选题意义目前，传统的变频器主要采用模拟电路实现，系统效率低、系统复杂度高、功耗大、电磁干扰等问题十分突出。
数字下变频技术则能够很好地解决这些问题，同时还具有高速、高精度、高可靠性、低成本等优势。
通过本研究设计的数字下变频技术方案，可以有效地提高变频器的性能表现，减少设备成本，进一步推动数字化技术在工业应用领域的发展。
三、研究方法本研究计划采用FPGA技术实现数字下变频技术方案。
具体研究方法如下：1. 数字信号处理模块的设计。
将输入的交流电信号转化为直流电信号，并进行数字信号处理，获得适合输出的数字信号。
2. PWM模块的设计。
通过PWM技术控制输出电流的频率和占空比，实现电机的功率调节功能。
3. 硬件平台的搭建。
将设计好的数字信号处理模块和PWM模块集成到FPGA芯片中，搭建出数字下变频器的硬件平台。
4. 软件程序的编写。
编写实现数字下变频技术的软件程序，在FPGA 芯片中运行，控制数字下变频器工作。
四、预期成果本研究预期实现一种高效、可靠的数字下变频技术方案，并通过FPGA实现硬件平台及相应的软件程序。
该方案的预期成果包括：1. 实现输入电压转化为输出电流的功能，并可根据需要进行功率调节。
2. 实现高速、高精度的数字信号处理功能，提高系统效率及稳定性。
3. 实现较低的功耗、EMI及设备成本。
五、可行性分析本研究采用FPGA技术实现数字下变频技术方案具有较高的可行性和实际应用价值。
数字下变频的FPGA实现
一 一 一
一 一 一 一 … 一 一 一 一
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ＤＤＣ； Ｉ Ｐ ｃ ｏ ｒ ｅ ； ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｄ ｉ ｇ ｉ ａ ｔ ｌ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｒ （ ＤＤＳ） ； Ｆ ＰＧＡ
中图分类号 ： Ｔ Ｎ ７ ４
文献标 识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ９ ９ ４ — ３ ０ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ６ ９ — ０ ７ ２
０ 引 言
软件无线 电是 目前和未来无 线通信 系统的关键技术 ，
ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｉｔ ｇ ａ ｌ ｄ ｏ ｗｎ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ
果表 明 ， 各 个模块 和 整 个 系统 都 能按 要 求工作 ， 从 而验证 了 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 实现 数 字 下变频 的正确 性 。
关键 词 ： 数 字 下变频 ； Ｉ Ｐ核 ； 数 字频 率合成 器（ ＤＤＳ ） ； Ｆ １ － １ ／ 一 ￣ Ａ
Ｒｅ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｄ ｏｗｎ ｃ ｏ ｎ ｖｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｂｙ ＦＰＧＡ
Ｆ Ｐ ＧＡ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ，ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ Ｆ Ｐ Ｇ Ａ ｃ ｈ ｉ ｐ Ｖ ｉ ｒ ｔ ｅ ｘ 一 ５ Ｘｃ ５ ｖ ｌ ｘ ｌ １ ０ Ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄ ｉ ｉｔ ｇ ａ ｌ ｄ ｏ ｗｎ
基于FPGA的数字下变频设计与实现
基于FPGA的数字下变频设计与实现在扩频通信中，数字下变频（DDC）是一种很重要的技术，它包括数字混频器、数控振荡器以及数字滤波器三部分。
而传统的DDC 大多采用专用芯片，虽然其外围电路简单、功能实现容易控制，但其大部分功能已经固化，存在兼容性较差、产品开发灵活性低、后续升级困难等缺陷。
本文利用FPGA 运算快速、易于升级等优点，在简化算法的基础上，用最短的时间进行混频滤波得到两路相交信号。
用Verilog 语言对整个下变频进行行为描述建模，并给出相应的仿真综合结果。
1 正交下变频方案理论分析因为DDC 的数据流是采样信号的速率，DSP 处理芯片很难完成高频实时处理任务，而且FPGA 中通常有大容量ROM 资源，满足查找表所需ROM 资源，所以更适合用FPGA 实现数字正交下变频。
数字正交下变频是借助数控振荡器NCO 通过查找表的方式产生本地正交载波信号，与输入信号进行正交混频，经过低通滤波得到I―Q基带信号。
图1 为其方案框图。
接收机收到的高频信号表达式为：式中，为接收信号的幅值，d(t)为数据信息的波形，c(t)为伪码波形，fc=891 MHz，fd=18.176 MHz 为信号频偏，n(t)为高斯白噪声。
根据带通采样定理，引入单位冲激函数δ(t)构成冲激函数P(t)：输入信号为x(t)，其傅里叶变换为x(ω)，则用fS 抽样后得到抽样信号可表示为：由傅里叶变换性质得到XS(ω)，可表示为：由式(5)可知，A/D 采样使信号频谱发生了周期延拓。
中心频率fC=891 MHz（如图2）经带通欠采样后将信号频谱搬移至fO=18.533 MHz。
fO 是fC 除以fS 后的余数。
这样A/D 采样实现了一个下变频功能。
tips:感谢大家的阅读，。
FPGA_ASIC-数字下变频的FPGA实现
数字下变频的FPGA实现作者：郑传家屈德新邱晓军周铁解放军理工大学通信工程学院来源: 电子产品世界摘要：本文介绍了数字下变频的组成结构，并通过一个具体的实例，给出了FPGA实现的具体过程。
关键词：FPGA；数字下变频；VHDL引言数字化中频(DIF)频谱分析仪在高中频实现数字化处理，具有分析带宽大、RBW小、测量时长短，可对复杂信号实施时—频分析的功能，因而得到越来越广泛的应用。
但由于现有的数字信号处理器(DSP)处理速度有限，往往难以对高速率A/D采样得到的数字信号直接进行实时处理。
为了解决这一矛盾，需要采用数字下变频(DDC)技术，将采样得到的高速率信号变成低速率基带信号，以便进一步的分析处理。
用现场可编程阵列(FPGA)来设计数字下变频器有许多好处：FPGA在硬件上具有很强的稳定性和极高的运算速度，在软件上具有可编程的特点，可以根据不同的系统要求，采用不同的结构来完成相应的功能，具有很强的灵活性，便于进行系统功能扩展和性能升级。
数字下变频数字下变频的主要目的是经过数字混频将A/D转换输出的中频信号搬移至基带，然后通过抽取，滤波完成信道提取的任务。
因此，数字下变频器由本地振荡器(NCO)、混频器、抽取滤波器和低通滤波器组成，如图1所示。
图1 数字下变频原理图A/D变换后的信号分成两个信号，一个信号乘以正弦序列(同相分量)，下变频至零中心频率上，通过抽取滤波器、整形低通FIR滤波形成与原信号相位相同的信号；另一路信号乘以经过90度相移的正弦序列(正交分量)，同样是下变频至零中心频率上，再通过相同的抽取滤波器、整形低通FIR滤波器，形成与原信号正交的信号。
这样，DDC 输出的低速率、零中频的正交的两路信号送往DSP等数字信号处理器进行后续的数字处理。
DDC的FPGA以某中频数字化接收机为例来说明如何实现基于FPGA的数字下变频器。
输入信号为中频26MHz，带宽500KHz的调频信号，该信号经过A/D变换之后送到DDC(A/D 采样精度为8位，采样率20MHz)，要求DDC将其变换为数字正交基带信号，并实现10倍抽取，即输出给基带处理器的数据速率为2MSPS，最后再经过16阶FIR滤波器进行信号整形。
基于FPGA的DDC(数字下变频)设计与实现
现代雷达处理的数据吞吐量基本在每秒几兆到几十兆复数字，使得雷达信号处理必须具有很高的数据处理能力以及运算速度，实时处理要求很高。如果在中频阶段能够直接对数据进行处理,在保留有用信息的基础上减少信号采样点数，可以有效的降低后续数据处理的压力；同时若能在发射时利用数字的方式提高信号采样频率，减少由于模拟器件带来的不利影响，可以提高系统可靠性和灵活性。基于此提出了本课题——数字变频器的设计。
第二章数字变频器的基本理论。本章首先阐述了数字上下变频技术的原理以及影响其性能的主要因素，其次讨论了信号采样理论、数字正交检波技术、多抽样率数字信号处理理论以及数字滤波算法等数字变频的基本理论知识，为数字上下变频技术的设计和实现做理论上的准备.
第三章数字下变频器各模块设计.这一章主要介绍了数字下变频的整体设计方案及各个功能模块的具体实现方案，包括数控振荡器、混频器、滤波器以及抽取等各模块设计方案的制定。
第四章数字下变频器设计验证和逻辑综合.阐述整个设计过程所用到的验证方法,分模块给出了RTL级设计仿真结果,并分析验证功能的正确性。接着对比并分析了整体的Matlab仿真结果和Modelsim的仿真结果.最后介绍了芯片逻辑综合的流程、优化方法以及综合策略，利用Design Compiler完成芯片的逻辑综合，并给出综合报告.
第五章结束语.对全文作总结技术正由视频阶段向中频阶段迈进,在中频阶段实现雷达信号处理数字化［］已经逐渐成为一种发展趋势。实现数字下变频这一技术与数字信号处理的理论与算法息息相关，数字信号处理技术成为设计数字变频器的关键。本章主要对数字下变频的设计理论进行讨论和分析，以便为后续的设计做准备。
用FPGA实现数字下变频_杨力生
文章编号:1001-893X(2004)03-0016-04用FPGA 实现数字下变频杨力生,谭晓衡,杨士中(重庆大学通信工程学院,重庆400044)摘 要:在接收信号的数字化、软化的实现中,数字下变频起着重要的作用。
本文首先介绍了数字下变频的组成结构,然后详细分析了数字下变频的工作原理,描述了在实现数字下变频时,设计方案所采用的高效滤波器 CIC 滤波器和多相抽取滤波器的结构和原理。
最后,用通过Simulink 对数字下变频的性能进行了仿真。
在仿真的基础上使用Insight 公司的FPGA 开发系统,用测试电路实测了数字下变频的性能。
关键词:数字下变频器;FPGA;CIC 数字滤波器;多相滤波器中图分类号:TN773 文献标识码:ARealize Digital Downconversion by FPGAY ANG Li -shen g ,TAN Xiao -heng ,Y ANG Shi -zhong(Communication Engineering School,Chongqing University,Chongqing400044,China)Abstract:Digital downcoversion plays a key role in the digitized and software-oriented process of the received signal.First,the architec ture of the digital downc onvertor(DDC)is introduced.Then the operational principle of DDC is analysed.At the same time,the efficient struc ture of digital filter is described in which DDC is adopted.Finally,the performance simulation results of the DDC is given by Simulink,and on this base,the perfomance of DDC is tested with the FPGA devoloping system of Insight corp.Key words:Digital downcovertor;FPGA;CIC digital filter;Polyphase filter一、序 言在数字接收机中,数字下变频器(DDC)一般执行信道的访问功能。
基于FPGA的数字下变频的实现
Ｔ ｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｇ ａ ｏ ｅ ｓｎ ｎ Ｉ ｇｔ ｌＲｅ ｅｖ ｒ ｈ ｓ ａ ｃ ｆＳｉｎ ｌ Ｐｒ ｃ ｓ ｉｇ ｉ Ｄｉｉ ｃ ｉｅ Ｆ ａ
ＺＨＵ ｎ—ｈ ｎｇ， Ｙｕ ａ ＤＥＮＧ ｈｉ ｕ Ｚ —ｈ ｉ
（ ｕ ａ ｏ ｅｅｆＩ ｏｍ ｔ ｎ Ｃ ａｇｈ １２ ０ Ｃ ｉ ） Ｈ ｎ ｎＣ ｌｇ ｎ ｒ ａｉ ， ｈｎｓａ４ ０ ０ ，ｈｎ ｌ ｏ ｆ ｏ ａ
ｓａｉｎ ｓ ｓｅ ｉ ＣＤＭＡ ｂ ｌ ｏ ｔｔｏ ｙ ｔｍ ｎ Ｗ ｍｏ ｉｅ ｃ ｍｍｕ ｉ ａｉｎ ｎ ｔ ｒ ｗｏ ｌ ｅ ｌｚ ｈ ｅｌ ｐ ｎ ｉｎ ｌｃ ｖ ｒ ｇ ｎ ｃ ｔｏ ｅｗｏ ｋ， ｕ ｄ ｒ ａｉｅ ｔ ｅ ｃ ｌ ｈｏ ｅ ｓｇ ａ ｏ ｅ ａ ｅ
灵 活 性
图 １ Ａ Ｉ 、 Ｐ Ａ、 Ｓ 能 比较 ＳＣ Ｆ Ｇ Ｄ Ｐ性
ＦＧ Ｐ Ａ芯 片有着 规整 的 内部逻 辑 阵列 和丰 富 的
连线资 源 ， 合 于 处理 数 字 系 统 的任 务 。但是 长期 适
以来 ， 一直用 于 系统逻辑 或 时序控 制上 ， 少有信号 很 处 理方 面 的应 用 。其原 因 主要是 因为 在 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ中 缺
关键词 ： Ｐ Ａ； Ｆ Ｇ 处理 ； 数字 ； 滤波
Ｄ Ｉ 码 ：０ ３ ６ ／．ｓｎ １０ ２ ７ ． ０ ０ ０ ． １ Ｏ 编 １ ． ９ ９ ｊｉ ．０ ２— ２ ９ ２ １ ．６ ０ ０ ｓ
中图分 类号 ： Ｎ ２ Ｔ ９
文献标 识 码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ２— ２ ９ ２ １ ０ １ ０ ２ ７ （０ ０）６—０ ２ ０ ０ ７— ３
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂ ｓｄ ｏ ｈ ｉ ｕ ｓｏ ｆｔｅ ｓ ｕ ｔｒ ｆｄｇｔｌｄ ｗｎ—ｃ ｎ ｅｓ ｎ（ ｓｒ ｃ ： ａ ｅ ｎ ｔｅ ｄｓ ｓｉｎ ｏ ｈ ｔ ｃｕ ｅｏ ｉｉ ｏ ｃ ｒ ａ ｏ ｖ ｒｉ ＤＤＣ）ｉ ｏ ｗａｅ ｏ ｎ ｓｆ ｒ ｔ