一种数字化中频接收机的与实现
软件无线电（SoftwareRadio）的概念自上世纪末提出以
来，最近几年取得了引人注目的进展。数字化中频接收机是
软件无线电的重要部分。软件无线电的主要原理是将数字
化推向前端，即是把模数/数模转换器（ADC/DAC）尽量放在
射频端，这是数字化接收机的发展方向，也是软件无线电的
理想实现方法。早期的数字化接收机受ADC发展水平的限
制，采用正交双通道零中频的实现方案，即将射频通过变频
变换到零中频（基带），正交解调得到模拟的正交信号之后
再进行数字化。该方案的频率变换主要都在模拟部分实现，
数字化较少，不是真正意义上的数字化接收机。而且，此方
案实现起来设备量较大，方案中的正交混频器是模拟器件，
得到的正交I，Q信号也难以保证幅相正交的精度[1]。目前比
较成熟的数字化接收机理论和实现方案是中频数字化接收
机，即将射频信号经一次或二次下变频后，在中频（或高中
频）直接采样，再数字下变频到基带，得到正交I，Q信号。
软件无线电技术的迅猛发展，使其在航天测控领域的应
用成为了可能。在我国当前的C频段微波统一测控系统中，
中频接收机主要由模拟电路构成，这种结构已经逐渐不能达
到测控系统的精度要求。数字化已经成为中频接收机的必然
发展趋势，关于这方面的研究，已经开展了很多[2-6]。文中设计
了一种数字化中频接收机，该方案采用软件无线电思想，并给出了采用FPGA和DSP实现该接收机的方法。
1系统工作原理
软件无线电的目标和思路是在标准化、完全可编程的硬
件平台上，用不同的软件适应通信、测控等业务的各种体制，
并实现尽可能多的无线功能，其原理框图如图1所示。在理
想的软件无线电中，系统的所有功能都在一个通用的处理器
上用软件实现，原则上允许同一硬件平台支持任何物理层和更高的协议层。
文中所设计的数字化中频接收机的应用了软件无线电
的设计思路，在中频70MHz上进行带通采样。输入的信号有
和路和差路，其中和路信号包含有测距、遥测等信息，而差路
信号则含有角误差信息。
和路和差路的输入信号经过滤波和放大后，被A/D采样
变为数字信号，分成I、Q两条支路，分别完成数字信号的下
变频。其中和路信号分成两条支路分别解调出遥测、测距信
息并完成信号幅度检测。环路鉴相输出的误差信号经数字滤图1软件无线电的结构框图Fig.1Softwareradiostructurediagram一种数字化中频接收机的研究与实现
邱冬冬，鲁新龙，董炯，金华松
（中国卫星海上测控部江苏江阴214431）
摘要：概述了软件无线电的发展和应用，为满足雷达中频接收机的数字化要求，介绍了C频段微波统一测控系统中
应用软件无线电思想设计数字化中频接收机的方案，对其基本原理和实现的关键技术做了分析，最后给出了应用
FPGA和DSP等器件实现该接收机的具体方法。整个系统集成度高，可靠性好，使用灵活，已在多个某型C频段统一
测控系统中得到了应用。
关键词：软件无线电；中频接收机；A/D；FPGA；DSP
中图分类号：TN98文献标识码：A文章编号：1674－6236（2012）24-0068-03
Researchandimplementationofdigitalintermediatefrequencyreceiver
QIUDong-dong，LUXin-long，DONGJiong，JINHua-song
（ChinaSatelliteMaritimeTrackingandControllingDepartment，Jiangyin214431，China）
Abstract:Thedevelopmentandapplicationofsoftwareradiowasdescribedinthispaper.Inordertosatisfythenumeralization
needofradarintermediatefrequencyreceiver，thedesignschemeofdigitalIFreceiverinwhichthesoftwareradioideawas
appliedinC-bandmicrowaveunifiedTT&Csystemwasintroduced，thebasicprinciplesandkeytechniqueswereanalyzed，
andthespecificimplementationmethodapplyingFPGAandDSPwasputforward.Thewholesystemishighlyintegrated，
reliableandflexible，ithasalreadyappliedinaC-bandunifiedTT&Csystem.
Keywords:softwareradio；IFreceiver；A/D；FPGA；DSP
收稿日期：2012-08-03稿件编号：201208010
作者简介：邱冬冬（1985—），男，安徽涡阳人，硕士，工程师。研究方向：微波信号接收。电子设计工程ElectronicDesignEngineering第20卷Vol.20第24期No.242012年12月Dec.2012
波后控制数字压控振荡器（DCO）的频率和相位完成闭环，并
给出多普勒频率偏移信息。和路信号为移相后的环路DCO
输出后信号，该信号与差路信号进行鉴相检测出方位和俯仰
角误差信息。移相器与DCO进行一体化设计，实现和路对差
路信号幅度的归一化的AGC控制信号由和路产生。图2所
示的是系统原理框图。
2关键技术及器件选择
2.1ADC的设计
带通采样适用于带通输入信号，因此将其作为理想的高
速中频采样方案[7]。
为了保证采样后不发生频谱混叠，采样频率必须满足：
2fhk≤fs≤2flk-1（1）
其中k取满足以下条件的整数：
2≤k≤fhfh-fl且fh-fl≤fl（2）
其fs是采样频率，fh是信号最高频率，fl是最低频率。本
方案中，载波中心频率为70MHz，信号带宽为3MHz。则有：
fh=70+B/2=71.5（3）
fl=70-B/2=68.5（4）
2≤k≤Ig[71.5/3]=23（5）
2×71.5k≤fs≤2×68.5k-1k=1，2，3…23（6）
由以上公式，为了保证采样变频输出各段频谱不重叠采
样率，fs的可选择范围很大。
ADC的性能必须满足自身和采样后系统的处理能力，其
位数则必须符合一定的动态范围要求及数字处理部分的精
度要求。用于中频频段的A/D转换器件，一般要求动态范围
在60～80dB。
ADC选用AnalogDevices公司的芯片AD9432。AD9432
为单片式12位的芯片，具有精度高、速度高和性能高的优
点，内部有采样保持电路，在整个工作频率范围内具有较好的动态性能指标。对于输入带宽为25MHz的信号，它的无杂
散动态范围可达80dB，一般情况信噪比为67dB，模拟输入
带宽能达到300MHz，其最高采样速率可达105MHz，非常适
合用来进行中频采样。实际应用中，考虑到组合干扰等因素，
采样频率设定为55MHz，设为此值可以降低后续滤波器的
设计难度。
由于输入信号动态范围为－52～8dBm，最低幅度低于ADC
的最小分辨率，所以要加一个放大器。而且考虑到由于电路设
计中，还有许多电磁干扰因素，中频数据采集ADC的有效位
数定低于12位，较好的情况下能达到10位~11位，使得实际
动态范围不一定达到60dBm，因此该放大器还需兼顾一定
的AGC功能。这里选用了NS公司的数控放大器CLC5526。
2.2数字下变频器的设计
在ADC采样后，信号的频率下移到15MHz附近，还需
在鉴相时进行数字下变频才能完成载波信号的解调。
设输入的中频模拟信号为：
f（t）=A（t）sin[ω0t+准（t）]（7）
采样后的信号为：
f（t）=A（n）sin[ωcn+准（n）]（8）
式中：
ωc=2πf0/fs（9）
DCO产生的信号为sin（ωcn），经90°移相后变为正交信
号cos（ωcn），与采样信号在混频器相乘后得：
yI（n）=A/2{cos[准（n）]-cos[2ωcn+准（n）]}（10）
yQ（n）=A/2{sin[准（n）]+sin[2ωcn+准（n）]}（11）
通过低通滤波器滤除其中的倍频分量后，得到所需的正
交I，Q信号：
I（n）=A/2cos[准（n）]（12）
Q（n）=A/2sin[准（n）]（13）
由于信号的采样频率较高，即I（n）和Q（n）的速率很高，
一般远大于窄带信号的带宽，这时可对其进行速率转换（抽
取），以降低此时的输出数据率。不过，应当注意的是抽取后
图
2数字化中频接收机原理框图Fig.2Principlediagramofdigitalintermediatefrequencyreceiver《电子设计工程》2012年第24期
的数据率应大于信号带宽。
DCO的功能是产生频率可变的正交正、余弦样本，并作
为数字下变频器的本振信号。输入的信号与DCO产生的正
弦波样本在数字鉴相器中进行鉴相。由于数字载波中心频率
为15MHz，所以DCO产生的正弦波样本信号的基频应为
15MHz。这样，鉴相的同时完成了数字下变频的功能。乘法器
输出的乘积样本再经过低通滤波器，信号频谱被搬移到基
带，这样就完成了载波信号解调。DCO是决定数字下变频
（DDC）性能的主要因素之一。
数字下变频部分的运算量很大，如果全部由DSP来完
成，对DSP需要具有很高的处理速度，比较难以实现[8]。目前，
数字下变频功能的实现方式主要有两种：一种是使用专门的
数字下变频芯片，如Intersil公司的HSP50214、HSP50216；另
一种是采用FPGA，自行设计数字下变频器。
现场可编程门阵列（FPGA）的主要优点就是其完全可编
程性[9]。在设计中需要处理很多信息，为了提高可编程性和系
统的集成度，设计中采用了FPGA实现数字下变频的方案。
本文设计的中频数字接收机，有4路70MHz的中频信号输
入。在本文的设计方案中，FPGA选用ALTERA公司APEX
系列的EP2A15，其最大门数可达1900000门，最高工作频
率可达200MHz以上，能满足系统的要求。方案中，不仅4路
中频采样信号的数字下变频在FPGA中实现，而且抽取、滤
波、以及DCO均集成在FPGA中，FPGA的资源利用率达到
了70%~80%。
3硬件平台结构
数字处理平台基于FPGA＋DSP的结构来构建，将FPGA
的可编程性及高速特性与DSP的复杂运算能力相结合，共同
实现数字解调锁相环，完成载波跟踪、环路锁定指示和相关
AGC电压的产生。数据处理平台与微机CPU进行的数据交
换采用PCI总线接口。结构框图如图3所示。
这种硬件平台结构具有通用、标准和模块化的特点，通
过软件编程来实现接收机的各种功能。同时，设计注重结构
的开放性和全面可编程性，通过软件的更新改变硬件的配置
结构，实现新的功能。采用标准的、高性能的开放式总线结构
（PCI），有利于硬件模块的升级和扩展。
4结束语
鉴于目前硬件水平的限制，直接对射频信号进行数字化存在困难，只能先将射频信号下变频至中频信号。数字中频
接收机是对中频信号进行带通采样数字化，同时还将信号频
谱向下复制到零频附近。中频接收机的数字化是测控系统终
端数字化的关键。文中设计了一种基于软件无线电、采用
FPGA和DSP架构的中频数字化接收机实现方案，并分析了
数字化直接序列扩频接收机设计与实现
２００６年第４期 中 国 航海 塾篁塑塑 ： 坠
文覃编号：１００ｏ一４６５３（２００６）０４—００５１—０３ Ｎｏ．４ Ｄｅｃ。２００６ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．６９
数字化直接序列扩频接收机设计与实现
沈锋， 黄 平， 徐定杰
（哈尔滨工程大学，黑龙江哈尔滨１５０００１）
摘要：介绍了一种数字化ＤＳ／ＢＰＳＫ导航接收机设计方案与实现。该接收机采用了基于ＦＰＧＡ的硬件设计，结合数 字信号处理算法完成信号的捕获、跟踪、位置解算。捕获采用大步进串行捕获方案，采用Ｔｏｎｇ算法判决策略，伪码 跟踪采用全数字超前一滞后跟踪环（ＤＤＬＬ），载波跟踪采用全数字Ｃｏｓｔａｓ（ＤＰＬＬ）。最后对这种没计方案进行了试 验。 关键词：船舶、舰船工程；直接序列扩频；数字化；捕获；跟踪 中图分类号：Ｕ６６６．１ 文献标识码：Ａ
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｄｉｇｉｔｉｚｅｄ ＤＳ—ＳＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ
ＳＨＥＮ Ｆｅｎｇ，ＨＵＡＮＧ Ｐｉｎｇ，ＸＵ Ｄｉｎｇ－ｆｉｅ （Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｄｉｇｉｔｉｚｅｄ ＤＳ／ＢＰＳＫ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ。Ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｔｈｅ ＦＰＧＡ ｃｈｉｐ ｂａｓｅｄ ｈａｘＴ１ｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ａｎｄ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｌｇｏｆｉｔｈｍ ｉｓ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｓｉｇｎａｌ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ， ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．Ａ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ａ ｌａｒｇｅｒ ｓｔｅｐ ａｎｄ ｓｅｒｉａｌ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ Ｔｏｎｇ ｄｅｃｉｓｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ａｌｓｏ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｃｅｉｖｅｒ．Ｔｈｅ ＤＤＬＬ ａｎｄ ｔｈｅ ＤＰＬＬ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｔｒａｃｋ ｔｈｅ ＰＮ ｐｈａｓｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｓｐｒｅａｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｉｇｎａｌｓ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ．Ｓｏｍｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｈｉｐ；Ｎａｖａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ＤＳ—ＳＳ；Ｄｉｇｉｔｉｚｅ；Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；Ｔｒａｃｋｉｎｇ
数字移动通信中GMSK信号的一种零中频数字接收新方法
数字移动通信中GMSK信号的一种零中频数字接收新方法
武波;王京
【期刊名称】《高技术通讯》
【年(卷),期】1992(002)008
【总页数】4页(P7-10)
【作 者】武波;王京
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中 文
【中图分类】TN929.5
【相关文献】
1.一种零中频直接序列扩频数字接收技术 [J], 江斌;徐建良
2.一种中频数字接收机中的数字滤波器设计 [J], 林相波;姚远程;赵裕民
3.一种零中频数字接收机镜像抑制新算法 [J], 区洋;刘重军;邓单
4.一种中频数字化接收机中的数字信号处理技术 [J], 沈琰
5.数字卫星电视接收机调谐解调器中的零中频方案 [J], 华兴潮;张春荣
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一种改进型中频数字化正交解调结构
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ
一种改进型中频数字化正交解调结构
苗鑫 ，王丽华 ，洪韬
（１．北京航空航天大学电子信息工程学院，北京１００１９１；
２．中国电子科技集团公司第二十九研究所，四川成都６１００３６）
摘要：提出了一种改进型中频数字化正交解调结构，通过在现场可编程门阵列内部对采样数据
流拆分后，分路进行数字解调的方法，大幅降低了现场可编程门阵列的内核工作频率。解决了中频数
字接收机使用超高速Ａ／Ｄ转换器时，对可编程门阵列内核频率要求过高的问题。详细介绍了新结构
的组成和工作原理，并使用ＳＩＭＵＬＩＮＫ对新结构建模和仿真，验证了其可行性。
关键词：数字正交解调；现场可编程门阵列；中频数字接收机
中图分类号：ＴＮ０１４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：０２５８—７９９８ｆ２０１０）０８—００６３—０３
Ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＩＦ ｄｉｇｉｔａｌ ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ＭＩＡＯ Ｘｉｎ ，ＷＡＮＧ Ｌｉ Ｈｕａ ，ＨＯＮＧ Ｔａｏ
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｈａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｔｈｅ ２９ｔｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００３６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＩＦ ｄｉｇｉｔａｌ ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ＦＰＧＡ ｓｉｇｎｉｆｉｃｅｎｄｙ ｂｙ ｓｐｌｉｔ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｄａｔａ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ．Ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｅｘｃｅｓｓｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ＦＰＧＡ ｃｏｒｅ—ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｈ Ｊ ｇｈ—ｓｐｅｅｄ Ａ／Ｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｉｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ａｎ ＩＦ ｄｉｇｉｔａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｉｓ ｓｌｏｖｅｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ， ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
通信电子中的中频放大器设计与实现
通信电子中的中频放大器设计与实现
中频放大器是通信电子系统中的一个核心组件，它负责放大接收机或发射机的中频信号。中频放大器的设计与实现对整个系统的性能和稳定性有着至关重要的作用。在本文中，我们将探讨中频放大器的设计与实现方法，以及在通信电子系统中的应用。
一、中频放大器的基本原理及特点
中频放大器通常工作在几百千赫兹到几兆赫兹的频率范围内，其中比较常见的频率是455千赫兹和10.7兆赫兹。中频放大器的主要作用是放大从接收机或发射机接收或输出的中频信号，以便产生足够的信号强度供后续处理或传输。
中频放大器具有一些独特的特点，其中最重要的特点是它需要同时具备高增益、低噪声和宽带特性。由于中频信号是被调制的信号，它倍频和降频后的频谱中都会包含一些宽带噪声，因此中频放大器需要有低噪声的特性。而中频放大器的增益需求通常为数十分贝，因此需要具有较高的增益。此外，由于通信电子系统的频率范围较宽，因此中频放大器的带宽也需要相应地适应。
二、中频放大器的设计方法
中频放大器的设计方法通常是根据其经典的三极管放大器电路进行的。其中，可以使用共射放大器、共基放大器、共集放大器三种基本的放大器电路结构。
共射放大器可以提供较高的电压增益和宽带特性，但需要适当的负载阻抗匹配；共基放大器通常提供较高的电流增益和低噪声特性，但缺乏电压放大；共集放大器通常被用于驱动后级负载，它具有较高的阻抗转换和较低的输出阻抗。
在设计过程中，需要根据具体的应用要求确定增益、带宽和噪声等参数，并结合具体元件特性和实际电路参数进行仿真和优化。在确定最终模型后，需要进行PCB绘制、电路板晶片贴装等具体工序来实现电路的制造与实现。
三、中频放大器的实现方法
中频放大器的实现方法通常可以采用离散元件组装电路、集成电路芯片或射频模块等方式进行。其中离散元件组装电路是传统的制造方法，需要手工进行元件选型、管脚焊接和电路调试等过程，制程周期较长、成本较高。而集成电路芯片或射频模块则具有较高的集成度和标准化程度，可以大幅减少制造成本和制造周期。此外，在现代通信电子系统中，由于信号处理技术的进步，中频放大器逐渐向数字信号处理和软件定义放大器方向发展。这种实现方式需要较高的计算能力和信号处理技术，但可以提供更高的灵活性和性能表现。
接收机直接中频采样的方法与实现
文章编号：１００２－８６８４（２００６）０５－００３３－０４ 囿 薯件与电路 囿响 ＠６０，＠凹６
接收机直接中频采样的方法与实现 ’技术应用・
陈丹 ，黄根全
（１．西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安７１００４８；
２．西安电子工程研究所，陕西西安７１０１００）
【摘 要】对传统中频信号处理进行分析，在窄带信号采样定理的基础上得出了利用现有的高速数字器件可以实
现直接进行中频信号数字处理的几种结构，最后给出了在实际中可行的通用中频采样方案。
【关键词ｌ接收机；信号处理；中频采样 【中图分类号】ＴＮ７２ 【文献标识码】Ｂ
Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ－Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｏｒ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ
ＣＨＥＮ Ｄａｎ ，ＨＵＡＮＧ Ｇｅｎ－ｑｕａｎ
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ ７ １００４８，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｘｉ’ａｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ’ａｎ ７ １０ １００，Ｃｈｉｎａ）
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｓ ｆｉｒｓｔ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ
ｎａｒｍｗｂａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｔｈｅｏｒｙ，ａ ｆｅｗ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗｈｉｃｈ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｘｉｓｔｅｄ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
ａｎｄ ｃａｐａｂｌｅ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｉｇｎａｌｓ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ
数字接收机中频电路的研究
也掘技 ２００２年第１期 研究与开发 ＲＥＳＥ＾ＲＣＨ＆ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ
文章编号：１００１—８９３Ｘ（２００２】０１—００３９—０３
数字接收机中频电路的研究
王利众 费元春郭德淳
ｌ北京理工大学电子工程系，北京１０００８１）
【摘要】直接数字式频率合成（ＤＤｓ）技术是一种全数字频率合成技术，其特珠的原理和结构使它具有
多种调制能力。本文介绍了ＤＤＳ在卫星通信数字接收机中频电路中的应用，井给出了其实际的设
计方案。
关键词：数字接收机；中频电路；直接数字式频率台成
中圈分类号：ＴＮ９１１ ７２ 文献标识码：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｏｉｌ ＩＦ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ
ＷＡＮＧ Ｌｉ—ｚｈｏｎｇ ＦＥｌ Ｙｕａｎ—ｃｈｕｎ，ＧＵＯ Ｄｅ—ｃｈｕｎ
（Ｅ．Ｅ Ｄｅｐａｒｔ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ［ｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１．Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｒｅｃｔ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｙｍｔｈｅｓｉｓ（ＤＤＳ）ｉｓ ａｎ ａｌｌ ｄｉｇｉｔａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｓｐｅｃｉａｌ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｔｔｃｔｉｏｎ，ｉｔ ｈａｓ ｍａｎｙ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．］＇ｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＤＤＳ
ｉｎ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｄｉｇｉｔａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ＩＦ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｄｉｇｉｔａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｒ；ＩＦ ｃｉｒｃｕｉｔ；Ｄｉｒｅｃｔ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
正交通路之间的幅度一致性及相位的正交性，这就
一、引 言 大大影响了系统的性能。而直接数字额率台成
一种多模导航接收机的数字化实现方案
第８卷第６期 ２００７年１２月 空军工程大学学报（自然科学版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＩＲ ＦＯＲＣＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＥＤＩＴＩＯＮ） Ｖｏｌ＿８ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２ｏ０７
一种多模导航接收机的数字化实现方案
邵春晖， 李治安， 李晓明
（空军工程大学电讯工程学院，陕西西安７１００７７）
摘要：为解决导航体制不兼容的问题，提出了一种多模导航接收机数字化实现方案。该方案
对中频信号进行Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａ１）采样后，仅用一片ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）
实现了对多种体制信号的分析和处理，大大缩小了体积。主要对基于软件无线电的中频数字化
接收机的频率规划、采样速率、模拟前端电路形式和增益分配以及自动增益控制进行了分析和
综合设计，分析数据结果表明该方案可行。
关键词：软件无线电；中频数字化；灵敏度；自动增益控制
中图分类号：ＴＮ８５０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—３５１６（２００７）０６—００１２—０４
软件无线电的思想是将Ａ／Ｄ采样尽量靠近天线 Ｊ，这样由于其功能和性能都由软件决定，接收机可以
获得最大的灵活性。软件无线电的灵活性，使得实现多频段、多模式的宽带接收机变得简单。现阶段主要研
究并取得实际成果的主要是基于中频采样的中频数字化接收机技术，其解调、基带信号处理等都是在一定的
硬件环境下由软件实现的。基于软件无线电的某多模式导航接收机能较好地解决导航体制不兼容对飞行保
障区域的限制，其采用ＦＰＧＡ实现中频以下信号数字化处理 Ｊ，达到了缩小体积，减小功耗，增加灵活性和降
低系统硬件复杂程度等目的 Ｊ，使在原单模机载接收机位置安装多模接收机成为可能。但由于其工作于多
体制、多工作状态、多频段，而不同体制、不同状态、不同频段对整机基本性能要求又各不相同，且影响这些性
数字AGC电路在雷达接收机的实现方法
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数字AGC电路在雷达接收机的实现方法
作者：陈建强
来源：《硅谷》2012年第05期
摘 要： 研究数字AGC电路在雷达接收机的实现方法。数字AGC电路具有调节方便、反馈速度快、精度高等特点，对数字AGC的基本原理进行分析，并介绍数字AGC电路在雷达中频接收机的实现方法，同时，对数字AGC电路进行设计。
关键词： 数字AGC电路；雷达接收机；实现
中图分类号：TN851 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310047－01
0 引言
雷达接收机的重要辅助电路是数字AGC（自动增益控制）电路，雷达接收机设置数字AGC电路的主要作用在于，能自动调整雷达接收机的增益，保证接收机处于正常工作状态中。下面将接收机中的数字AGC电路的用途归纳如下：
1）防止接收机接收到强信号引起的过载。雷达在跟踪目标（包括杂波和干扰信号）时，目标都是有大小区别和远近之分的，因此，接收机接收到的信号也就有强弱之分。大目标处于近距离时，接收到的回波信号就会很强，有可能引起接收机的过载现象，使接收机无法正常的工作。反之，则有可能无法接收到信号，导致跟踪目标失败。就要求接收机的增益可进行自动调节，当强信号很强时，使接收机处于低增益状态；当信号弱时，则工作于高增益状态。
2）稳定接收机的增益。接收机的增益的稳定性主要跟电源电压、环境温度、电路工作参数等有关，其中某一个引起变化，都可能引起接收机增益的不稳定，而采用数字AGC电路则可以稳定接收机的增益。
由此可见，在雷达接收机的应用中，采用数字AGC电路是必不可少的。本文介绍了数字AGC的原理以及实现数字AGC电路的方法。
1 数字AGC的原理及实现AGC的方案
1.1 数字AGC的原理
数字AGC技术的原理如图1所示，将零中频的解调信号进行数字化后，根据检测到幅度值的大小，对可编程数控衰减器（前端中频放大电路的）进行控制，从而让输出的信号的幅值龙源期刊网
数字信道化接收机的设计与实现
数字信道化接收机的设计与实现
吕晨阳;武明西
【摘 要】在推导出实信号数字信道化的高效实现形式的基础上,通过硬件平台完成了1.6 GHz采样率32子通道数字信道化的硬件实现.在硬件实现过程中,介绍了算法的实现流程,对信道化关键模块——并行FFT模块的实现方法进行了重点介绍,并探讨了硬件模块与高速ADC数据接口方法,最后在硬件平台上对系统进行了实际测试,性能指标达到了设计要求,模块运行正确可靠.
【期刊名称】《雷达与对抗》
【年(卷),期】2017(037)002
【总页数】4页(P41-44)
【关键词】数字信道化;多相滤波;现场可编程门阵列
【作 者】吕晨阳;武明西
【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153;中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153
【正文语种】中 文
【中图分类】TN85
作为电子战的重要组成部分，电子侦察在现代化的信息战争时代扮演着较重要的角色。为实现对非合作信号的侦察接收与高概率截获，电子侦察接收机常常需要较大的瞬时带宽覆盖、较高的接收灵敏度和较大的动态范围。相伴于电子技术的发展，电子侦察接收机先后经历过晶体接收机、瞬时测频接收机、超外差接收机、信道化接收机等多种形态。而其中信道化接收机利用并行的多个信道对信号进行覆盖，既具有外差式接收机的高灵敏度、高动态，又具有晶体接收机、瞬时测频接收机的宽频率覆盖，为较理想的电子侦察接收机体制。基于数字信号处理技术的数字信道化接收机因其在保证高灵敏度、大动态与瞬时覆盖接收的同时还具有信道一致性高、功耗较低、体积较小的优点而越来越得到广泛的应用。[1-3]
常规的数字信道化低通实现形式通过与多个不同频率本振数字混频和滤波抽取后将宽带接收信号搬移到基带，如图1所示。
图中为低通滤波器，本振角频率由下式确定：
利用数字下变频将整个频带划分成若干个并行的信道输出，使得信号无论何时何地(信道)出现，都可以被截获，并进行测量分析。所以，这种体制的接收机具备了全概率截获的能力。但是，这种滤波器实现起来较难，尤其是当信道数多、D值很大时，为保持信道外信号抑制度，图中滤波器的阶数会变得很大，而且每一个信道均需要一个这样的滤波器，实现效率非常低。因此，需要在该结构的基础上推导出基于多相结构的高效实现方式以实现最大的资源利用率。
基于DSP和FPGA的中频数字接收机的设计
第２７卷第５期 弹箭与制导学报 ・ １７７ ・
基于ＤＳＰ和ＦＰＧＡ的中频数字接收机的设计
黑 蕾，程 刚，孙卫平
（中国兵器工业第２０３研究所．西安７１００６５） 摘 要：介绍了一种数字中频接收机的原理与设计方法，并以高性能ＤＳＰ、高速ＦＰＧＡ为基础，搭建硬件处理平
台。该系统以软件编程为核心进行算法实现，并成功应用于某雷达高度计，其性能可靠，具有很高的应用价值。
关键词：数字中频接收机；ＤＳＰ；ＦＰＧＡ
中图分类号：ＴＮ８５ 文献标志码：Ａ
Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｃｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ
Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＳＰ ａｎｄ ＦＰＧＡ
ＨＥＩ Ｌｅｉ．ＣＨＥＮＧ Ｇａｎｇ．ＳＵＮ Ｗｅｉ—ｐｉｎｇ
（Ｎｏ．２０３ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ．Ｘｉ’ａｎ ７１００６５．Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｃｅｉｖｅｒ．ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ＤＳＰ ａｎｄ ＦＰＧＡ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｈａｒｄｗａｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ’Ｓ ｃｏｒｅ ｉｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ａｐｐｌｉｅｓ ｔＯ ａ ｒａｄａｒ
ａｌｔｉｍｅｔｅｒ；ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ａｒｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｈａｖｅ ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｇｉｔａｌ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｃｅｉｖｅｒ；ＤＳＰ；ＦＰＧＡ
ｌ 引言
传统的接收机采用超外差方式混频到基带
信号，由于模拟器件的局限性，使得输出信号相