数字下变频的发展研究现状
时间:2017-02-13 17:36 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 在一般的数字接收机中，数字下变频紧跟在中频采样后，将采样后的高速数字信号进行混频，低通滤波，抽取等处理。这就要求数字下变频有很强的计算能力。目前，数字下变频主要有三种实现方法：DSP实现、专用数字下变频芯片实现和FPGA实现。5746 采用DSP实现数字下变频最需要考虑的问题是DSP的处理速度。虽然DSP处理器可编程能力较强，在复杂的数字逻辑算法上有较大的优势，但是由于软件无线电系统的采样频率很高，而数字下变频数据流速率即为输入信号的采样频率，如此高的数据流速率使得单片的DSP不能完成实时处理，需要采用多片DSP并行处理的方法来实现下变频功能。这就增加了系统的设计成本，实际使用场合较少。 专用数字下变频芯片功能强大、性能较好，但其价格昂贵、可编程能力差、灵活性不强，一般多用于高端设备与军工产品。目前市场上比较常见的专用数字下变频芯片的生产公司有：美国的Intersil公司（前身为Harris公司）、ADI公司和Graychip公司。表1.1列出了部分常用的专用数字下变频芯片一些重要指标。 表1.1 部分专用数字下变频芯片的重要指标 型号 制造商 通道 最高数据输入速率 HSP50214B Intersil 单通道 65 Msps GC1012B Graychip 单通道 100Msps AD6620 ADI 单通道 65 Msps ISL5216 Intersil 四通道 95Msps GC4016 Graychip 四通道 100Msps AD6624A ADI 四通道 100Msps 其中，HSP50214B，AD6624A分别是单通道和多通道专用数字下变频芯片的典型代表。AD6624A具有四个级联信号处理单元，两个固定系数的抽取滤波器和一个可编程系数的抽取滤波器。而HSP50214B除了可以实现下变频功能外，还可以实现数字增益、重采样NCO、坐标变换、成形滤波器及定时同步内插滤波器等功能。HSP50214B芯片内部的各个功能模块均是可编程的，将其与通用DSP器件结合，便可构成一个标准的数字化多模式软件无线电接收机硬件平台[ ]。 近年来随着半导体工艺的发展与进步，FPGA设计不断的创新，性能不断提高，逻辑规模越来越大，处理速度越来越快，在数字信号处理上的优势越来越突出。这为数字下变频的发展提供了广阔的前景。与专用数字下变频芯片相比，用FPGA实现的数字下变频可编程能力强，灵活度和方便性高，可以根据不同系统的要求采用不同的结构来完成相应的功能，便于系统的功能扩充和升级，从而以最小的成本达到相应的要求。同时，FPGA实现数字下变频还可以将存储器、控制器等外围器件集成到芯片内部，从而提高整个系统的稳定性和集成度[ ]。鉴于以上优点，利用FPGA实现下变频已经被广泛应用于软件无线电中。 随着数字集成电路技术的高速发展，数字下变频的集成度和处理速度的不断提高，今后数字下变频发展的方向是用一块芯片实现更多通道的数字下变频以及与ADC的集成 (责任编辑：qin) |