Matlab+FPGA宽带数字上变频技术研究(2)

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3.1 整数倍内插原理 7

3.2 FIR滤波器模块 10

3.2.1 数字滤波器概述 10

3.2.2 FIR滤波器基本原理 10

3.2.3 FIR滤波器设计方法 11

3.2.3.1 FIR滤波器的设计的几种方法 11

3.2.3.2 线性相位FIR滤波器 15

3.2.3.3 FIR滤波器阶数N的点数的选择 15

3.3.1 FIR滤波器实现方法 15

3.3.2 用MATLAB对FIR滤波器进行设计 16

3.4 正交混频模块 16

3.5 截位模块 17

3.6 DDS的实现原理 18

4：正交上变频各模块实现 20

4.1 内插器模块的实现 21

4.2 FIR滤波器模块的实现 22

4.2.1 FIR滤波器参数的MATLAB设计 22

4.2.2 FIR滤波器的编程实现 24

4.2.3 FIR滤波器实现结果 25

4.3 正弦模块的实现 26

5：整个系统仿真与调试 32

5.1 各个子模块的组合 32

5.2 整体仿真 34

6：课题总结 36

致谢 37

参考文献 37

附录 38

1 绪论

1.1 数字变频技术简介

数字变频技术在软件无线电中占有非常重要的地位。软件无线电是一种以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的新的无线通信体系结构。它的实现是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托，通过软件编程来完成无线电台的各种功能，从基于硬件、面向用途的电台设计方法中解放出来。软件无线电强调体系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，实现新功能，并有利于硬件模块的不断升级和扩展。目前，软件无线电中所涉及的关键技术主要有带多频段天线与宽带低噪声前置放大器、功率放大器、A/D部分、数字下变频、高速数字信号处理、数字上变频和信令处理等，本文介绍的就是软件无线电中数字上变频器的研究。

系统最突出的特点有：首先，具有完全的可编程特性，无线波段、接入方式、调制方式和数据速率等都可以通过软件来加以控制；其次，对整个中频频带甚至射频进行采样，增大了处理的带宽，利用高速DSP和软件处理，完成被传输信号从基带到射频之间的整个处理过程。

1.2 数字上变频技术的应用发展及现状

随着近年来现场可编程门阵列(FPGA)器件和通用数字信号处理器(DSP)在芯片逻辑规模和处理速度等方面性能的迅速提高，用硬件编程或软件编程方式实现无线功能的软件无线电技术在理论和实用化上都趋于成熟和完善。软件无线电技术只需通过软件上的更新就能够选择不同的业务或调制方式、追加和修改功能，具有传统硬件方式所无法比拟的灵活性、开放性和可扩展性。因此，软件无线电技术在蜂窝通信及各种军用和民用的无线系统中得到了广泛的应用。