多通道數(shù)字下變頻的研究與實現(xiàn).pdf

1、多目標測控與跟蹤系統(tǒng)分為多目標的測控與多目標跟蹤兩大部分，主要用于開展對空中多目標包括飛行器、小衛(wèi)星等進行測控、偵察與跟蹤。該系統(tǒng)與國內(nèi)傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比，具有較好的性能及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化等特點。數(shù)字下變頻的主要作用是把數(shù)字中頻信號變換為數(shù)字基帶信號，而這一轉(zhuǎn)變在多目標測控與跟蹤系統(tǒng)中又是必不可少的一環(huán)，所以對數(shù)字下變頻技術(shù)進行研究與設計有著重要的實用意義。
　　 論文設計了基于多目標測控與跟蹤系統(tǒng)中的多通道數(shù)字下變頻系統(tǒng)。主要研究基于

2、FPGA(Field Programmable Gate Array)和專用集成電路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)的兩種多通道數(shù)字下變頻實現(xiàn)方法，并設計了在同一個硬件平臺上應用兩種不同方法實現(xiàn)數(shù)字下變頻的方案。論文的主要研究工作包括如下幾個方面：
　　 首先，簡要介紹了多目標測控與跟蹤系統(tǒng)的研究意義和用途，軟件無線電和數(shù)字下變頻研究及發(fā)展現(xiàn)狀；深入的研究了數(shù)字下變頻的基

3、本理論包括采樣理論、多速率信號處理理論、數(shù)字正交變頻理論及數(shù)字下變頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；著重研究了數(shù)字下變頻關(guān)鍵技術(shù)中的數(shù)控振蕩器以及抽取濾波器的原理及實現(xiàn)方法。
　　 其次，研究了多通道下變頻的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要包括兩個部分：射頻到中頻轉(zhuǎn)換和數(shù)字下變頻。設計并實現(xiàn)了多通道數(shù)字下變頻的硬件平臺，該硬件平臺的設計主要包括電源模塊、ADC采樣模塊、GC5016下變頻模塊、配置模塊及FPGA控制模塊。使用Altium Designer軟件設

4、計出各個模塊的電路圖和PCB板，并進行硬件電路的調(diào)試。硬件電路的實現(xiàn)為后面的方法實現(xiàn)奠定了基礎。
　　 再次，分別給出了FPGA和GC5016實現(xiàn)多通道數(shù)字下變頻兩種方法的具體實現(xiàn)過程，其中基于FPGA的實現(xiàn)過程包括：使用QuartusⅡ軟件編程結(jié)合調(diào)用IP核的方式對數(shù)控振蕩器模塊、混頻器模塊和抽取濾波器模塊的進行設計，通過軟硬件聯(lián)合仿真驗證數(shù)字下變頻功能；基于GC5016芯片的實現(xiàn)過程包括：使用Matlab軟件對GC5016芯