無線電數(shù)字上變頻算法研究.pdf

1、無線通信在現(xiàn)代通信中被廣泛應(yīng)用于商業(yè)、軍事、民用等領(lǐng)域?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)中存在著很多不同標(biāo)準(zhǔn)，諸如調(diào)制方式、工作頻段、通信協(xié)議都不同。這種差異限制了各種通信系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通。同時，隨著無線通信的發(fā)展，新的通信系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，使得原來以硬件為主的收發(fā)系統(tǒng)難以適應(yīng)這種快速升級換代的局面。軟件無線電理論應(yīng)運(yùn)而生。軟件無線電的發(fā)展使得各種舊通信體制兼容及無線通信產(chǎn)品快速更新?lián)Q代成為可能，同時軟件無線電理論也可應(yīng)用于各種非無線通信領(lǐng)域，例如有線電視網(wǎng)

2、絡(luò)。
　　無線通信的調(diào)制方式很多，諸如 AM、FM、BPSK、QPSK、MPSK、QAM等，為了實現(xiàn)軟件無線電的思想，要求設(shè)計一種通用的調(diào)制方法，而根據(jù)正交變換理論，這是可能的。基于這一點，可以提出一種基于正交變換的通用調(diào)制模型。
　　數(shù)字上變頻是軟件無線電發(fā)射機(jī)的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)把基帶信號搬移到更高頻率的過程。
　　本文設(shè)計了一種基于CORDIC算法的數(shù)字上變頻器，能實現(xiàn)各種基本的調(diào)制方式。
　　正交上變頻的一個重

3、要部分是低通濾波器。為了實現(xiàn)基帶信號和載波信號的配合，需要對基帶信號進(jìn)行內(nèi)插。因此設(shè)計了一種級聯(lián)積分梳妝濾波器，來實現(xiàn)基帶信號內(nèi)插濾波，滿足了乃奎斯特采樣理論。
　　另一個重要部件是數(shù)控振蕩器，數(shù)控振蕩器是用來產(chǎn)生正交載頻的。本文仔細(xì)分析了基于查找表結(jié)構(gòu)的直接頻率合成技術(shù)，可知這種結(jié)構(gòu)最大的缺陷就是需要一個ROM表來存儲正弦函數(shù)值，這個ROM的規(guī)模是和所需的精度成指數(shù)關(guān)系增長的。因此當(dāng)要求較高精度的時候，所需的ROM表的資源是比較

4、大的。因此我們采用了一種CORDIC計算的方法來實現(xiàn)數(shù)控振蕩器。CORDIC算法能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的正弦函數(shù)，同時不會大規(guī)模的提高資源需求。然而CORDIC算法也有一定的缺陷，第一它不能覆蓋0~2π的角度范圍，第二是速度受限。因此本文主要對這兩點進(jìn)行改進(jìn)。通過把輸入角度限制在0~π/4，然后根據(jù)三角函數(shù)的特性可以恢復(fù)出在此范圍外角度的值，解決了第一個問題。對于第二個問題，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出一種提前計算旋轉(zhuǎn)方向方法，這樣能夠節(jié)省每次計算旋轉(zhuǎn)方向