基于MIMO實時平臺的數(shù)字下變頻系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、本論文采用寬帶中頻帶通抽樣的軟件無線電結(jié)構(gòu)，對基于MIMO實時測試平臺的數(shù)字下變頻系統(tǒng)進行了設(shè)計與實現(xiàn)。 MIMO技術(shù)被認為是新一代移動通信的核心技術(shù)。MIMO實時測試平臺的搭建就是為了提供一個多輸入多輸出無線通信系統(tǒng)的真實物理測試環(huán)境，利用該測試平臺信號能夠通過真實的無線信道進行傳輸，從而能夠更加真實準確快捷地檢驗MIMO通信系統(tǒng)算法的性能。數(shù)字下變頻處理系統(tǒng)是MIMO實時平臺接收端的重要組成部分，也是軟件無線電中的關(guān)鍵技術(shù)，

2、負責對中頻數(shù)字信號進行處理。其主要作用是將ADC數(shù)字化后輸出的高速數(shù)字中頻信號與NCO產(chǎn)生的數(shù)字正交正余弦序列進行數(shù)字正交混頻，從而將輸入信號下變頻為高速基帶數(shù)字信號，同時利用多速率信號處理技術(shù)對信號進行降抽樣速率處理，并采用低通濾波技術(shù)對信號進行抗混疊濾波及補償平滑處理，從而將高速基帶數(shù)字信號變?yōu)闈M足基帶處理速率要求的低速基帶數(shù)字信號。 本論文首先介紹了建立MIMO實時測試平臺的意義、軟件無線電技術(shù)、基于軟件無線電結(jié)構(gòu)的中頻接

3、收機的數(shù)學模型以及數(shù)字下變頻技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀；接著詳細介紹了數(shù)字下變頻設(shè)計中的重要理論及技術(shù)——抽樣理論、正交數(shù)字混頻理論、數(shù)控振蕩器的原理、高效數(shù)字抽取濾波技術(shù)；然后結(jié)合MIMO實時平臺的要求，采用寬帶中頻帶通抽樣的軟件無線電結(jié)構(gòu)對數(shù)字下變頻系統(tǒng)進行了建模，設(shè)計了系統(tǒng)的中頻頻率、采樣率以及數(shù)字混頻、抽取濾波的方案，重點介紹了單通道數(shù)字下變頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及數(shù)字下變頻中的NCO模塊、數(shù)字正交混頻器、CIC抽取濾波器、FIR抗混疊補償濾波器等

4、各個部分的MATLAB設(shè)計與仿真；然后運用Xilinx公司的系統(tǒng)建模工具System Generator對DDC中各模塊及整個數(shù)字下變頻鏈路進行了FPGA硬件設(shè)計與實現(xiàn)，通過進行軟件仿真證實了設(shè)計方案的正確性，并將系統(tǒng)進行相應(yīng)的平臺參數(shù)匹配加載到平臺Xilinx Virtex-Ⅱ Pro系列的FPGA板上進行硬件驗證；通過進行軟硬件聯(lián)合仿真對系統(tǒng)的硬件可實現(xiàn)性進行驗證，結(jié)果表明了系統(tǒng)方案的可行性，最后對系統(tǒng)的資源利用及速率性能進行了分析