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FPGA_ASIC-基于FPGA的高速宽带跳频发射机的中频设计

更新时间：2019-08-23 11:21:14 大小：3M 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：fpgaasicfpga 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

跳频通信是在恶劣的电磁环境中保证正常通信的主要手段。提高跳频通信系统的跳频速率和跳频带宽可以有利于对抗单频窄带干扰，频带阻塞干扰以及跟踪干扰，是提高跳频通信系统抗干扰能力的主要手段。所以研究高速宽带跳频通信息系统具有重要意义。随着半导体技术发展，软件无线电技术逐渐从理论走向了实现。软件无线电要求DA尽量靠近天线，通信系统的大部分功能设计由软件完成，这样不仅降低了硬件设计的复杂度，而且能够大大提高系统的灵活性l。在当今多种通信标准并存的环境下，采用软件无线电技术设计通信系统的优点越来越明显。当前的DA转换器速率已达到1000MSPS以上，FPGA的处理能力也达到每秒可以进行几百吉次乘累加运算，同时还具备了高速的I0接口。具备了实现中频数字化的能力。

传统的跳频发射机是通过模拟本振的跳变或切换来实现跳频的功能。采用模拟本振跳变的方案跳频速率受本振频率切换速率的影响；采用本振切换的方案，至少需要两个模拟本振和一个高速模拟开关进行乒乓切换，外围电路较复杂，且灵活性较差。本文根据软件无线电的设计思想，将基带调制，数字上变频，以及跳频控制用数字化的形式在FPGA内部实现，只需通过改变FPGA内部数控振荡器的输出频率就可以实现高速宽带跳频。这样避免了模拟本振的高速跳变，提高了跳频速率，简化了系统硬件结构，同时还增强了系统的灵活性。


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基于 FPGA 的高速宽带跳频发射机的中频设计  
段文博，崔一凡，练美英，李绍胜  
（北京邮电大学 信息与通信工程学院  
100876）  
摘要：如何实现高跳频速率，高带宽是提高跳频发射机性能的关键，本文结合软件无  
线电思想和架构，利用 Altera EP3C16F484C6 作为中频信号处理器，设计了一种基于统一  
硬件架构的数字化高速宽带跳频发射机，实现跳频速率  
125kHops/s，跳频带宽 320MHz。  
关键字：软件无线电；跳频发射机； MSK；数字上变频；并串转换； FPGA  
High-speed and broadband frequency hopping transmitter  
design and implementation based on FPGA  
Abstract: How to achieve high speed frequency hopping and high bandwidth is key to  
improve the performance of frequency hopping transmitters. This paper, applied the architecture  
of software-defined radio, used Altera EP3C16F484C6 as the IF signal processor, designed a  
high-speed and broadband frequency hopping transmitter based on the unified hardware  
architecture. Achieved the frequency hopping rate of 125kHops/s, and bandwidth of 320MHz.  
Key words: Software-defined radio; frequency hopping transmitters; MSK; DUC;  
serial-to-parallel convert; FPGA  
1 引言  
跳频通信是在恶劣的电磁环境中保证正常通信的主要手段。提高跳频通信系统的跳频  
速率和跳频带宽可以有利于对抗单频窄带干扰，频带阻塞干扰以及跟踪干扰，是提高跳频  
[1]  
通信系统抗干扰能力的主要手段 。所以研究高速宽带跳频通信息系统具有重要意义。  
随着半导体技术发展， 软件无线电技术逐渐从理论走向了实现。 软件无线电要求 DA 尽  
量靠近天线，通信系统的大部分功能设计由软件完成， 这样不仅降低了硬件设计的复杂度，  
[2]  
而且能够大大提高系统的灵活性 。在当今多种通信标准并存的环境下，采用软件无线电  
技术设计通信系统的优点越来越明显。 当前的 DA 转换器速率已达到 1000MSPS以上，FPGA  
的处理能力也达到每秒可以进行几百吉次乘累加运算， 同时还具备了高速的 IO 接口。具备  
了实现中频数字化的能力。  
传统的跳频发射机是通过模拟本振的跳变或切换来实现跳频的功能。采用模拟本振跳  
变的方案跳频速率受本振频率切换速率的影响；采用本振切换的方案，至少需要两个模拟  
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