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SDR数字接收机载波同步系统研究及FPGA实现

更新时间:2019-12-04 09:40:19 大小:22M 上传用户:sun2152查看TA发布的资源 浏览次数:247 下载积分:0分 出售积分赚钱 评价赚积分 ( 如何评价?) 标签:数字接收机载波同步系统fpga 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

由于软件无线电(SDR)技术具有模块化、灵活性强以及扩展性好等优点,使其成为目前无线通信系统新的研究热点,其核心是在通用的硬件平台上,通过加载不同的软件模块来实现不同的功能。载波问步是SDR接收机的关键技术之一,它是系统能够可靠接收信息的前提,其性能的好坏将直接影响通信的质量。可编程能力很强的FPGA技术为SDR接收机实现各种算法提供了一个良好的平台,本文正是利用FPGA开发平台来研究SDR数字接收机的教放同步系统。

本文首先介绍了软件无线电的一些基本理论,为后续的仿真和设计提供了理论依据。对几种常见的载波同步算法进行研究,通过分析比较,确定本系统的截波同步算法:科斯塔斯环载波同步法,在此基础上,确定系统的总体设计方案,并对载波同步环路的主要模块进行设计,又进一步完成系统的硬件平台的设计。

利用MATLAB仿真工具,对载波同步环路进行建模仿真,证明了所设计的环路结构的正确性。根据所设计的硬件平台,倒作硬件平台的PCB电路板,在设计的硬件平台上,利用Quartusl开发软件,编写Verilog HDL代码,对SDR发射机和接收机进行FPGA实现,并利用Signaltapll在线逻辑分析仪对所设计的模块进行硬件仿真和测试。

在本文所设计的载波同步环路中,用积分和累加器来代替传统的低通滤波器来实现低通滤波;用鉴相精度更高的反正切整相来代替传统的乘法鉴相来实现签相,并且在FPGA实现时,用CORDIC算法来实现反正切。实验结果证明,这样所设计的环路的结构更加简单,更易于实现,占用的硬件资源更少,并且环路的收敏速度和稳定性也很好,能有效的消除频偏,正确的还原出基带信号,验证了系统设计方案的正确性和可实现性,具有较好的工程应用价值。


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