基于MIMO實時平臺的數字下變頻系統的設計與實現.pdf

1、本論文采用寬帶中頻帶通抽樣的軟件無線電結構，對基于MIMO實時測試平臺的數字下變頻系統進行了設計與實現。 MIMO技術被認為是新一代移動通信的核心技術。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通信系統算法的性能。數字下變頻處理系統是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鍵技術，

2、負責對中頻數字信號進行處理。其主要作用是將ADC數字化后輸出的高速數字中頻信號與NCO產生的數字正交正余弦序列進行數字正交混頻，從而將輸入信號下變頻為高速基帶數字信號，同時利用多速率信號處理技術對信號進行降抽樣速率處理，并采用低通濾波技術對信號進行抗混疊濾波及補償平滑處理，從而將高速基帶數字信號變?yōu)闈M足基帶處理速率要求的低速基帶數字信號。 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、基于軟件無線電結構的中頻接

3、收機的數學模型以及數字下變頻技術的發(fā)展現狀；接著詳細介紹了數字下變頻設計中的重要理論及技術——抽樣理論、正交數字混頻理論、數控振蕩器的原理、高效數字抽取濾波技術；然后結合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構對數字下變頻系統進行了建模，設計了系統的中頻頻率、采樣率以及數字混頻、抽取濾波的方案，重點介紹了單通道數字下變頻系統的結構以及數字下變頻中的NCO模塊、數字正交混頻器、CIC抽取濾波器、FIR抗混疊補償濾波器等

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