毕业论文---基于FPGA的DDC的设计与实现

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1、 20102010 届毕业生届毕业生 毕业论文毕业论文 题题 目目: : 基于 FPGA 的 DDC 的设计与实现 院系名称：院系名称： 专业班级：专业班级： 电信电信 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 教师职称：教师职称： 教授教授 20102010 年年 6 6 月月 2 2 日日 基于 FPGA 的 DDC 的设计与实现 2 目 录 摘 要 . 2 ABSTRACT . 5 第一章 绪论 . 6 1.1 软件无线电概述 . 6 1.1.1 无线通信国内外发展现状 6 1.1.2 软件无线电概念的提出 7 1.2 数字下变频技术的应用与发展 8 1.2.1 数字下

2、变频技术的应用及发展 8 1.2.2 FPGA 在数字下变频领域的应用 . 9 1.3 本论文的内容安排 9 第二章 数字下变频技术理论基础 10 2.1 数字下变频理论概述 . 10 2.1.1 数字混频正交变换理论 . 10 2.1.2 数字下变频原理 . 12 2.1.3 影响数字下变频器性能的主要因素 . 13 2.2 多速率数字信号处理 . 13 2.1.1 整数倍抽取和内插 . 13 2.3 高效数字滤波 . 16 2.3.1 积分梳状滤波器基本理论 . 17 2.3.2 半带滤波器的基本理论 . 19 2.4 数控振荡器 NCO 中采用的 CORDIC 算法 20 第三章 数字下

3、变频器的设计 . 23 3.1 基于 FPGA 的数字下变频设计原理 23 3.1.1 数控振荡器 NCO 的设计 . 23 3.1.2 CIC 抽取滤波器的设计 . 25 基于 FPGA 的 DDC 的设计与实现 3 3.1.3 HB 滤波器的设计 28 3.1.4 FIR 整形滤波器的设计 . 28 第四章 数字下变频器各部分的仿真实现 . 30 4.1 NCO 的 FPGA 仿真结果 30 4.2 五级级联 CIC 抽取滤波器 FPGA 的仿真结果 30 4.3 半带滤波器的 FPGA 仿真结果 31 4.4 FIR 整形滤波器 FPGA 仿真结果 32 结 论 . 1 参考文献 . 1

4、 致 谢 . 2 附 录 . 3 基于 FPGA 的 DDC 的设计与实现 4 摘 要 软件无线电的核心思想是在通用的硬件平台上加载不同的通信软件，以实现不同通 信方式之间的转换。这种全新的设计理念使通信中的硬件设备可以适应各种不同的通信 方式，本文研究的项目是基于 FPGA 的软件无线电中数字下变频，文中给出了一种基于 FPGA 的数字下变频器的系统设计方案，并用 Quartus II 进行仿真并验证了设计的可行 性。 本文首先简要介绍了软件无线电的基本结构，认真分析了其关键技术数字下变 频的各个部分和功能原理。然后分别对各功能模块进行设计，包括数控振荡器 NCO 的 设计、数字信号抽取滤波器(CIC 积分梳状滤波器、HB 半带滤波器)的设计、FIR 整形滤 波器的设计、 SCIC 内插滤波器的设计。 在此基础上， 用VHDL语言进行描述， 通过Quartus II 平台进行编译，得到正确的仿真结果，以验证