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数字中频技术在分布式天线系统的应用研究
作 者: 屈杰
导 师: 朱光喜
学 校: 华中科技大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 数字中频 分布式天线 多相滤波器 CIC滤波器
分类号: TN821
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
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内容摘要
近年来,随着人们对无线通信无缝覆盖和高传输速率要求的不断提高,对分布式天线和智能天线的研究与应用受到了广泛的关注。而天线拉远技术正是分布式天线实现的基础。目前,天线拉远技术主要为射频拉远技术,而与传统的射频拉远技术相比,中频拉远技术具有电缆数量少、传输距离远、组网灵活、成本低等显著优点。本文利用软件无线电数字中频处理技术的理论基础和成果,提出了一种中频拉远方案。该方案包括数字中频上变频、下变频模块的设计与仿真及数字中频下变频模块的FPGA实现。由于数字上变频和数字下变频为对称过程,论文中重点讨论数字下变频的设计与实现。数字下变频的主要功能为:将A/D转换输出的中频数字信号通过混频、抽取、低通滤波等信号处理过程,降低其采样频率,转变为基带信号并传送给基带处理模块进行后继处理。数字下变频的基本结构包括数控振荡器(NCO),混频器和低通抽取滤波器。在此结构基础上,运用数字频率直接合成思想设计了数控振荡器(NCO),并提出了一种将级联积分梳状滤波器(CIC)与多相滤波器结合的低通抽取滤波算法,以达到高速数据的处理要求并尽可能减少FPGA资源的消耗。其中,数控振荡器采用只读存储器查表法实现,具有灵活、频率分辨率高、易于实现等特点;级联积分梳状滤波器(CIC)不需要使用乘法器和RAM资源存储滤波器系数,仅进行延时和加法操作,易于FPGA实现;而多相滤波器能够将信号抽取和抗混叠滤波相结合,实现并行运算,大大降低了系统运算量和实现复杂度。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-8 1 绪论 8-14 1.1 引言 8 1.2 分布式天线系统 8-11 1.3 软件无线电中频技术 11-13 1.4 研究内容及论文结构 13-14 2 基于软件无线电的数字中频技术 14-25 2.1 数字中频的基础理论 14-19 2.2 数控振荡器的原理 19-22 2.3 积分梳状滤波器的原理 22-23 2.4 多相滤波器的原理 23-24 2.5 本章小结 24-25 3 数字中频拉远的设计方案 25-43 3.1 中频拉远的系统结构 25-26 3.2 数字中频的系统指标 26-27 3.3 数字中频下变频的总体结构 27 3.4 数字中频下变频的设计 27-36 3.5 数字中频上变频的设计 36-38 3.6 设计方案的验证 38-42 3.7 本章小结 42-43 4 数字中频下变频的FPGA 设计 43-55 4.1 FPGA 的开发平台 43-45 4.2 中频信号处理的FPGA 实现 45-54 4.3 本章小结 54-55 5 全文总结与展望 55-57 5.1 总结 55 5.2 展望 55-57 致谢 57-58 参考文献 58-61 附录1 攻读学位期间发表论文目录 61-62 附录2 低通抽取滤波器 VerilogHDL 代码 62-65
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 天线 > 天线:按工作原理分
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