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FPGA上的数字下变频实现

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简介：
本论文探讨了在FPGA平台上设计和实现高效的数字下变频技术，旨在提升无线通信系统的性能与灵活性。通过优化算法和硬件架构，实现了低功耗、高速度的数据处理能力，为现代通信系统提供了可靠的解决方案。 数字下变频器（Digital Down-Converter，DDC）是宽带数字接收机的关键组件之一。本段落介绍了一种基于FPGA芯片Stratix II EP2S60F672C4设计的可调带宽数字下变频器（VB-DDC），适用于宽带数字接收机。该VB-DDC融合了传统数字下变频结构和多相滤波结构的优点，能够对输入中频信号进行高效高速处理，并支持在较大范围内灵活配置信号处理带宽。硬件调试结果证明了本设计的有效性。

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  • FPGA上的数字下变频实现
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    本论文探讨了在FPGA平台上设计和实现高效的数字下变频技术，旨在提升无线通信系统的性能与灵活性。通过优化算法和硬件架构，实现了低功耗、高速度的数据处理能力，为现代通信系统提供了可靠的解决方案。 数字下变频器（Digital Down-Converter，DDC）是宽带数字接收机的关键组件之一。本段落介绍了一种基于FPGA芯片Stratix II EP2S60F672C4设计的可调带宽数字下变频器（VB-DDC），适用于宽带数字接收机。该VB-DDC融合了传统数字下变频结构和多相滤波结构的优点，能够对输入中频信号进行高效高速处理，并支持在较大范围内灵活配置信号处理带宽。硬件调试结果证明了本设计的有效性。
     
  • 数字信号处理——基于FPGA的数字上变频与下变频实现
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    本项目专注于利用FPGA技术实现高效的数字信号上变频和下变频过程，特别适用于无线通信系统中的应用。通过优化算法设计和硬件架构，旨在提高系统的性能及灵活性。 数字上变频器（DUC）和数字下变频器（DDC）在通信系统中的应用非常广泛，主要用于信号采样速率的转换。当需要将基带信号转换至中频频段时，会使用到数字上变频器；而从中间频率向低频或基带进行变换，则需要用到数字下变频器。DUC和DDC通常涉及混频操作以实现频率变化，并且它们还负责采样率的调整。 具体来说，这些设备的设计主要依据所需的转换比率来确定。例如，在WiMAX系统中，典型的转换率为8—10阶。对于这样的低阶数转换情况，仅需使用FIR（有限脉冲响应）滤波器即可满足要求；然而当需要更高的采样率变换时，则必须在DDC/DUC结构里加入级联积分梳状(CIC)滤波器。 数字下变频过程包括了对信号进行过滤以及降低输出数据速率。这一部分的处理通常涉及数控振荡器（NCO）、半带抽取滤波器、FIR滤波器等组件，同时还有增益调整和复数到实数值转换等功能模块。每一个独立的功能单元都可以通过控制线路单独启用或关闭。 以余弦信号为例，在上下变频过程中可以通过DDC&DUC来恢复原始的信号特征。
     
  • 基于FPGA的数字下变频实现
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    本项目研究并实现了基于FPGA技术的数字下变频系统设计与优化。通过硬件描述语言编程，将射频信号转换为基带信号，应用于无线通信领域。 通过使用FPGA实现数字下变频，并结合MATLAB进行仿真设计，我们得到了CIC、FIR、HB等滤波器的参数。对各个模块进行了详细的仿真验证，并完成了总体仿真验证及硬件调试，最终取得了较好的效果。
     
  • 数字上下变频的混频原理及其在FPGA中的实现.rar
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    本研究探讨了数字上下变频技术及其核心混频原理，并详细介绍了该技术如何应用于FPGA平台的具体实现方法。 一个快速搭建的混频模块能够支持IQ复信号的上变频，并包含数控振荡器NCO和复数乘法模块。该模块可以将输入信号的频谱搬移到指定频率点位置。
     
  • 基于FPGA的数字下变频器（DDC）实现
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    本项目致力于在FPGA平台上开发高效的数字下变频器（DDC），旨在优化信号处理流程并增强通信系统的性能和灵活性。 使用的是Vivado 2018.3版本，并且有MATLAB代码和FPGA代码。首先，在MATLAB中生成一个6MHz的正弦信号，采样率为200MHz，采样点数为2048个样本，然后将此正弦信号写入到coe文件中。接着将该coe文件放入ROM IP核，并循环读取其中的数据。 随后使用DDS IP核产生5MHz的正弦信号。接下来，把6MHz和5MHz两个频率的正弦波进行混频操作，从而获得1MHz和11MHz两组叠加后的正弦信号。 然后通过CIC滤波器降低采样率，由于输入到CIC滤波器中的信号采样率为200MHz且抽取因子为4，因此它的截止频率设定在25MHz。经过此步骤后，输出的仍然是包含1MHz和11MHz叠加正弦信号。 最后通过FIR低通滤波器来移除掉11MHz的干扰成分，仅保留所需的1MHz正弦信号。
     
  • 基于FPGA的多天线多载波数字上下变频实现
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    本研究探讨了在FPGA平台上实现多天线、多载波信号的高效数字上变频和下变频技术，旨在提升无线通信系统的灵活性与性能。 数字上变频/下变频（DUC/DDC）是数字中频设计的关键部分，其作用在于将基带信号通过内插滤波调整到中频频段，或通过抽取滤波降低至基带频率。本段落旨在介绍多天线和多载波的数字上下变频在FPGA中的实现方法，并探讨Altera公司提供的用于数字信号处理的工具DSP BUILDER。 以TD-SCDMA系统为例，在基带频率为1.28MHz、4个天线且每个天线上有9个载波的情况下，DUC（上变频）架构设计如下：共有72条独立通道（即4×9×2=72），每路信号需经过60倍的上变频处理。
     
  • DUC_FPGA实现数字上变频_DUCFPGA_数字上变频技术_duc
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    本项目探讨了采用FPGA技术实现数字上变频（DUC）的方法。通过优化设计和算法，实现了高效、低延迟的数据传输与处理，适用于无线通信系统中的信号转换需求。 在FPGA内利用Verilog实现数字上变频。
     
  • 基于FPGA的数字下变频器设计与实现
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    本项目聚焦于基于FPGA技术的高效能数字下变频器开发，旨在通过硬件描述语言精确构建信号处理模块，优化无线通信系统中的频率转换过程。 数字下变频器的FPGA设计实现包括其基本原理和具体的实现方法。