基于AD9268的短波接收全數(shù)字傳輸結(jié)構(gòu)
5 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)
數(shù)字信號(hào)處理是全數(shù)字接收系統(tǒng)的核心,而數(shù)字可編程器件是算法實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),F(xiàn)PGA與其高度硬件化的實(shí)現(xiàn)方式和對高層設(shè)計(jì)語言的支
持,使得算法硬件實(shí)現(xiàn)的距離縮短了許多。目前,F(xiàn)PGA已經(jīng)成為業(yè)界主流的數(shù)字硬件平臺(tái)。
對于全數(shù)字的傳輸結(jié)構(gòu)來說,F(xiàn)PGA是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)處理中模擬前端變頻濾波的主要單元。
5.1 數(shù)字下變頻
數(shù)字下變頻(DDC)是數(shù)字信號(hào)處理中的一種基本處理單元,其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:
其中,x(t)為輸入信號(hào),f0為數(shù)字本振頻率,f(t)為低通濾波器。其物理模型的結(jié)構(gòu)如圖5所示。
由上述分析可見,對于超外差接收體制的信號(hào)處理來說,DDC完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬信道變頻濾波處理。
5.2 信號(hào)抽取濾波
采樣率變換是信號(hào)處理中經(jīng)常遇到的操作。當(dāng)信號(hào)的采樣率遠(yuǎn)大于其奈奎斯特采樣率時(shí),對于信號(hào)進(jìn)行降采樣率操作是十分必要的,這對于芯片的工作穩(wěn)定性和功耗都十分重要。該方式的數(shù)學(xué)表示為:
其中[]為取整操作,N為抽取倍數(shù),f(n)表示抗混疊濾波器的通帶最大為原信號(hào)的1/N。經(jīng)過抽取后的信號(hào)自身頻率不變,但采樣率變?yōu)樵瓉淼膌/N。
6 結(jié)束語
通過以上分析和介紹,可以看到,通過使用新近的數(shù)字集成芯片及數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)可以很好地實(shí)現(xiàn)和改善傳統(tǒng)體制的設(shè)備,并獲得很好的性能。
首先,更多地使用數(shù)字技術(shù)可以有效地降低設(shè)備的體積、功耗和成本;其次,數(shù)字體制的傳輸可以保證很低的誤碼率,而不會(huì)因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/傳輸">傳輸為其帶來額外的信噪比損失;再次,由于距離對光纖體制傳輸?shù)挠绊懞苄?,所以,一般根?jù)傳輸距離更換或調(diào)整光模塊的發(fā)射功率,就可以滿足要求;最后,數(shù)字處理可以滿足不同體制的需求,濾波器等設(shè)計(jì)可以動(dòng)態(tài)更新。而在硬件資源足夠的條件下,完全可以完成同時(shí)多通
道的處理。
從一些國內(nèi)外的資料和報(bào)告來看,全數(shù)字的傳輸結(jié)構(gòu)已經(jīng)用于工程設(shè)計(jì),并在一些專項(xiàng)題目和探索研究中取得了很好的效果。
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