论文部分内容阅读
WiMAX作为一种面向无线城域网的宽带接入方案，以其优异的性能和广阔的市场前景而倍受业界关注。在WiMAX系统内能否实现信号的可靠传输，很大程度依赖于其接收系统的性能好坏。数字下变频(Digital Down Converter，DDC)是决定数字接收系统性能的关键部分。
随着WiMAX/LTE等宽带无线通信技术的逐渐成熟，无线设备能够处理的信号速度也越来高。现代化的3G终端的处理速度高达每秒60-130亿次运算。对于如此大的运算速度，许多DSP处理器难以满足实际应用的需求，而专用芯片(ASIC)又缺乏灵活性。和DSP及ASIC相比，FPGA的运算能力强，开发周期短，且可修改。而DDC系统的各个模块在实现时，基本属于算法简单、计算速度较高的处理，非常适合于FPGA实现。
本文以软件无线电的设计思想为出发点，WiMAX系统为研究背景，在对数字接收系统涉及的基本理论做深入分析的基础上以设计DDC模块及实现其功能为目标展开研究。全文的的主要工作有以下几点:
首先，针对目前的软件无线电技术还不能实现将信号从射频到基带直接处理，在WiMAX系统中采用中频接收方案。
其次，在理解接收系统理论的前提下，重点研究了DDC中的CIC滤波器。针对CIC滤波器通带性能的不足，设计了一种新的，系数为SPT形式的补偿滤波器，通过MATLAB仿真，分析了本文所设计的补偿滤波器的性能。
再次，根据802.16e协议及射频与基带的参数，对数字中频接收系统参数的选定进行了详细的分析，给出了具体设计方案。依据分析得到的基本参数，对数字下变频内部主要模块的参数作了分析设定。
最后，采用编写程序和调用部分IP核相结合的方法，完成了DDC中各个模块的FPGA设计，并对整个系统进行了模块搭建，并验证了基于FPGA设计的数字下变频系统的正确性。