| 直擴定位中頻數字接收機實(shí)現幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題 | |
摘 要：介紹了直接擴頻序列擴頻定位系統的中頻數字接收機的設計和實(shí)現，討論了該中頻數字化接收機的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，包括中頻數字化、數字下變頻、PN碼捕獲和載波同步，并給出了他們的FPGA的解決方案。 關(guān)鍵詞：中頻數字化；數字下變頻；PN碼捕獲；載波同步 隨著(zhù)衛星定位系統的發(fā)展，對定位系統接收機的性能要求日益提高，實(shí)現信號的數字接收變得非常重要。FPGA器件具有速度快、密度高、功耗低、可配置性強等特點(diǎn)，可以簡(jiǎn)化系統設計、提高系統的穩定性和縮短開(kāi)發(fā)周期，已經(jīng)廣泛地應用于復雜電路的設計中。 根據某系統的設計要求，研制了適合于低信噪比條件下，直擴的軟件無(wú)線(xiàn)電接收機設備。系統要求靈敏度為－30 dBm(mW取10log)時(shí)，誤碼率＜10－5，且要求接收機的體積如手機大小的直擴軟件無(wú)線(xiàn)電的接收機。選取Actel公司的ProASICPlus系列，他是采用Flash存儲技術(shù)的現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)的第二代產(chǎn)品，并以該系列芯片為核心，將中頻以下的處理功能全部放在FPGA中完成。本文介紹的中頻數字接收機采用高性能的ProASICPlus芯片，很好地解決了在低信噪比條件下數字接收機中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。 1 系統設計的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題 中頻數字接收機主要有以下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：模數轉換模塊、數字下變頻、PN碼的相關(guān)捕獲跟蹤和相關(guān)載波提取。圖1給出了中頻數字相關(guān)接收機的總體設計與具體實(shí)現結構。 1．1 模數轉換模塊 中頻數字化單元模數轉換部分由數控增益放大器與ADC的AD6640組成。數控放大電路將輸出的信號的峰峰值控制于1．5～2．0 V之間。AD6640是為了寬帶和多信道數字無(wú)線(xiàn)接收機而推出的12 b中頻快速采樣ADC，他的溫度范圍為－40～185℃。 AD6640芯片可以提供高達65 MS/s的采樣速率、80 dB的SFDR，他的所有差分模擬輸入階段具有300 MHz輸入帶寬特征，直接采樣的中頻頻率可以高達70 MHz。該芯片在5 V供電的時(shí)候，功耗僅為710 mW。模數轉換所有需要的功能，包括輸入緩沖、跟蹤保持放大、數字糾錯以及2．4 V參考電壓都是由AD6620芯片來(lái)提供。關(guān)于采樣速率的選擇，該處采用欠采樣技術(shù)。所謂欠采樣技術(shù)就是對于帶通信號(頻率屬于fL～fH之間)而言，只要采樣頻率fT滿(mǎn)足：  |
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