基于数字下变频器hsp的软件无线电接收机

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1、基于数字下变频器Hsp50214的软件无线电接收机第3期2006年6月微处理机MICROPROCESSORSNO.3Jun.,2006基于数字下变频器Hsp50214的软件无线电接收机刘毅,傅丰林,李超(西安电子科技大学通信工程学院,西安710071)摘要:数字下变频技术在软件无线电中有着广泛的应用,介绍了一种使用数字下变频器Hsp50214实现中频软件无线电接收机的设计.该系统具有从信号的数字化,下变频,同步,到解调的功能,具有一定的实用性.关键词:软件无线电;可编程数字下变频器;可编程数字锁相环;数字信号处理器中图

2、分类号:TN91文献标识码:A文章编号:1002—2279(2006)03—0085—02SoftwareRadioReceiverbasedonDigitaIDownconverterHsp50214LIUYi,FUFeng—lin,LIChao(CollegeofCommunicationEngineering,XidianUniversity,Xifin710071,China)Abstract:Downconvertingtechnologyhasbeenwidelyusedinsoftwareradio.Th

3、ispaperintroducesakindofsoftwareradioreceiverthatusingdigitaldownconverterHsp50214.Thissystemhasthecapacityofchangingsignalfromanalogtodigital,downconverting,synchronization,anddemodulation.Ithaspracti—cality.Keywords:Softwareradio;Programmabledownconverterdevic

4、e;DSP;;1引言软件无线电可以说是无线通信技术史上的第三次革命,它是一种高度数字化,完全可编程,功能扩充方便的通信系统.它的核心思想是使A/D,D/A转换器尽可能靠近天线,尽可能早的将模拟信号数字化,以便信号的产生,调制,编码,解码,解调等功能都能通过数字信号处理器(DSP)来完成.这样做通常有一个问题,对信号的采样通常在中频以上,从而使采样后的信号一般在几十MHz以上,这使得一般的DSP对这样高速的数字信号的处理显得捉襟见肘.对待这一问题,人们采用的解决办法是,首先对A/D输出的高速数字采样信号进行下变频,使其变

5、为低速率的基带信号,这样会使DSP处理起来变得游刃有余.2数字下变频技术的作用及其关键技术数字下变频技术的基本目的是从输入的宽带高速数据流中提取窄带信号,并滤除带外噪声,使其变为基带低速数据流,便于DSP的处理.数字下变频的关键在于高性能的数字抽取抗混叠滤波器的设计.为了防止抽取后信号的混叠,首先必须使信号的带宽满足抽取的要求,即若以M倍抽取,则抽取前信号的带宽应在1/2M以下.因此在抽取前的抗混叠滤波器的设计显得尤为重要.3系统设计方案所设计的软件无线电接收机的核心是下变频器HSP50214,数字锁相环HSP5021

6、0和数字信号处理器TMS320~C5402.HSP50214是Intersil半导体公司出品的一种功能强大的可编程数字下变频器(PDC).HSP50214B将数字中频信号搬移到基带,它可以完成下变频,抽取,窄带低通滤波,增益调整,重采样,以及直角坐标到极坐标的转换.它的应用十分广泛,包括单信道数字软件无线电接收机,基站收发信机.应用领域涉及到AMPS,TDMA,GSM,CDMA等.HSP50214B可编程下变频器是一个灵活的数字调谐电路,是为满足广泛的通信工业标准需要而设计的.它可以很方便的和DSP进行通信,包括控制字

7、,控制信号,以及下变频后输出数据的传递.它的主要特点是14Bit分辨率输入;前端处理速度可达65MHz,后端处理速度可达55MHz;可编程的NCO(数字控制振荡器);灵活的抽取率选择可以从4到作者简介:刘毅(1980一),男,陕西西安人,硕士研究生在读,主研方向:软件无线电,通信信号处理.收稿13期:2004—12—09?86?微处理机2006正16384,并且可以非整数倍抽取;多种输出方式,包括并行,串行,FIFO等;具有从笛卡尔坐标到极坐标的转换功能;最重要的是它有一个可编程的FIR滤波(实系数最大可到255阶,复

8、系数可到64阶),使用者可根据系统需要选择不同的滤波器系数.输入PDC将中频采样信号搬移到基带,同时降低了数据率.它的内部电路主要包括载波NCO(数字控制振荡器),5级CIC(梳状滤波器),7级半带滤波器,255阶的FIR滤波器,重采样滤波器,以及直角坐标到极坐标变换器.它的结构框图如图1所示.C0s(wcn)●●●l●/生数控本