[实用新型]一种基于软件无线电接收机的数字中频模块

说明书

技术领域

本实用新型属于无线移动通信信号处理技术领域，尤其涉及一种基于软件无线电接收机的数字中频模块。

背景技术

软件无线电是近几年来提出的一种通信新技术，它突破了传统的无线电台以功能单一、可扩展性差的硬件为核心的设计局限性，强调以开放性的模块化、标准化的最简硬件为通信平台，采用数字信号处理技术，尽可能地用可升级、可重配置的应用软件来实现无线电功能，使得无线通信系统具有很好的通用性和灵活性，使系统的互联和升级非常方便。

软件无线电由发射机与接收机两部分组成，它们都是由射频(含天线)模块、中频模块以及信号处理单元三大部分组成。软件无线电的核心思想是A/D(D/A)靠近天线，射频模拟信号尽可能地直接进行数字化，将其变换为适合于数字信号处理器或者计算机处理的数据流，然后通过软件来完成各种功能，使其具有良好的可扩展性和应用环境适应性。

诚然，现在的科学技术还没有达到理想的软件无线电要求，这是由于采样水平、数字信号处理技术的限制。目前，信号处理单元已实现了数字化处理，而射频模块与中频模块仍然以模拟信号处理为主。所以，软件无线电首先面临的问题就是如何对工作频带内的模拟信号进行数字化，也就是如何对所感兴趣的模拟信号进行采样。模拟信号处理具有频率稳定性差、相位噪声大等难以解决的问题。随着模数转换(ADC)等芯片技术水平的不断提高，中频模块的数字化成为可能，开发灵活、通用的数字化中频模块已成为一种发展趋势。

发明内容

针对上述背景技术中提到现有无线电接收机的中频模块为模拟量，信号处理过程中存在频率稳定性差、相位噪声大等不足，本实用新型提出了一种基于软件无线电接收机的数字中频模块。

本实用新型的技术方案是，一种基于软件无线电接收机的数字中频模块，分别与射频模块和信号处理单元连接，构成软件无线电接收机和发送机，其特征是该数字中频模块包括模数转换器和数字下变频电路；所述数字下变频电路包括混频电路和抽取滤波电路；混频电路包括混频器和数控振荡器；

所述模数转换器和混频器连接；混频器分别与数控振荡器和抽取滤波电路连接。

所述抽取滤波电路由设定数量的积分梳状滤波器和半带滤波器串联后的电路并联组成。

所述半带滤波器由EP3C40F484C8FPGA芯片实现。

所述模数转换电路、混频电路和积分梳状滤波器选用AD6654芯片实现。

所述半带滤波器由EP3C40F484C8FPGA芯片实现。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1.本实用新型可支持多种数字调制制式，为TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA、GSM等多种调制制式提供一个通用的解决方案；

2.本实用新型针对模数转换、数控振荡器等的性能指标要求高、实现原理复杂的问题，直接选用了高性能的ASIC芯片AD6654进行处理，保证了系统的可靠性；

3.本数字中频模块的功能强弱可根据需要进行开发，并兼容与模拟中频系统相连的射频处理系统，可大大节约经济成本；

4.为达到特殊目的或实现特殊功能，本实用新型使用FPGA并进行合理化配置，提高产品的灵活性；

5.本数字中频处理模块实现数字化与高度集成，有利于开发出体积更小、功耗更低、技术更先进、功能更强的软件无线电接收机。

附图说明

图1是数字中频模块原理图；

图2是数字中频模块硬件结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

本实用新型提供了一种可支持多种数字调制制式的数字中频模块，其功能强弱可根据需要进行开发，并兼容与模拟中频系统相连的射频处理系统，大大节约经济成本。通过将中频处理模块进行数字化与高度集成，开发出体积更小、功耗更低、技术更先进、功能更强的软件无线电接收机。

本实用新型通过下述技术方案实现：基于软件无线电接收机的数字中频模块，由模数转换电路和数字下变频电路构成，数字下变频电路包括混频电路和抽取滤波电路，混频电路包括混频器和数控振荡器(NCO)，模数转换电路的输入端为射频模块的参考时钟和模拟中频两路信号，模数转换电路的输出端与混频器连接，混频器的输出端与抽取滤波电路的输入端连接，抽取滤波电路输出端发送I/Q两路数据，数控振荡器(NCO)与混频器连接。