頻譜儀數(shù)字中頻處理模塊邏輯設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著軟件無(wú)線電技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)器件的快速發(fā)展，頻譜分析儀的中頻處理模塊逐漸從傳統(tǒng)的模擬中頻過(guò)渡到數(shù)字中頻，由此形成的數(shù)字式頻譜儀相較于模擬頻譜儀，不僅測(cè)量精度更高，還具有測(cè)量速度快、更加實(shí)時(shí)等優(yōu)勢(shì)，有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文主要闡述了一種數(shù)字式頻譜儀中數(shù)字中頻處理模塊的邏輯設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，該模塊最重要的功能是獲得頻譜儀的可程控分辨率帶寬、視頻帶寬以及實(shí)現(xiàn)視頻檢波功能。結(jié)合頻譜儀工作特點(diǎn)及儀器的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，文中采用全數(shù)字中頻

2、處理技術(shù)，提出了數(shù)字中頻處理模塊的設(shè)計(jì)方案。在中頻處理模塊中，首先采用數(shù)字下變頻將中頻信號(hào)移至零頻，又在保證有效信號(hào)不失真的前提下，對(duì)高速率的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取濾波處理，得到低速率基帶信號(hào)，在此基礎(chǔ)上完成后續(xù)的濾波、檢波等信號(hào)處理，提取所需的頻譜信息，實(shí)現(xiàn)整個(gè)頻譜儀的頻譜測(cè)量功能。
　　所設(shè)計(jì)的處理模塊以中心頻率21.4MHz、采樣率100MSPS的中頻信號(hào)作為輸入信號(hào)，需要實(shí)現(xiàn)1KHz-3MHz分辨率帶寬范圍，以及四種常用的視頻檢波方

3、式。根據(jù)本處理模塊的功能特點(diǎn)，選用了現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）器件、通用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）器件和PCI-E接口專用芯片，分別用于實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)處理、中頻模塊控制和模塊與上位機(jī)通信的功能。其中，中頻信號(hào)處理是數(shù)字中頻的核心功能實(shí)現(xiàn)部分，它包含了數(shù)字下變頻、視頻濾波和視頻檢波三個(gè)部分，由于下變頻中含有多組濾波器，需要進(jìn)行大量的數(shù)字運(yùn)算處理，故FPGA器件特意選用了DSP48A資源較豐富的型號(hào)芯片，采用了IPCORE植入的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，