神马文学网直扩定位中频数字接收机实现几个关键问题_hc360慧聪网电子行业频道技术文章
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/30 03:16:14
直扩定位中频数字接收机实现几个关键问题
http://www.hc360.com 2005年10月19日10时59分 慧聪网电子行业
摘 要：介绍了直接扩频序列扩频定位系统的中频数字接收机的设计和实现，讨论了该中频数字化接收机的几个关键问题，包括中频数字化、数字下变频、PN码捕获和载波同步，并给出了他们的FPGA的解决方案。
关键词：中频数字化；数字下变频；PN码捕获；载波同步
随着卫星定位系统的发展，对定位系统接收机的性能要求日益提高，实现信号的数字接收变得非常重要。FPGA器件具有速度快、密度高、功耗低、可配置性强等特点，可以简化系统设计、提高系统的稳定性和缩短开发周期，已经广泛地应用于复杂电路的设计中。
根据某系统的设计要求，研制了适合于低信噪比条件下，直扩的软件无线电接收机设备。系统要求灵敏度为－30 dBm(mW取10log)时，误码率＜10－5，且要求接收机的体积如手机大小的直扩软件无线电的接收机。选取Actel公司的ProASICPlus系列，他是采用Flash存储技术的现场可编程门阵列(FPGA)的第二代产品，并以该系列芯片为核心，将中频以下的处理功能全部放在FPGA中完成。本文介绍的中频数字接收机采用高性能的ProASICPlus芯片，很好地解决了在低信噪比条件下数字接收机中的几个关键问题。
1 系统设计的几个关键问题
中频数字接收机主要有以下几个关键问题：模数转换模块、数字下变频、PN码的相关捕获跟踪和相关载波提取。图1给出了中频数字相关接收机的总体设计与具体实现结构。
1．1 模数转换模块
中频数字化单元模数转换部分由数控增益放大器与ADC的AD6640组成。数控放大电路将输出的信号的峰峰值控制于1．5～2．0 V之间。AD6640是为了宽带和多信道数字无线接收机而推出的12 b中频快速采样ADC，他的温度范围为－40～185℃。
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AD6640芯片可以提供高达65 MS/s的采样速率、80 dB的SFDR，他的所有差分模拟输入阶段具有300 MHz输入带宽特征，直接采样的中频频率可以高达70 MHz。该芯片在5 V供电的时候，功耗仅为710 mW。模数转换所有需要的功能，包括输入缓冲、跟踪保持放大、数字纠错以及2．4 V参考电压都是由AD6620芯片来提供。关于采样速率的选择，该处采用欠采样技术。所谓欠采样技术就是对于带通信号(频率属于fL～fH之间)而言，只要采样频率fT满足：
http://www.hc360.com 2005年10月19日10时59分 慧聪网电子行业
摘 要：介绍了直接扩频序列扩频定位系统的中频数字接收机的设计和实现，讨论了该中频数字化接收机的几个关键问题，包括中频数字化、数字下变频、PN码捕获和载波同步，并给出了他们的FPGA的解决方案。
关键词：中频数字化；数字下变频；PN码捕获；载波同步
随着卫星定位系统的发展，对定位系统接收机的性能要求日益提高，实现信号的数字接收变得非常重要。FPGA器件具有速度快、密度高、功耗低、可配置性强等特点，可以简化系统设计、提高系统的稳定性和缩短开发周期，已经广泛地应用于复杂电路的设计中。
根据某系统的设计要求，研制了适合于低信噪比条件下，直扩的软件无线电接收机设备。系统要求灵敏度为－30 dBm(mW取10log)时，误码率＜10－5，且要求接收机的体积如手机大小的直扩软件无线电的接收机。选取Actel公司的ProASICPlus系列，他是采用Flash存储技术的现场可编程门阵列(FPGA)的第二代产品，并以该系列芯片为核心，将中频以下的处理功能全部放在FPGA中完成。本文介绍的中频数字接收机采用高性能的ProASICPlus芯片，很好地解决了在低信噪比条件下数字接收机中的几个关键问题。
1 系统设计的几个关键问题
中频数字接收机主要有以下几个关键问题：模数转换模块、数字下变频、PN码的相关捕获跟踪和相关载波提取。图1给出了中频数字相关接收机的总体设计与具体实现结构。
1．1 模数转换模块
中频数字化单元模数转换部分由数控增益放大器与ADC的AD6640组成。数控放大电路将输出的信号的峰峰值控制于1．5～2．0 V之间。AD6640是为了宽带和多信道数字无线接收机而推出的12 b中频快速采样ADC，他的温度范围为－40～185℃。
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AD6640芯片可以提供高达65 MS/s的采样速率、80 dB的SFDR，他的所有差分模拟输入阶段具有300 MHz输入带宽特征，直接采样的中频频率可以高达70 MHz。该芯片在5 V供电的时候，功耗仅为710 mW。模数转换所有需要的功能，包括输入缓冲、跟踪保持放大、数字纠错以及2．4 V参考电压都是由AD6620芯片来提供。关于采样速率的选择，该处采用欠采样技术。所谓欠采样技术就是对于带通信号(频率属于fL～fH之间)而言，只要采样频率fT满足：
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