CN202043074U - 可配置数字下变频器 - Google Patents

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范玉进
张鹏泉
袁琳
褚孝鹏
李柬
曹晓东
赵维兵
张波
王文亮
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Abstract

本实用新型涉及一种可配置数字下变频器，它包括FPGA电路，FPGA电路的内部电路结构为：数字载波生成电路连接乘法器，乘法器连接数字滤波器，地址译码器分别与数字载波生成电路、数字滤波器连接。数字载波生成电路的连接关系为：频率字控制模块、载波字长控制模块、驱动时钟控制模块、计数器并联，CORDIC模块分别与频率字控制模块、载波字长控制模块、驱动时钟控制模块、计数器、D触发器连接。数字滤波器电路的连接关系为：滤波参数配置电路分别与FIR滤波电路、CIC滤波电路连接、FIR滤波电路与CIC滤波电路连接。本实用新型的特点：1、电路简单；2、使用灵活，可以随意配置下变频频率；3、多种处理方式，可以设置滤波器带宽和多种采样率。

Description

可配置数字下变频器
技术领域
本实用新型涉及一种主要应用于卫星导航通信领域，对信号进行中频数字化处理的可配置数字下变频器。由于它控制的是下变频频点、信号带宽、采样率，相对于模拟控制它可以提高效率。
背景技术
通常的数字下变频器通常具有频点固定、带宽固定、采样率固定等特点。配置方式比较单一，很难实现多频点多带宽多采样率的灵活处理。在需要多频点多带宽多采样率卫星导航信号处理工作时就没办法适用了。
发明内容
       鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种变频频点可配置，多种采样率选择，并且信号带宽可以设定的可配置数字下变频器。
本实用新型为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种可配置数字下变频器，其特征在于：包括FPGA电路，所述FPGA电路的内部电路结构为：数字载波生成电路连接乘法器，乘法器连接数字滤波器，地址译码器分别与数字载波生成电路、数字滤波器连接。所述数字载波生成电路的连接关系为：频率字控制模块、载波字长控制模块、驱动时钟控制模块、计数器并联，CORDIC模块分别与频率字控制模块、载波字长控制模块、驱动时钟控制模块、计数器、D触发器连接。所述数字滤波器电路的连接关系为：滤波参数配置电路分别与FIR滤波电路、CIC滤波电路连接、FIR滤波电路与CIC滤波电路连接。
本实用新型的特点1、电路简单；2、使用灵活，可以随意配置下变频频率；3、多种处理方式，可以设置滤波器带宽和多种采样率。
附图说明
图1为本实用新型电路连接框图。
图2为本实用新型端口输出示意图。
图3为本实用新型数字载波生成电路连接框图。
图4为本实用新型数字滤波器电路连接框图。
具体实施方式
如图1所示，可配置数字下变频器，包括FPGA（现场可编门阵列）电路， FPGA电路的内部电路结构为：数字载波生成电路连接乘法器，乘法器连接数字滤波器，地址译码器分别与数字载波生成电路、数字滤波器连接。
该可配置数字下变频器可以根据配置信息，选择产生对应数字载波，对多种带宽的信号进行下变频和滤波处理，按需要的采样率输出数字基带信号。变频频点、采样率、信号输出带宽可控。该可配置数字下变频器可以作为控制器（如MCU）的外部RAM使用，采用非复用方式连接。这样控制器可以像操作外部RAM一样操作快速操作FPGA内部寄存器。配置和设置速度快。
如图2所示，输入中频数字信号，输出基带数字信号。由地址、数据和写信号组成对外通信端口。图中：IF_IN 中频信号输入、BB_OUT基带信号输出、A0～7地址信号、D0～7数据信号、WR写信号。
如图3所示，数字载波生成电路的连接关系为：外部控制信息依次与频率字控制模块、载波字长控制模块、驱动时钟控制模块、计数器连接，CORDIC模块分别与频率字控制模块、载波字长控制模块、驱动时钟控制模块、计数器、D触发器连接。CORDIC模块根据不同的频率字、载波字长、驱动时钟周期来进行坐标矢量旋转运算，运算结果按照计数器的顺序行输出形成数字载波。频率字和驱动时钟周期共同形成时间基准，控制数字载波的频率。频率字控制按照配置命令产生相应频率字信息，CORDIC模块按频率字信息产生并输出对应频率的正弦和余弦数字载波。
如图4所示，数字滤波器电路的连接关系为：滤波参数配置电路分别与FIR滤波电路、CIC滤波电路连接、FIR滤波电路与CIC滤波电路连接。滤波器配置模块为FIR滤波电路设定带宽，为CIC滤波电路设定采样率。乘法运算后的信号先经过低通滤波，再进行抽取得到所需的数字基带信号。

Claims (3)

1.一种可配置数字下变频器，其特征在于：包括FPGA电路，所述FPGA电路的内部电路结构为：数字载波生成电路连接乘法器，乘法器连接数字滤波器，地址译码器分别与数字载波生成电路、数字滤波器连接。
2.根据权利要求1所述的可配置数字下变频器，其特征在于：所述数字载波生成电路的连接关系为：频率字控制模块、载波字长控制模块、驱动时钟控制模块、计数器并联，CORDIC模块分别与频率字控制模块、载波字长控制模块、驱动时钟控制模块、计数器、D触发器连接。
3.根据权利要求1所述的可配置数字下变频器，其特征在于：所述数字滤波器的电路连接关系为：滤波参数配置电路分别与FIR滤波电路、CIC滤波电路连接、FIR滤波电路与CIC滤波电路连接。
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