[发明专利]一种通用解调器

说明书

本发明公开了一种通用解调器，包括接口、接口电路、模数转换器和FPGA芯片，所述接口电路包括硬件滤波电路、电压转换电路和单端转差分电路，所述FPGA芯片内部构造有解调算法模块，所述接口、硬件滤波电路、电压转换电路、单端转差分电路、模数转换器和FPGA芯片依次相连，所述接口采集中频信号，该中频信号经过所述接口电路预处理后进入所述模数转换器，所述模数转换器完成对中频信号的AD转换，然后再将AD转换后的数字信号送入所述FPGA芯片的解调算法模块进行解调。本发明的通用解调器，接口电路在带宽和增益性能上具备通用性,有效防止电路饱和信号幅度过小，保证模数转换器的转换精度。

技术领域

本发明涉及一种通用解调器。

背景技术

在国外，上世纪八十年代就出现了关于数字化解调系统方面的论述和报告，90年代后渐渐出现了基于片上系统(System On Chip，SOC)和软件无线电技术的数字解调设计思想，同时一些公司相继推出了数字化解调产品。美国的Pentek公司2007年成功推出了功能强大的Model 7142-428软件无线电处理机，该处理机不但包括14位125MHz的4个AD和1个DA转换通道，而且设计有多频带的数字下变频核，可实现抽取范围为2-65536，此外还拥有插值范围为2-32768的插值滤波器；Pentek公司推出的一系列软件无电线处理机产品为无线通信等系统提供了优越的解决方案。而在信号发生器研究和发展中，国外的产品技术成熟，产品种类齐全，目前国际上居领先地位的是美国的泰克(Tektronix)和安捷伦(Agilent)，其产品在技术和市场占有率上享誉全球。泰克公司的任意波形/函数发生器从AFG3000、AFG5000到AFG7000，可产生高达24GS/s的釆样率，成为当前市场上唯一能够生成最高达9.6GHz任意宽频带调制信号的单个设备信号发生解决方案，低端的AFG3021B带宽为25MHz，最大采样率250MS/S，128k内存深度，单通道输出；安捷伦公司低端的33521A系列函数/任意波形发生器，具有250MSa/s，16位分辨率，带宽30MHz。这些基于软件无线电设计理论的数字化中频解调系统和信号发生器为雷达、通信、测控等系统提供了优越的数字调制解调方案，同时也表明国外的软件无线电的应用技术达到了较高的水平。

在国内，一些研究所和高校从上世纪90年代开始软件无线电领域的研究。在中频解调方面，北京理工大学完成一台最高工作频率为25MHz的多信道雷达中频数字接收机系统，它采用的是Intersil公司专用DDC芯片HSP50216；电子科技大学电子工程学院采用ADI公司的AD6644和Xilinx公司的FPGA器件设计完成了一套雷达数字接收机系统，该系统设计中滤波器实现采用了分布式算法，其处理的最大带宽为5MHz，最高工作频率为70MHz，只能解调一种模式的数字信号。在信号发生器领域，国内从上世纪末开始开发任意波形发生器，价格比国外便宜，但性能指标与国际品牌相距甚远，江苏的江南电子仪器有限公司生产的EM32201型全数字合成任意波形发生器，带宽20MHz，采样速率100MSa/s，存储长度32K，双通道输出；北京普源精电科技有限公司的最高端产品DG5000系列函数/任意波形发生器，最大输入带宽350MHz，1GS/s采样率，14位分辨率，双通道输出。可见目前国内已经重视软件无线电技术的发展，不过同国外的应用技术相比仍有一定的距离。

综上所述，国外基于软件无线电的中频解调系统、信号发生器在理论研究上比较全面，设计思想相对来说也比较先进，尤其在参数适应范围上更加灵活多变，能够满足绝大多数测试系统的应用环境。但动辄数十万上百万的高昂成本，是测试设备难以承受的，只能作为实验设备使用。现在国内有一些高校和公司也开始这一方面的板卡和设备的开发，但此类设备的功能较为单一，只能在固定调制解调模式、码元速率和载波频率下工作。在测试设备的开发中，对于测试设备的不同参数需求，并没有通用性强性价比高的调制解调测试平台，和高效率的解决方案进行项目的设计开发，只能选择价格高昂的国外通用型产品或性能单一的国内调制解调板卡，在这过程中，采购周期变长，产品成本急剧上升，严重影响产品的开发和交付。同时，在这样的调制解调测试设备开发模式下，不同的测试参数需求使得测试设备的开发参数不同，使得每次测试设备的开发都相互独立，无法形成规模效益，也很难掌握核心技术。