基于FPGA的宽带数字信道化接收机设计与实现

"本文主要探讨了在EDA/PLD领域中，如何利用FPGA技术设计宽带数字信道化接收机，以应对现代复杂电磁环境的需求。数字信道化接收机在电子战中扮演重要角色，它需具备宽处理带宽、高灵敏度、大动态范围以及多信号并行处理能力。文章介绍了基于多相滤波的数字信道化结构，通过高速A/D转换器采样，然后利用FPGA中的硬件资源实现信号处理。具体实现中，采用多相滤波器组，将原型滤波器调制到多个支路，实现了信道的高效划分和处理。文章还提及在Altera的EP3SE110F1152C4 FPGA上成功实现了这一设计，输出载频和相位信息。" 在现代电子战系统中，数字信道化接收机成为了解决复杂信号环境的关键技术。这种接收机能够处理广泛的频率范围，同时保持高灵敏度和大动态范围，以应对密集的电磁信号。数字信道化的核心在于多相滤波器结构，这涉及到了高速模数转换器（A/D）的数据采样和多相滤波器组的应用。A/D转换器将模拟信号转化为数字信号，随后经过下抽样，降低数据速率，使得数据能够适应后续处理。多相滤波器组由原型滤波器调制而成，能够将信号分解到多个独立的信道，从而实现多信号的并行处理。 信道划分是数字信道化的重要步骤，通常选择50%的信道交叠来消除处理盲区，确保所有频率都能被有效覆盖。多相滤波器组则是根据这一划分进行设计，每个滤波器对应一个信道，通过滤波器的滤波特性将不同频率成分分离出来。FPGA因其灵活的硬件结构和丰富的乘法器、锁存器资源，以及内置的数字信号处理IP核，成为实现高速数字信道化算法的理想平台。 在实际设计中，本文作者使用了Altera公司的FPGA产品EP3SE110F1152C4，成功构建了高速数字信道化接收机，能够输出信号的载频和相位信息，证明了基于FPGA的这种方法在性能和实用性上的优越性。这种设计不仅提高了系统的处理效率，还增强了系统的实时处理能力，对于现代电子战系统来说，具有重要的应用价值。