FPGA优化的正交解调算法提升软件无线电性能

该篇论文深入探讨了在软件无线电领域的一项创新性工作，由张尊和李绍荣两位作者提出，他们针对软件无线电中调制解调技术的关键作用，特别是数字正交解调的效率和实时性问题，设计了一种基于FPGA（现场可编程逻辑阵列）的改进正交解调算法。传统的数字相干解调方法存在计算复杂度高、器件成本和能耗大的缺点，这限制了软件无线电的性能和灵活性。 论文首先阐述了软件无线电的基本概念，即通过软件实现信号处理的灵活性，包括信号波形的配置、编码、调制方式、频率调整以及加密等功能。软件无线电的解调过程通常采用数字化正交解调，但传统的数字相干解调对每个采样值进行复杂的乘法和滤波操作，对计算速度有较高要求。为了解决这一问题，作者提出了一个新算法，利用多相滤波技术从宽带中频采样信号中提取正交信号，降低了计算量，提高了实时性能，并且更适合在资源受限的FPGA平台上实现。 算法的实施步骤包括采样信号经过A/D转换后，通过多相滤波获得两个正交信号，然后对这些信号进行特定的运算处理，最终解调出基带信号。这种方法简化了运算流程，降低了功耗，同时保持了良好的解调质量，这对于提高软件无线电的整体通信质量和效率具有重要意义。 文中还强调了新算法的实用性，指出它不仅适用于接收机设计，而且在实际应用中可以灵活配置，适应多种无线通信需求。论文最后给出了算法的具体实现步骤和关键公式，以及性能分析结果，展示了其在软件无线电接收机中的潜力和优势。 这篇论文为软件无线电系统提供了一种优化的解调策略，旨在提升系统性能、降低成本和功耗，对于推动软件无线电技术的发展具有重要的理论价值和实践指导意义。