基于变换采样的超宽带接收机：5GHz带宽与8GHz等效采样率的设计

本文主要探讨了基于变换采样的超宽带接收机设计，旨在解决在超宽带（UWB）通信中如何以较低的采样率高效地处理带宽极宽的脉冲信号的问题。设计的关键在于实现高精度和低系统复杂度的平衡。该接收机的核心部分包括： 1. 跟踪保持放大器：在模数转换器（ADC）前加入这个组件，提升了系统的模拟带宽至5GHz，有助于扩展信号处理的动态范围，减少信号失真。 2. 变换采样策略：不同于传统的直接采样和顺序欠采样，该设计采用了变换采样方法。这种方法利用超宽带跟踪保持器，配合低采样率的ADC，能够处理宽达8GHz的信号带宽，同时实现等效采样率高达8GHz，满足了对高时间分辨率信息的需求。 3. 可编程延时芯片：这一设计引入了可编程延时，可以根据需要调整采样时钟的延迟，进一步提升等效采样率，减少因采样时钟抖动引起的误差。 4. 系统灵活性：该接收机设计充分考虑了窄带信号干扰对性能的影响，通过优化资源分配，确保在面对不同信号类型时仍能保持良好的接收性能。 5. 硬件实现：接收机采用VHDL编程，并通过Chipscope进行信号捕获和验证，确保设计的正确性和有效性。 6. 应用领域：这款接收机适用于带宽1GHz及以上的超宽带信号，特别适合于高精度定位系统，如GPS、雷达等，能够支持超宽带通信与测距等应用场景。 总结来说，本文介绍了一种创新的接收机架构，通过变换采样技术克服了传统采样方法在处理超宽带信号时面临的挑战，为高性能、低成本的超宽带信号处理提供了新的解决方案。这一设计的实现，不仅提高了信号处理效率，还简化了系统设计，为超宽带通信技术的发展奠定了坚实基础。