文献综述(或调研报告):
一.DDC和DUC模块发展概况
1.DDC(数字下变频)
数字下变频主要应用于射频、中频向基带信号的转换,DDC现在较为流行的有RFEL[1]的IP核,其能够达到较好的工作效率。同样的,基于不同的需求,或许不满足于既有IP核的功耗或者有自己的设计需求,有很多的自行设计DDC,其中有基于ASIC[2]的,也有基于FPGA[3]的设计,由于现代无线通信需求的多变性,ASIC实现DDC已经不能够适用于时代和产业需求。而同时由于DDC输入的往往是ADC输出的中频信号,而输出端连接的则是工作在基带的dsp,前者数据速率为2-3GHz,而后者往往是百兆级的。同时,现代无线通信的带宽逐渐增加,意味着ADC的输出频率会逐渐变高,因此需要我们设计更加高性能高要求和可变的DDC模块。
DDC模块主要由混合器和滤波器组成,其中混合器主要元件是NCO,其实现方法多变,主要由CORDIC[4]实现,在IP核中有较好的综合。同时,由于ADC的输出为多路输出,DDC模块需要采用多个并联NCO。
滤波器部分在确保降采样倍数的同时还要兼顾滤波器性能,所以滤波器选择极为重要。传统的滤波器选择有多相FIR滤波器、CIC滤波器、半带滤波器。他们之间的级联有很强的降采样和滤波功能。其中CIC滤波器和半带滤波器的实现结构较为简单,而多相FIR滤波器需要考虑资源的利用问题,因此需要规划好乘法器的使用模式[5]。
2.DUC(数字上变频)
DUC功能和DDC相反,是作为基带向中频和射频的中转器件,目前关于其实现方式有多种:一是超奈奎斯特区法,二是带通内插滤波法,三是正交数字上变频法[6]
和DDC类似,在FPGA上实现DUC主要有两个模块:滤波器和混合器。然而由于其输入频率是基带频率,而升采样是由内插来拓宽带宽的,所以他不要求有很复杂的滤波器结构,往往一个多相FIR滤波器可能就足够。之后的混频器和DDC类似,都是NCO并行多路运算输出到DAC模块[7]。
二.FPGA发展概况
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