软件无线电技术实验报告_实验三.doc

《软件无线电技术实验报告》—— 实验三：数字上下变频 软件无线电技术是一种现代通信技术，它将传统的硬件功能转移到软件中实现，使得通信系统更加灵活和可配置。本实验报告主要探讨了数字上变频和下变频的原理及其在实际通信系统中的应用。 1. 数字上/下变频原理 数字上变频是将基带信号搬到高频载波的过程，而数字下变频则是相反，将高频信号还原为基带信号。这两个过程都涉及到复数运算，通过信号与复旋转向量相乘来实现频率的搬移。公式（3.1）和（3.2）展示了这一过程，其中cf代表载波频率，T为采样周期。数字上变频和下变频的关键在于信号和复向量的量化，确保满足采样定理，避免信息损失。 2. 数字下变频分析 数字下变频的目标是将所需信号从载波频率下变频至基带。当模拟中频信号为单频形式时，经过A/D转换后，信号被离散化。数字正交解调是下变频的一种方法，它通过两个正交本振信号与接收信号相乘，分别产生I路和Q路信号。I路和Q路信号包含了高频分量和低频分量，其中低频分量是所需信号，高频分量则需要通过滤波去除。 3. 数字下变频的时域和频域分析 在时域中，数字下变频的结果是将信号从载波频率下变频到基带。而在频域中，经过A/D变换后，信号的频谱被离散化，并通过正交解调进一步分离出所需信号的频谱成分。需要注意的是，实际接收信号与发射信号可能存在相位和频率偏差，需要进行校正。 4. VHDL实现数字上/下变频 VHDL是一种硬件描述语言，用于实现数字逻辑电路。在实验中，通过VHDL可以设计一个系统，首先对AD输入的信号进行采样，然后利用内部生成的1MHz正弦载波信号表与采样数据相乘，最后通过DA转换器发送出去。1MHz正弦载波的产生是通过对16MHz采样率的信号进行离散化计算得到的。 总结来说，软件无线电技术实验三的核心是理解并掌握数字上/下变频的原理及其在VHDL中的实现。通过实验，学生不仅能深入理解通信信号处理的基本概念，还能通过实践提升硬件描述语言的应用能力，这对于理解和设计现代通信系统具有重要意义。