KimuraTakuya

中频数字化基带硬件电路设计

KimuraTakuya 在 2017-5-6 建立的討論區
最後回覆由Amenda-NanYa於2017-5-26提供

以数字基带信号处理器件FPGA 为核心,实现上行信号的捕获、跟踪、扩频解调,主要由信号放大电路、AD 转换电路、FPGA 最小系统和电源转换电路组成。其硬件总体结构见图

信号放大电路

信号放大电路的主要功能为实现信号的隔离,以及对输入信号进行功率的调整,达到信号处理最佳的状态。在接收通道中,将外部信号与内部信号隔离,并将接收中频信号接口的输入阻抗调整为50Ω、信号由0.7Vpp~1Vpp 调整为1Vpp~1.5Vpp。对于高速A/D 采集电路来讲,前端信号调理电路显得尤为重要,不仅要有足够的带宽,其本身的噪声也要小,这样才不会对ADC 的精度造成影响。考虑到以上因素,同时根据产品型号元器件选用目录,我采用了AD 公司的AD8001 作为运算放大器,下面对AD8001SQ 器件的参数作一下简单的介绍。

 供电电压:±5V;

 3dB 带宽:800MHz;

低功耗:55mW;

 输入噪声:2nV/Hz;

A/D转换电路

A/D转换电路将射频接收通道送来的两路中频模拟信号转换为适于FPGA 处理的数

字信号,根据A/D 器件的选用原则、本设计的设计要求及元器件选用目录,我们选用了

A/D 公司的12 位模数转换芯片AD10200。AD10200 是一款高精度的采样芯片,其性能

指标如下:

 模拟部分工作电压+5V,数字部分3.3V;

 最大输入电平 2.048Vpp;

 双通道,采样精度为 12bit;

 最高可达 105MSPS;

 单通道 0.85W,低功耗;

 全功率带宽 250MHz;

 通道间隔离大于 80dB;

 补码输出。

电源转换电路

电源转换电路的功能就是将输入的+5V 电源转换成电路所需的+3.3V、+2.5V、+1.2V电源。根据功率核算及产品相关要求,本设计采用了DC-DC 芯片MSK5232-3.3HTD、MSK5232-2.5HTD 和MSK5251-1.2H,其中MSK5232-3.3HTD 实现电压从+5V 到3.3V、MSK5232-2.5HTD 实现电压从+5V 到2.5V、MSK5251-1.2H 实现电压从+2.5V 到1.2V的转换。

设计了一种基于FPGA 的中频信号处理通用硬件平台,该硬件平台主要包括A/D、FPGA 最小系统、接口电路、电源转换电路等,硬件电路主要功能是将遥控中频模拟信号功率调整,然后数字化处理,送FPGA 解调,并将解调数据输出。

結果