中频数字化接收机的数字信号处理技术分析

褚秀春

摘 要：无线通信是当前社会重要的通信形式之一，已经应用到很多领域中。如今数字信号处理技术发展迅速，原有的接收设备和信息技术社会的需要不符，难以满足日益发展的需要。本文通过对中频数字化接收机信号处理相关问题的研究和深入分析，提出创新理论，以为相关领域研究提供参考和借鉴，促进中频数字化接收机信号处理技术的发展。

关键词：中频数字化接收机；数字雷达；数字信号处理技术

1990年开始，无线电逐渐发展起来，建立了有很多特点的硬件平台，如开放性、模块化、标準化等等。随着技术的发展和提高，中频数字化接收机出现在人们的视野中，主要利用软件无线电，结合中频进行信号采样，实现信息的快速、优质沟通和交流，如今已经被应用到很多领域中，如加工业、传播业、运输业等等。以下对其进行深入分析。

1 数字信号处理

数字信号处理主要是对信号进行搜集、改变、过滤、估值、强化、压缩、辨别等一系列的处理。其构成理论有A/D技术、离散系统研究、信号估值、滤波技术、信号建模、算法等[1]。目前，数字信号处理方式主要有①应用软件模拟计算；②应用单片机处理信号；③利用变成DSP芯片处理。

2 接收机硬件平台

中频数字化接收机运行中先将收到的信号输入到模数转换设备中（A/D），在采集样本后改变模数（采样速度单位为赫兹Hz）；将其中出现的数字信号放到PDC中加以处理（可编程变频设备），再将频谱传运到基带信号；然后进行按个滤波，让宽带到达预定数值；并把采样频率依次减少，利用各种软件模块处理信号，如DSP信号在被处理后，得到音频信号，由此实现解调、增益的效果[2]。

3 中频数字化接收机数字信号处理

3.1 通道模拟

在接收信号后将其加以放大处理（利用低噪声放大设备），主要因为混频设备对输入的信息有一定的规定和标准。其后将信息和可变本振信号共同混合，得到频率的差距，并得出中频信息。在利用窄带滤波设备将频率增加后，达到A/D转换设备要求的标准信号频率值。

3.2 抽取滤波技术

3.2.1 数字混频设备

通常将实际信号输入到设备中，数字混频设备能够应用两个实数乘法设备完成。用中频信号乘以正余弦信号（NCO发出的）以使频谱下移。仅仅利用低筒滤波设备即可将需要的信号得出。

3.2.2 抽取滤波

抽取虑波时，如果利用滤波设备（单级）就需要保证渡带倾斜度较大，但会导致相关的计算程序较多，耗费大量的时间，完成难度较高。所以可先将实际信号简单地过滤，保证发挥出抗混叠滤的作用，随后抽样过滤，提取信号。这样就简化了计算过程，操作起来并不是非常复杂[3]。

3.3 A/D采样

A/D采样主要有3种方法：①过采样。其在信号频率最大值与1/2的中间存在缓冲区域，无须过多地要求抗谐波斜度。同时，过采样能够避免出现太多的噪声。但是应用此方法，须采集低频率信号的样本，其技术要求比较高。并且采样后出现的数据比较多，需要极大容量的数据输入输出量，之后的处理过程较为烦琐。②Nyquist采样。Nyquist采样主要利用较为平均的采样值进行信号处理，对于信号的要求关键位带宽值和时间间隔有一定的限制（带宽为0～fh，间隔≤0.5fh）。此方法在应用过程中能够确保最初的信号恢复位置，时间比较精准，要求技术非常高。③带通采样。要求采样率≥2B（信号带宽的2倍），防止信号频谱重复[4]。

3.4 AGC控制

AGC控制环节比较重要。中频接收机运行过程中一定要保证信号非常强。而AGC控制技术能够帮助提高信号接收成功率，防止信号过强导致运输不佳或者无法看清等问题，提高信号变化的稳定性。具体在模拟AGC信号后U（电压）通过D/A变化成模拟U，以控制窄带信号放大设备的增益，很大程度上保证了信号幅度的稳定性。而AGC数字通常调整性能较高，能够保证DSP中输入的信号比较真实。其变频设备控制的参数有4个（如输出额定值，最大、小增益，控制斜率等等）。

4 结束语

中频数字化接收机的数字信号处理技术通过对信号的处理，将各种计算方法加以评估后，挑选最为有效的方法，应用相关的处理设备进行处理，很大程度上提高了处理效率，降低了难度，并且保证了信号的稳定性。随着信息技术的发展，应加强对高速数据搜集处理技术的研究，发展硬件技术，以此提高技术实力，优化中频数字接收机性能，保证更好地对数字信号进行处理。

参考文献

[1]朱艳红.基于FPGA的中频信号数字处理的技术实现[J].舰船电子对抗，2013，10（6）：46-51.

[2]曾兆敏，彭正松.数字下变频器HSP50216及其在中频数字化接收机中的应用[J].科技资讯，2010，9（13）：14-15.

[3]冯立，姚远程，张胡平.运用多速率处理技术实现软件无线电接收机的数字解调[J].西南科技大学学报，2011，2（8）：28-32.

[4]罗丽，黄勇.二次雷达数字接收机的中频带通采样和数字正交解调及其实现[J].光盘技术，2012，7（4）：30-31.

（作者单位：国家新闻出版广电总局725台）