题目：基于FPGA的OFDM_TDD系统中数字中频技术研究与实现

本课题的研究工作过程中，在对正交频分复用（OFDM）原理、带通采样理论、多速率数字信号处理理论、滤波器的设计与实现进行学习和研究的基础上，根据信号处理任务的要求以及GC5016和Xilinx sx55 FPGA的基本特性，经过实际应用的验证，给出了一种基于可编程逻辑门阵列（FPGA）的数字上变频器（DUC）的实现结构。该结构充分利用了FPGA灵活、快速的优点，实现了OFDM信号基带和中频之间的变换，构成了一个硬件结构模块化的高速实时系统。这样就摆脱了专用数字上变频/数字下变频（DUC/DDC）芯片的限制，使用FPGA实现DUC还可以节约印制电路板（PCB）布局布线空间和减少整板功耗，同时给调试工作带来了极大的便利，软件的升级也比较方便，是一种很有潜力的实现方法。本文设计与实现了OFDM_TDD系统中的数字上变频器。文中研究了与DUC相关的数字信号处理理论，采用多相结构和Xilinx XtremeDSP设计了其电路并分析了其中的技术难点，提出了相应解决办法。论文对DUC的主要模块如FIR滤波器、CIC滤波器和混频器等进行了设计说明和分析实现，其中对于内插滤波器的结构和实现进行了深入研究。 该方案中分两级来实现DUC的内插和滤波功能，第一级通过创建优化的并行有限脉冲响应（FIR）滤波器结构完成对多天线的复用，实现了数据的两倍内插和滤波，有效地减少了运算和硬件开销。第二级利用并行FIR滤波器结构实现了两倍内插级联积分器-梳状（CIC）滤波器，摆脱了传统搭建积分部分和梳状部分实现CIC滤波器的方式，节约了逻辑资源开销，提高了效率。最后在FPGA内部还实现了数控振荡器（NCO）和混频器（Mixer），完成了DUC的调制功能。