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　　摘要：本設計主要完成了中頻全數字頻譜分析儀的FPGA設計與實現。本設計的平臺是在Xilinx的Spartan6系列xc6slx16-3csg324型號的FPGA芯片中完成的，同時配合DSP等一些外圍芯片與設備。本設計能夠完成對中頻信號的功率和頻譜的分析，同時能夠根據不用的應用需要完成輸入信號的不同倍數的抽取、平均，實現了多種分辨率帶寬（RBW）和視頻帶寬（VBW）之間的相互切換，能夠滿足不同場合的需要。

FPGA設計實現部分

　　頻譜分析儀的主要工作原理

　　接收到的中頻模擬信號經過A/D轉換為14位的數字信號，首先對數字信號進行數字下變頻（DDC），得到I路、Q路信號，然后根據控制信號對I路、Q路信號進行抽取濾波，使用CIC抽取濾波器完成，然后在分別對I路、Q路信號分別進行低通濾波，濾波器采用FIR濾波器和半帶濾波器相結合的方式，然后對信號進行加窗、FFT（對頻譜進行分析時進行FFT運算，對功率譜進行分析時不進行FFT運算）、I路和Q路平方求和、求平均。最后將輸出的數據送入到DSP中進行顯示與控制的后續處理。

　　各個功能單元的詳細說明

　　1. DDC數字下變頻：對輸入的中頻信號變頻到0Hz點，即對輸入的信號分別與sin函數和cos函數相乘得到I路和Q路信號。

　　2. 采樣率變換：同過兩級CIC實現，能夠實現5、14、48、144、480…480000多個速率的切換。

　　3. 濾波：通過把FIR和半帶濾波器結合能夠實現很好的濾波性能，同時能夠實現2倍的抽取。

　　4. 加窗：對輸入的信號進行連續的加窗，窗長64點，為高斯窗。

　　5. FFT：通過對輸入信號做FFT運算能夠實現對信息的頻譜進行分析。FFT運算點數為64點。

　　6. 平方求和：分別對I路、Q路信號平方，然后相加得到一路信號

　　7. 平均：根據不同的RBW和VBW完成不同的平均長度。

關鍵字：賽靈思 FPGA DIY系列中頻全數字頻譜分析儀引用地址：賽靈思FPGA DIY系列（5）：中頻全數字頻譜分析儀的實現

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