基于AD9268的短波接收全数字传输结构

摘要：介绍了一种基于新器件和设计方法的短波全数字的传输结构。该方法通过大量采用数字器件可以获得许多技术优势和进步，可以为面向未来的设备提供更为先进的硬件平台。
关键词：数字传输；采样单元；数字信号处理；软件无线电

0 引言
VHF频段(短波)是电磁频谱中使用密度较高的部分，包括通信、雷达、测控等系统均在该频段内有所出现，所以，各个领域均以短波接收机作为系统的前端。传统设备一般通过天线和模拟前端设备完成信号的预处理，特别是当数字处理设备和模拟前端设备距离较远时，还需要配置高功率放大设备以保证信号的长距离传输。随着数字芯片和设计技术的不断进步，这种体制可望被更为先进合理的结构所替代。

1 短波全数字传输系统的整体结构
由于短波频段本身范围有限(0～30 MHz)，实际使用时往往信号带宽有限，如通信系统在短波频段的典型带宽为6．4 kHz。所以，模拟分机除了变频外，还需要对信号进行窄带滤波处理。
传统的短波接收系统结构是由天线、模拟前端、功率放大器、数字后端等组成，其传统结构如图1所示。

着数字集成芯片和电路设计技术的进步，特别是高速高量化位数的ADC和DAC的成熟、高速SERDES芯片的出现、光纤传输模块和FPGA等数字信号处理芯片的应用，为这些关键技术构建全数字的传输结构提供了基本的支撑。
根据数字系统的能力和特点，使用先进的数字芯片和技术，可以构架一种先进的短波全数字传输结构，图2所示就是一种全数字的传输结构。

图2中，模拟器件和设备的比重大为降低，数字器件基本上都可从天线后介入到系统，保留低噪放器件的目的主要是为了保证接收机合理的噪声系数，同时也提升信号电平，以保证小信号能够被放大到ADC的有效采样电平范围之内。
高速高量化位数的ADC为系统的带内数据采集、系统动态范围和灵敏度提升提供了保证。
ADC后的数字信号可以通过SERDES结构进入光模块，并将其转换为光信号后通过光纤介质进行高速、长距离和低误码率的传输。
FPGA为宽带内的信号处理提供了数字硬件平台，通过成熟的数字信号处理算法和硬件设计技术，就可以轻松的实现数字信号下的信号变频和滤波处理。