基于MATLAB的硬件友好型数字下变频仿真系统

资 源 简 介

本项目实现了完整的数字下变频处理流程，包括模拟信号数字化采样、数字混频和数字滤波。全部采用底层代码开发，避免直接调用MATLAB高级内置函数，保证代码高效且贴近硬件实现。

详 情 说 明

基于MATLAB的硬件友好型数字下变频仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的数字下变频（DDC）处理链路的MATLAB仿真系统。系统采用底层代码构建，避免了直接调用MATLAB内置的高级信号处理函数，核心算法均通过乘累加等基础运算实现，确保了代码结构对DSP或FPGA硬件平台的良好移植性。该系统支持灵活的参数配置，可对下变频过程中的量化误差等性能指标进行分析，为硬件实现提供设计依据和性能评估。

功能特性

• 完整的DDC流程：实现了从模拟信号采样、数字混频、滤波到抽取的完整下变频处理链路。
• 硬件友好实现：混频、滤波等核心模块均采用自定义底层算法（如查找表混频、乘累加FIR滤波），避免了使用fft、fir1等高级内置函数。
• 参数灵活可配置：支持用户设置中频信号参数（载波频率、带宽）、下变频参数（本振频率、抽取因子）及系统配置（量化位数）。
• 定点数与量化分析：集成了定点数运算模型，可模拟有限字长效应，并进行量化误差分析。
• 全面的性能评估：输出下变频后的I/Q基带信号，并提供信号频谱对比、信噪比计算等分析结果，评估处理延时与硬件资源消耗。

使用方法

1. 参数配置：在main.m脚本的开始部分，根据提示修改载波频率、采样率、本振频率、滤波器系数、抽取因子、量化位数等参数。
2. 运行仿真：在MATLAB命令行中直接运行main.m主脚本，系统将根据配置的参数执行完整的下变频仿真。
3. 结果分析：仿真完成后，系统将自动生成并显示输入/输出信号的时域波形与频谱图，并在命令行窗口输出信噪比等性能指标及硬件移植的评估建议。

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2016b 或更高版本。
• 必需工具包：无特殊工具包要求，所有代码均为底层实现。但确保已安装基本的MATLAB产品（如Signal Processing Toolbox非必须，但可用于结果比对）。

文件说明

主入口脚本整合了整个下变频仿真系统的核心流程。其主要功能包括：初始化系统参数与生成模拟中频输入信号；调用自定义的数字混频模块产生I/Q两路信号；执行基于乘累加运算的FIR低通滤波与抽取；进行定点数建模与量化误差分析；最终完成频谱绘制、性能指标计算以及硬件兼容性评估报告的生成。