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随着现代无线通信技术和微电子技术的发展,软件无线电广泛运用于卫星、雷达、民用无线通信、遥感探测等领域,因此对软件无线电系统中的中频信号数字化的需求不断扩大。此外,PXIe总线作为PCIe总线在仪器仪表领域的扩展,因其高速率、高效率和高可靠性广泛运用于模块化仪器中。因此针对中频信号采集需求,本文研制了一款基于PXIe的中频信号采集及处理模块,完成对中频信号的采集、处理、传输和存储。本文首先根据中频信号采集及处理模块的功能和技术指标提出系统总体设计方案并对涉及到的相关理论进行介绍与分析。硬件设计方案中,中频信号采集及处理模块以Xilinx K7系列FPGA为主控芯片,使用ADC芯片AD9690和时钟芯片AD9524完成中频信号的采集,使用数字步进衰减器HMC540和运放LMH6554构成信号调理电路实现信号调理,使用DDR3 SDRAM实现高速数据缓存,使用PXIe接口将板卡与上位机连接实现高速数据传输。逻辑设计方案中,高速数据接收模块使用JESD204B IP核接收ADC发送的采样数据,信号处理模块完成对采样数据的数字下变频处理,高速数据缓存模块使用MIG IP核完成DDR3 SDRAM的读写逻辑设计,高速数据传输模块使用XDMA IP核完成命令的PIO读写和数据的DMA传输。软件设计方案中,使用Win Driver设计PXIe驱动程序,使用Visual Studio和QT设计上位机程序,实现由上位机通过调用PXIe驱动程序下发参数命令来控制板卡进行数据采集传输。通过以上软硬件设计,完成中频信号采集及处理模块的研制,实现对模拟输入中频信号的采集、处理、传输和存储功能。本文最后对中频信号采集及处理模块进行系统测试,测试结果表明板卡能实现数据采集、处理、传输和存储,达到技术指标要求。