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摘要：本文介绍了基于FPGA、以并行多相滤波结构为算法基础的超宽带数字下变频技术。设计过程包括高速AD信号降速预处理，应用SysGen开发环境完成的数字混频、多相滤波和数据抽取，并通过仿真验证了算法的可行性。 　　1.引言 　　随着雷达应用需求的提高和数字信号处理技术的迅速发展，对雷达接收系统的设计也越来越希望符合软件无线电的设计思想，即将ADC尽可能靠近天线，将接收到的模拟信号尽早数字化。 　　数字化的中频信号通常基于FPGA实现数字下变频获得基带I/Q信号，但随着信号载频和带宽的不断提高，也需要更加高速的ADC完成信号采样，于是对数字下变频的处理要求也越来越高。在超宽带雷达接收系统中

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基于台积电0.18 μm工艺，设计一款频率为0~100 MHz的宽带可编程增益放大器（programmable gain amplifier，PGA）。采用闭环反馈结构，主要设计运算放大器（operational amplifier，OPA）、电阻反馈网络、2-4译码器和直流失调校准电路（direct current offset cancellation，DCOC）4部分电路。仿真结果表明：该PGA电路的动态范围为0~18 dB，步进为6 dB，带宽为100 MHz，噪声系数（noise factor，NF）低于15 dB，芯片面积为247 μm×180 μm。

设计了一种应用于超宽带无线接收机的高线性度宽带可编程增益放大器(PGA)，该PGA采用线性度增强型源简并结构的放大器加电阻衰减网络的结构，增益的调节分两步完成，PGA Core实现6 dB增益调节步长，电阻衰减网络实现1 dB增益调节步长，PGA Core电路采用线性度增强型源简并结构放大器，提高PGA的线性度。PGA采用SMIC 0.18 μm混合信号CMOS工艺，1.8 V电源电压供电，仿真结果表明，该PGA增益范围-4~28 dB，1 dB步进，3 dB带宽大于280 MHz，最大增益时输出三阶交调点(OIP3)25.7 dBm，噪声系数(NF)22.24 dB，总体电路消耗10.4 mA电流，芯片有效面积0.2 mm2。

近年来，随着无线通讯产品的普及，超宽带技术的发展，人们对天线的带宽提出了越来越高的要求。自2002年，联邦通讯委员会(FCC)通过决议允许把3．1-10．6 GHz频段应用于商业领域，具有高数据传输率、低成本、低功耗和抗干扰能力强的UWB通信系统得到了迅速发展。应用于UWB通信系统终端的天线必须具有如下特点：如线性的相位响应，全向的辐射方向图，平稳的增益。因此，超宽带天线的设计成为了UWB系统的主要挑战之一。平面印制天线，如矩形，圆形，椭圆形，蝶形单极子，偶极子等，具有宽频带、低色散、低损耗、低剖面、重量