寬帶數(shù)字接收機(jī)技術(shù)ppt課件

1、寬帶數(shù)字接收機(jī)技術(shù)數(shù)字接收機(jī)的概念l理想的數(shù)字接收機(jī)可以用以下一段話(huà)來(lái)描述：“前端的ADC對(duì)天線(xiàn)的全頻段進(jìn)行高速數(shù)字化，所有的處理工作全在后續(xù)的高速DSP上進(jìn)行，采用數(shù)字信號(hào)處理的各種高分辨率算法，實(shí)時(shí)地得到所需的全部信息?！边@就是數(shù)字接收機(jī)的發(fā)展方向?qū)拵?、高速?shí)時(shí)信號(hào)處理。數(shù)字接收機(jī)盡量減少系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的模擬環(huán)節(jié)，利用數(shù)字信號(hào)處數(shù)字接收機(jī)盡量減少系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的模擬環(huán)節(jié)，利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)處理理技術(shù)來(lái)處理ADC輸出數(shù)據(jù)。輸出數(shù)據(jù)。圖圖 1 1 數(shù)字接收機(jī)實(shí)現(xiàn)框圖數(shù)字接收機(jī)實(shí)現(xiàn)框圖引言引言面臨的問(wèn)題面臨的問(wèn)題高速高速ADC采錄大量的數(shù)據(jù)采錄大量的數(shù)據(jù)現(xiàn)有的高速現(xiàn)有的高速DSP的工作速率大約的工作

2、速率大約比比ADC的采樣速率低的采樣速率低12個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)。量級(jí)。圖圖 1 1 數(shù)字接收機(jī)實(shí)現(xiàn)框圖數(shù)字接收機(jī)實(shí)現(xiàn)框圖降數(shù)據(jù)率降數(shù)據(jù)率主要方法就是降低高速主要方法就是降低高速ADC的輸出數(shù)據(jù)率，的輸出數(shù)據(jù)率，使之與高速使之與高速DSP的處理速度相匹配。降數(shù)的處理速度相匹配。降數(shù)據(jù)率的前提是保證信號(hào)信息不丟失。這樣據(jù)率的前提是保證信號(hào)信息不丟失。這樣，可以將如圖，可以將如圖 1 1所示的數(shù)字接收機(jī)結(jié)構(gòu)所示的數(shù)字接收機(jī)結(jié)構(gòu)改為如圖改為如圖 2 1所示的結(jié)構(gòu)：所示的結(jié)構(gòu)：圖圖 2 1數(shù)字接收機(jī)實(shí)現(xiàn)框圖數(shù)字接收機(jī)實(shí)現(xiàn)框圖 帶通采樣帶通采樣接收信號(hào)相對(duì)于整個(gè)頻段為一個(gè)窄帶信號(hào)，如果按照經(jīng)典接收信號(hào)相對(duì)于整

3、個(gè)頻段為一個(gè)窄帶信號(hào)，如果按照經(jīng)典的香農(nóng)抽樣定理來(lái)抽取信號(hào)，即其中為帶通信號(hào)的上的香農(nóng)抽樣定理來(lái)抽取信號(hào)，即其中為帶通信號(hào)的上限頻率），必然造成系統(tǒng)資源的浪費(fèi)，在極高的情況下限頻率），必然造成系統(tǒng)資源的浪費(fèi)，在極高的情況下也沒(méi)有能夠達(dá)到這個(gè)速率的也沒(méi)有能夠達(dá)到這個(gè)速率的ADC，即使，即使ADC的速度達(dá)的速度達(dá)到了要求，后續(xù)到了要求，后續(xù)DSP也無(wú)法實(shí)時(shí)處理如此龐大的數(shù)據(jù)。也無(wú)法實(shí)時(shí)處理如此龐大的數(shù)據(jù)。如果把信號(hào)處理的頻段集中在帶通信號(hào)的帶寬之內(nèi)，而如果把信號(hào)處理的頻段集中在帶通信號(hào)的帶寬之內(nèi)，而不是在整個(gè)監(jiān)視頻段內(nèi)，就可以大大降低數(shù)據(jù)率，這樣不是在整個(gè)監(jiān)視頻段內(nèi)，就可以大大降低數(shù)據(jù)率，這樣就引

4、入了帶通采樣理論。就引入了帶通采樣理論。帶通采樣帶通采樣cffH(f)經(jīng)典采樣理論所要處理的頻段帶通采樣理論所要處理的頻段0BsF /2sF：ADC采樣率圖圖 2 2 經(jīng)典采樣與帶通采樣的比較經(jīng)典采樣與帶通采樣的比較帶通采樣帶通采樣帶通采樣能大量縮減處理的數(shù)據(jù)量，而且實(shí)現(xiàn)較帶通采樣能大量縮減處理的數(shù)據(jù)量，而且實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單。為簡(jiǎn)單。前提：數(shù)據(jù)的中心頻率是已知的。前提：數(shù)據(jù)的中心頻率是已知的。未知情況下：未知情況下：通過(guò)短時(shí)數(shù)據(jù)測(cè)頻估計(jì)得到帶通信號(hào)的中心頻率通過(guò)短時(shí)數(shù)據(jù)測(cè)頻估計(jì)得到帶通信號(hào)的中心頻率，將這個(gè)估計(jì)頻率作為帶通采樣的引導(dǎo)頻率，將這個(gè)估計(jì)頻率作為帶通采樣的引導(dǎo)頻率，通過(guò)帶通采樣定理得到二

5、次采樣率，從而達(dá)到通過(guò)帶通采樣定理得到二次采樣率，從而達(dá)到降低數(shù)據(jù)率的目的。降低數(shù)據(jù)率的目的。均勻帶通采樣定理均勻帶通采樣定理工程上將帶通信號(hào)作為一種帶限信號(hào)作如下定義：cd(t)Re m(t)exp(j2 (f t)如果m(t)的頻譜B0, fM(f)20, 其他cBf2則d(t)稱(chēng)為中心頻率為，帶寬為B的帶通信號(hào)。cf（2.1）（2.2）帶通均勻采樣定理帶通均勻采樣定理對(duì)于式對(duì)于式2.1所定義的帶通信號(hào)所定義的帶通信號(hào)1采樣率滿(mǎn)足如下條件時(shí)不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)的頻譜混疊采樣率滿(mǎn)足如下條件時(shí)不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)的頻譜混疊： ， （2.3） f i x ：向下取整向下取整其中其中 ， 和和 分別是帶通信號(hào)的下

6、限和上限頻分別是帶通信號(hào)的下限和上限頻率。率。N=1對(duì)應(yīng)的是低通采樣的情況；對(duì)應(yīng)的是低通采樣的情況；或者或者 , （2.4） ，K=0對(duì)應(yīng)的是低通采樣的情況；對(duì)應(yīng)的是低通采樣的情況； 90-100Muls2f2ffNN 1umaxf1NfixNBNZlfufuls2f2ffK1Klmaxf0KfixKBKZ重構(gòu)重構(gòu)對(duì)于對(duì)于(2.3)或或(2.4) 確定的采樣率，對(duì)應(yīng)的重構(gòu)公式為確定的采樣率，對(duì)應(yīng)的重構(gòu)公式為 (2.5)scnfsin(tnT)2d(t)2d(nT)cos2 f (tnT)(tnT)其中其中 ,對(duì)于對(duì)于(2.3) s1Tfscf1f(N)22對(duì)于對(duì)于(2.4)scf1f(K)22

7、帶通采樣的優(yōu)勢(shì)帶通采樣的優(yōu)勢(shì) 帶通均勻采樣定理說(shuō)明，對(duì)于帶通信號(hào)，并帶通均勻采樣定理說(shuō)明，對(duì)于帶通信號(hào)，并不一定需要采樣率大于信號(hào)最高頻率分量的兩不一定需要采樣率大于信號(hào)最高頻率分量的兩倍。對(duì)于窄帶信號(hào)，只要采用比信號(hào)中心頻率倍。對(duì)于窄帶信號(hào)，只要采用比信號(hào)中心頻率小得多的采樣率，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信號(hào)的無(wú)混疊小得多的采樣率，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信號(hào)的無(wú)混疊采樣。采樣。多信號(hào)情況下的帶通采樣多信號(hào)情況下的帶通采樣帶通均勻采樣理論只適用于單信號(hào)情帶通均勻采樣理論只適用于單信號(hào)情況，在空間同時(shí)有多個(gè)信號(hào)到達(dá)時(shí)，況，在空間同時(shí)有多個(gè)信號(hào)到達(dá)時(shí)，必須尋找新的解決方案。面對(duì)同時(shí)到必須尋找新的解決方案。面對(duì)同時(shí)到達(dá)信號(hào)

8、，可以采取以下兩種措施：達(dá)信號(hào)，可以采取以下兩種措施：ReTurner.D多信號(hào)情況下的帶通采樣多信號(hào)情況下的帶通采樣1在帶通采樣之前對(duì)同時(shí)到達(dá)的每個(gè)帶通信號(hào)進(jìn)在帶通采樣之前對(duì)同時(shí)到達(dá)的每個(gè)帶通信號(hào)進(jìn)行帶通濾波處理，然后分別進(jìn)行帶通采樣和重行帶通濾波處理，然后分別進(jìn)行帶通采樣和重構(gòu)，也就是將同時(shí)到達(dá)的帶通信號(hào)當(dāng)成多個(gè)單構(gòu)，也就是將同時(shí)到達(dá)的帶通信號(hào)當(dāng)成多個(gè)單信號(hào)來(lái)處理。實(shí)現(xiàn)方法如圖信號(hào)來(lái)處理。實(shí)現(xiàn)方法如圖 2 3所示：所示：帶通濾波器1帶通濾波器2帶通濾波器NN個(gè)帶通信號(hào)同時(shí)到達(dá)帶通信號(hào)N帶通信號(hào)2帶通信號(hào)1帶通采樣，重構(gòu)帶通采樣，重構(gòu)帶通采樣，重構(gòu)圖圖 2 3 用分別濾波的方法對(duì)多信號(hào)帶通采

9、樣用分別濾波的方法對(duì)多信號(hào)帶通采樣多信號(hào)情況下的帶通采樣多信號(hào)情況下的帶通采樣2改造帶通均勻采樣定理。 使其能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)帶通信號(hào)進(jìn)行欠采樣并能夠準(zhǔn)確恢復(fù)原信號(hào)。這就是下面將要介紹的內(nèi)容。 假設(shè)N個(gè)實(shí)帶通信號(hào)，它們的邊界滿(mǎn)足：l1u1l2u2lNuNffffffiuiliBff ,i1,2,N（2.6）多信號(hào)情況下的帶通采樣多信號(hào)情況下的帶通采樣在頻率軸上以從左至右的順序?qū)@在頻率軸上以從左至右的順序?qū)@2N個(gè)邊帶重新個(gè)邊帶重新作如下命名：作如下命名：1LuN1uLN2Lu(N 1)2uL(N 1)(2N)LLN(2N)uuNff,ff;ff,ff;ff,ff; （2.7）任取兩個(gè)邊帶任取兩個(gè)

10、邊帶(這里假設(shè)是第這里假設(shè)是第i個(gè)和第個(gè)和第j個(gè)個(gè))，與單信號(hào)的帶通直接采樣類(lèi)似，可以推導(dǎo)出與單信號(hào)的帶通直接采樣類(lèi)似，可以推導(dǎo)出多信號(hào)情況下的帶通采樣多信號(hào)情況下的帶通采樣任取兩個(gè)邊帶任取兩個(gè)邊帶(這里假設(shè)是第這里假設(shè)是第i個(gè)和第個(gè)和第j個(gè)個(gè))，與單信，與單信號(hào)的帶通直接采樣類(lèi)似，可以推導(dǎo)出號(hào)的帶通直接采樣類(lèi)似，可以推導(dǎo)出i,jjuiLjLiusjijifffffk1k其中其中 jLiujimaxsminff0kfixKfNsminii 1f2B多信號(hào)情況下的帶通采樣多信號(hào)情況下的帶通采樣在頻率軸上以從左至右的順序?qū)@在頻率軸上以從左至右的順序?qū)@2N個(gè)邊帶重新個(gè)邊帶重新作如下命名：作如下命

11、名：1LuN1uLN2Lu(N 1)2uL(N 1)(2N)LLN(2N)uuNff,ff;ff,ff;ff,ff; （2.7）任取兩個(gè)邊帶任取兩個(gè)邊帶(這里假設(shè)是第這里假設(shè)是第i個(gè)和第個(gè)和第j個(gè)個(gè))，與單信號(hào)的帶通直接采樣類(lèi)似，可以推導(dǎo)出與單信號(hào)的帶通直接采樣類(lèi)似，可以推導(dǎo)出多信號(hào)情況下的帶通采樣多信號(hào)情況下的帶通采樣i,jjuiLjLiusjijifffffk1k其中其中 jLiujimaxsminff0kfixKfNsminii 1f2B（2.8）多信號(hào)情況下的帶通采樣多信號(hào)情況下的帶通采樣 這樣第這樣第1個(gè)邊帶與其余個(gè)邊帶與其余2N-1個(gè)邊帶共有個(gè)邊帶共有2N-1組組如式的不等式約束，

12、如式的不等式約束， 第第2個(gè)邊帶與第個(gè)邊帶與第3(2N-1)個(gè)邊帶共有個(gè)邊帶共有2N-3組如組如式的不等式約束式的不等式約束(第第2個(gè)邊帶無(wú)需與第個(gè)邊帶無(wú)需與第2N個(gè)邊帶個(gè)邊帶產(chǎn)生約束，因?yàn)楦鶕?jù)實(shí)帶通信號(hào)的對(duì)稱(chēng)性，這產(chǎn)生約束，因?yàn)楦鶕?jù)實(shí)帶通信號(hào)的對(duì)稱(chēng)性，這相當(dāng)于第相當(dāng)于第1個(gè)邊帶與第個(gè)邊帶與第2N-1個(gè)邊帶產(chǎn)生的約束個(gè)邊帶產(chǎn)生的約束)依此類(lèi)推，依此類(lèi)推，2N個(gè)邊帶共有個(gè)邊帶共有 個(gè)如式的不等個(gè)如式的不等式約束。式約束。 將這所有個(gè)區(qū)間求交集，就是所需的的合理取將這所有個(gè)區(qū)間求交集，就是所需的的合理取值范圍。值范圍。2N多信號(hào)情況下的帶通采樣多信號(hào)情況下的帶通采樣 因?yàn)槿鄙俳禂?shù)據(jù)率前的帶通濾波，

13、降因?yàn)槿鄙俳禂?shù)據(jù)率前的帶通濾波，降數(shù)據(jù)率數(shù)據(jù)率(抽取抽取)后信噪比將惡化。后信噪比將惡化。 同時(shí)由于的取值范圍是多個(gè)單獨(dú)信號(hào)同時(shí)由于的取值范圍是多個(gè)單獨(dú)信號(hào)采樣率范圍的交集，必然使的范圍變小采樣率范圍的交集，必然使的范圍變小，從而使降數(shù)據(jù)率的倍數(shù)相對(duì)于各個(gè)單，從而使降數(shù)據(jù)率的倍數(shù)相對(duì)于各個(gè)單信號(hào)降低。信號(hào)降低。帶通采樣的優(yōu)缺點(diǎn)l優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)l 目前，帶通采樣理論已經(jīng)廣泛目前，帶通采樣理論已經(jīng)廣泛運(yùn)用于通信接收等領(lǐng)域。對(duì)于中運(yùn)用于通信接收等領(lǐng)域。對(duì)于中心頻率和帶寬已知的窄帶信號(hào)，心頻率和帶寬已知的窄帶信號(hào)，利用帶通采樣理論能夠在無(wú)損信利用帶通采樣理論能夠在無(wú)損信號(hào)信息的情況下大大降低信號(hào)數(shù)號(hào)信息的情

14、況下大大降低信號(hào)數(shù)據(jù)率，有利于對(duì)信號(hào)的實(shí)時(shí)處理?yè)?jù)率，有利于對(duì)信號(hào)的實(shí)時(shí)處理。帶通采樣的優(yōu)缺點(diǎn)l缺點(diǎn)：需要先驗(yàn)知識(shí)缺點(diǎn)：需要先驗(yàn)知識(shí)l 有人試圖將帶通采樣理論引有人試圖將帶通采樣理論引入到電子戰(zhàn)接收機(jī)中來(lái)。但是入到電子戰(zhàn)接收機(jī)中來(lái)。但是在電子對(duì)抗領(lǐng)域，由于在電子對(duì)抗領(lǐng)域，由于ADC采采集的敵方信號(hào)是非合作信號(hào)，集的敵方信號(hào)是非合作信號(hào)，事前沒(méi)有對(duì)信號(hào)的中心頻率和事前沒(méi)有對(duì)信號(hào)的中心頻率和帶寬的任何先驗(yàn)知識(shí)，也就無(wú)帶寬的任何先驗(yàn)知識(shí)，也就無(wú)法確定一個(gè)合理的二次采樣率法確定一個(gè)合理的二次采樣率來(lái)進(jìn)行降數(shù)據(jù)率處理。來(lái)進(jìn)行降數(shù)據(jù)率處理。l 文獻(xiàn)提出了短時(shí)數(shù)據(jù)測(cè)頻文獻(xiàn)提出了短時(shí)數(shù)據(jù)測(cè)頻算法來(lái)快速得到信號(hào)頻

15、率參數(shù)算法來(lái)快速得到信號(hào)頻率參數(shù)，但在，但在ADC采樣率極高采樣率極高(GHz)的情況下，很難找到能實(shí)時(shí)準(zhǔn)的情況下，很難找到能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確得到信號(hào)頻率參數(shù)的有效算確得到信號(hào)頻率參數(shù)的有效算法。法。帶通采樣的優(yōu)缺點(diǎn)l缺點(diǎn)：面對(duì)同時(shí)到達(dá)信號(hào)缺點(diǎn)：面對(duì)同時(shí)到達(dá)信號(hào) l 面對(duì)同時(shí)到達(dá)信號(hào)，帶通面對(duì)同時(shí)到達(dá)信號(hào)，帶通采樣也缺乏完善的解決方案采樣也缺乏完善的解決方案：以增加設(shè)備量為代價(jià)顯然：以增加設(shè)備量為代價(jià)顯然會(huì)增大設(shè)計(jì)成本；通過(guò)多帶會(huì)增大設(shè)計(jì)成本；通過(guò)多帶通信號(hào)的采樣定理確定的采通信號(hào)的采樣定理確定的采樣率可以回避這個(gè)問(wèn)題，但樣率可以回避這個(gè)問(wèn)題，但會(huì)使降數(shù)據(jù)率倍數(shù)降低，同會(huì)使降數(shù)據(jù)率倍數(shù)降低，同時(shí)無(wú)法克

16、服抽取帶來(lái)的信噪時(shí)無(wú)法克服抽取帶來(lái)的信噪比惡化這一問(wèn)題。比惡化這一問(wèn)題。 數(shù)字下變頻數(shù)字下變頻數(shù)字下變頻的主要思想是在中頻采樣對(duì)ADC的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字正交混頻，用正交的兩個(gè)中頻本振把信號(hào)頻譜搬移到基帶，然后通過(guò)低通濾波器濾除數(shù)字混頻時(shí)產(chǎn)生的本振的二次諧波，再進(jìn)行抽取以滿(mǎn)足后續(xù)DSP實(shí)時(shí)處理的要求。 這種方法目前在軟件無(wú)線(xiàn)電中被廣泛使用，其具體實(shí)現(xiàn)如圖 2 4所示：數(shù)字下變頻數(shù)字下變頻低通濾波低通濾波抽取抽取0cosn0sinnx(n)Qx (m)Ix (m)圖圖 2 4 數(shù)字下變頻方案框圖數(shù)字下變頻方案框圖數(shù)字下變頻數(shù)字下變頻信號(hào)經(jīng)信號(hào)經(jīng)A/ D A/ D 變換后可表示為變換后可表示為 0

17、x ( n) = A cos n +n（2.9）經(jīng)混頻器得到經(jīng)混頻器得到0000 x (n)cos n=Acos n+ (n)cos n=A/2cos2n+ (n)+A/2cos (n) 0000 x (n)sin n = Acos n+ (n)sin n=A/2sin2n+ (n)-A/2sin (n) （2.10）（2.11）再經(jīng)過(guò)數(shù)字低通濾波器后就可以得到基帶信號(hào)的再經(jīng)過(guò)數(shù)字低通濾波器后就可以得到基帶信號(hào)的I、Q分量。分量。 數(shù)字下變頻數(shù)字下變頻-具體實(shí)現(xiàn)具體實(shí)現(xiàn) 圖圖 2 5 數(shù)字下變頻的一種具體實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻的一種具體實(shí)現(xiàn)對(duì)于低通濾波的運(yùn)算，可以采用各種高效濾波器來(lái)提高系統(tǒng)的運(yùn)算實(shí)時(shí)

18、性，圖 2 5所示結(jié)構(gòu)是一種數(shù)字下變頻的具體實(shí)現(xiàn)方案，這種方案目前被廣泛應(yīng)用于各種專(zhuān)用的數(shù)字下變頻芯片中。CICCICNCOHFHFFIRFIR0cosn0sinnx(n)Qx (m)Ix (m)數(shù)字下變頻數(shù)字下變頻-具體實(shí)現(xiàn)具體實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻方案框圖中的低通濾波器位于抽取之前，其速度難以滿(mǎn)足實(shí)時(shí)濾波要求，采用如上圖中CIC級(jí)聯(lián)積分梳狀濾波器）、HF半帶濾波器和普通FIR濾波器級(jí)聯(lián)的形式，可以大大降低對(duì)每一級(jí)濾波器階數(shù)的要求，同時(shí)由于CIC和HF濾波器的特殊結(jié)構(gòu)，能有效地降低對(duì)于運(yùn)算量的要求。CIC濾波器圖 2 6 CIC濾波器DZ-1Z-1-1-1x(n)y(m)H1(Z)H2(Z)圖圖 2

19、 6 CIC濾波器濾波器CIC濾波器CIC濾波器無(wú)乘法運(yùn)算，其運(yùn)算速度相當(dāng)可觀，其幅頻響應(yīng)為jDH esinsin22（2.12）10倍抽取的CIC濾波器幅頻響應(yīng)圖如圖 2 7所示。CIC濾波器圖 2 7 CIC濾波器的幅頻響應(yīng)CIC濾波器DZ-1-1x(n)y(m)Z-1-1Z-1-1Z-1-1圖圖 2 8 級(jí)聯(lián)級(jí)聯(lián)CIC濾波器濾波器一 級(jí)一 級(jí) C I C 濾 波 器 的 第 一 旁 瓣 衰 減 為濾 波 器 的 第 一 旁 瓣 衰 減 為13.46dB，為降低旁瓣電平，可以采樣級(jí)，為降低旁瓣電平，可以采樣級(jí)聯(lián)的形式，聯(lián)的形式，n級(jí)級(jí)CIC濾波器的第一旁瓣衰減濾波器的第一旁瓣衰減為為n*

20、13.46dB。其實(shí)現(xiàn)如圖。其實(shí)現(xiàn)如圖 2 8所示所示：半帶濾波器半帶濾波器半帶濾波器的沖激響應(yīng)h(k)除了h(0)以外，其余偶數(shù)點(diǎn)均為0，所以其計(jì)算量相對(duì)于相同階數(shù)的普通FIR濾波器，要減少一半。其幅頻特性如圖 2 9所示：jH(e )j()H(e)11/20cA/2圖 2 9 半帶濾波器幅頻特性數(shù)字下變頻的優(yōu)缺點(diǎn)數(shù)字下變頻的優(yōu)缺點(diǎn)數(shù)字下變頻結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字下變頻結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：1濾波器易于實(shí)現(xiàn)；濾波器易于實(shí)現(xiàn)；2能得到正交的兩路信號(hào)，能得到正交的兩路信號(hào)，可以快速得到信號(hào)的幅度、相位、頻率等信息，：可以快速得到信號(hào)的幅度、相位、頻率等信息，：22a(m)I (m) Q (m)Q(m

21、)(m)arctanI(m)f(m)(m)(m 1)I(m)f(m)(m)a(m)Q(m)I(m)Q(m)圖圖 2 10 由正交輸出得到信號(hào)各項(xiàng)信息由正交輸出得到信號(hào)各項(xiàng)信息數(shù)字下變頻的優(yōu)缺點(diǎn)數(shù)字下變頻的優(yōu)缺點(diǎn)3技術(shù)成熟，已經(jīng)在軟件無(wú)線(xiàn)電中得到廣泛應(yīng)用，并技術(shù)成熟，已經(jīng)在軟件無(wú)線(xiàn)電中得到廣泛應(yīng)用，并已 有 專(zhuān) 門(mén) 的 數(shù) 字 芯 片 推 出 ， 如已 有 專(zhuān) 門(mén) 的 數(shù) 字 芯 片 推 出 ， 如 i n t e r s i l 公 司 的公 司 的HSP50214、HSP50216等。等。數(shù)字下變頻的優(yōu)缺點(diǎn)數(shù)字下變頻的優(yōu)缺點(diǎn)數(shù)字下變頻的主要局限在于數(shù)字下變頻的主要局限在于NCO及乘法器直接工

22、作在及乘法器直接工作在ADC的高速輸出數(shù)據(jù)率下，在的高速輸出數(shù)據(jù)率下，在ADC采樣率非常高的情況采樣率非常高的情況下難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)算。目前市場(chǎng)上專(zhuān)用的數(shù)字下變頻芯片下難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)算。目前市場(chǎng)上專(zhuān)用的數(shù)字下變頻芯片， 最 高 工 作 頻 率 也 只 有， 最 高 工 作 頻 率 也 只 有 1 5 0 M H z A D I 公 司 ：公 司 ：AD6636）。在）。在ADC輸出數(shù)據(jù)率達(dá)到幾百兆字節(jié)每秒甚輸出數(shù)據(jù)率達(dá)到幾百兆字節(jié)每秒甚至至GHz級(jí)別的時(shí)候，前端的乘法器和級(jí)別的時(shí)候，前端的乘法器和NCO無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)算。已有文獻(xiàn)提出了一種基于多相濾波技術(shù)的高效數(shù)的運(yùn)算。已有文獻(xiàn)提出了一種基于多相濾波技術(shù)的高效數(shù)字下變頻結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)無(wú)法處理同時(shí)到達(dá)信號(hào)。字下變頻結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)無(wú)法處理同時(shí)到達(dá)信號(hào)。缺點(diǎn)缺點(diǎn)1 速度的限制速度的限制數(shù)字下變頻的