数字下变频器的发展和更新——第一部分:manbext体育官网

本文摘要:图1 .在RFADC中构建了DDC功能之后,带下变频级的典型接收机模拟信号链不需要额外的模拟下变频级,需要将RF频域的频谱下变频到基带展开处理DDC的这种功能通过允许使用提取滤波器展开滤波器,同时保持频谱,可以获得提高频带内动态范围(减少SNR )的优点。

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图1 .在RFADC中构建了DDC功能之后,带下变频级的典型接收机模拟信号链不需要额外的模拟下变频级,需要将RF频域的频谱下变频到基带展开处理DDC的这种功能通过允许使用提取滤波器展开滤波器,同时保持频谱,可以获得提高频带内动态范围(减少SNR )的优点。关于这个话题的更详细的讨论,请参见祖父时代的ADC已经是回忆,千兆采样ADC保证了必要的RF频率转换。

这些文章进一步讨论了AD9680和AD9625及其DDC功能。图2 .用于RF ADC (构建DDC )的接收机信号链正文主要关注AD9680 (以及AD9690,AD9691和AD9684 )中的DDC功能。

为了解读DDC功能,理解在ADC中构建DDC时如何分析输入光谱,以AD9680-500为例。ADI站点的折回工具用作辅助工具。

这个非常简单强大的工具有助于解读ADC的折叠效果。这是分析构建DDC的RFADC (如AD9680 )的输入光谱的第一步。

在本例中,AD9680-500动作时的输出时钟为368.64MHz,模拟输出频率为270MHz。首先,解读AD9680中的数字处理模块的设置是最重要的。AD9680用于数字下变频器(DDC ),其输出为实数,输入为复数,NCO回波频率为98MHz,半带滤波器1(HB1 )使能,6dB增益使能。由于输入是多个,所以多个并行实数模块停止使用。

DDC的基本原理图如下图所示。理解输出信号音的处理方法最重要的是信号首先通过NCO,使输出信号音的频率偏移,然后通过提取模块,有选择地通过增益模块,然后有选择地通过复并联实数模块。

图3.AD9680中的DDC信号处理模块宏地将信号传递到AD9680也是最重要的。信号转移到模拟输出,通过ADC内核,转移到DDC,通过JESD204B串行化器,然后通过JESD204B串行输入地下通道输入。

可以参照图4中的AD9680的功能框图。图4.AD9680的功能框图输出采样时钟为368.64MHz,模拟输出频率为270MHz,因此输出信号返回到位于98.64MHz的第一奈奎斯特区域。输出频率的第2高次谐波将折返到171.36MHz的第1奈奎斯特区域,第3高次谐波折返到72.72MHz。

这从图5的折回工具曲线中出现。图5 .频率折叠工具中的ADC输入频谱图5所示的频率折叠工具曲线表示AD9680中的DDC位于信号通过ADC之前的CC内核输入端的信号状态。信号通过AD9680的第一个处理模块是NCO,在频域中不使频谱向左偏移98MHz (忘记回波频率是98MHz )。这不会使模拟输出从98.64MHz缓和到0.64MHz,二次谐波缓和到73.36MHz,三次谐波缓和到-25.28MHz (忘了仔细观察复输入)。

这从VisualAnalog的FFT曲线中出现。下图6右图所示。图6 .经过DDC后的FFT复数输入(NCO=98MHz,2倍提取)根据图6的FFT曲线,可以确实看到NCO如何偏移频率折叠工具中常见的频率。

有趣的是,我们可以看到FFT传递的信号声音。但是,你知道这个信号音没有被传达吗? NCO并不是使所有的频率都偏移。

在本例中,将98MHz的基本频率输出信号音的折返位移到0.64MHz,将第2高次谐波位移到73.36MHz,将第3高次谐波位移到-25.28MHz。另外,另一个信号音也再次位移,经常出现在86.32MHz。

这个信号音的来源是哪里? 是DDC或ADC的信号处理引起的吗? 答案是:是的。是的。

错了。让我们更详细地看看这个场景。

频率折返工具不包括ADC的直流紊乱。由于该直流紊乱,直流(或0Hz )上不存在信号音。频率折叠工具假设ADC是理想的设备,没有直流紊乱。

在AD9680的实际输入中,0Hz下的直流紊乱信号音向上移动到-98MHz。通过复数混合和提取,直流紊乱信号音前往实数频域的第一奈奎斯特区域。

信号声位移进入第二奈奎斯特区域的复输出信号不会迂回到实数频域的第一奈奎斯特区域。因为可以提取,提取亲率相等2,所以我们的提取奈奎斯特区域的宽度为92.16MHz (回头看,提取采样率为184.32MHz,奈奎斯特区域为92.16MHz )。

直流紊乱信号音位移到-98MHz,成为92.16MHz奈奎斯特区域边界以外的5.84MHz。当该信号音绕到第一奈奎斯特区域时,其扰动与实数频域中的奈奎斯特区域的边界完全相同,即92.16MHz-5.84MHz=86.32MHz。这就是我们在上述FFT曲线上看到的信号音! 因此,在技术上,ADC是直流紊乱,所以产生信号,DDC稍微移动它。

此时,必须展开更好的频率计划。必要的频率计划有助于防止这种情况。现在讨论了NCO和HB1过滤器的例子。

其提取亲率是相等的2。在这个例子里再加点东西吧。现在我们减少DDC提取亲率,仔细观察频率拉链效果,仔细观察使用高提取亲率和NCO频率回波时的切换情况。

在本示例中,我们将仔细观察使用491.52MHz输出时钟和150.1MHz模拟输出频率的AD9680-500的行为。AD9680用于数字下变频器(DDC ),实数输出、复数输入、NCO回波频率155MHz、半带滤波器1(HB1 )和半带滤波器2(HB2 )的使能(总提取亲率4 )、6dB增益由于输入是多个,所以多个并行实数模块停止使用。

总结图3的DDC的基本原理图,该图的响应信号流向DDC。在某种程度上,信号首先通过NCO,移动输出信号声音的频率,然后绕过提取增益模块,以及在本例中为复并行实数模块。我们再次使用频率折返工具解读ADC的折返效果,评价模拟输出频率人和自然波在频域中的方位。在本例中,有实数信号,采样率为491.52MSPS,抽取亲率为4,输入复数。

在ADC的输入终端上,使用频率折回工具显示的信号如图7右所示。图7 .频率折叠工具中的ADC输入频谱输出采样时钟为491.52MHz,模拟输出频率为150.1MHz,因此输出信号留在第一奈奎斯特区域。位于300.2MHz的输出频率的第2高次谐波折叠到191.32MHz的第1奈奎斯特区域,450.3MHz的第3高次谐波折叠到41.22MHz的第1奈奎斯特区域。

信号通过DDC前ADC输入终端的信号状态。现在,让我们看看信号是如何通过DDC内部的数字处理模块的。

调查转移到各个级别的信号,仔细观察NCO如何位移信号,调查提取过程之后如何位移拉链信号。保持曲线的输出采样率(491.52MSPS )。fs项与这个采样率有关。

如图8右图所示,仔细看看一般的过程。NCO向左偏移输出信号。如果复(胜频率)区域中的信号移位多为-fs/2,则不进入第一奈奎斯特区域。接着,信号通过第1提取滤波器HB1,提取率为2。

图中显示了提取过程,但没有显示过滤器的呼吁,两个操作者同时再次发生了。这是为了非常简单。

完成第一次两倍提取后,fs/4到fs/2的频谱从FS/4切换到DC的频率。同样,FS/2到fs/4的频谱从DC切换到FS/4的频率。信号现在通过第二提取滤波器HB2,这也是两倍的提取(总提取现在相等4 )。从fs/8到fs/4的频谱切换到fs/8到DC的频率。

同样,FS/4到fs/8的频谱从DC切换到FS/8的频率。图中显示了提取,但没有显示提取过滤器操作者。图8 .提取滤波器对ADC输入频谱的影响-忘记一般例子前的例子,讨论了491.52MSPS输出采样率和150.1MHz输出频率。NCO频率为155MHz,提取亲率相等4 (由于NCO分辨率,实际的NCO频率为154.94MHz )。

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