通信應(yīng)用中的數(shù)字上變頻和下變頻(06-100)

　　正交數(shù)字下變頻

　　圖1所示DDC只適用于單維調(diào)制信號(hào)。這種信號(hào)的1個(gè)實(shí)例是AM無線電的雙邊帶幅度調(diào)制信號(hào)，它用比實(shí)際所需兩倍的帶寬。這樣的信號(hào)在低和高于載頻是相同的。

　　很多新式通信信號(hào)是兩維調(diào)制。編碼和調(diào)制這些復(fù)數(shù)信號(hào)為實(shí)數(shù)和虛數(shù)分量。用正交DDC適當(dāng)?shù)叵伦冾l復(fù)數(shù)信號(hào)。正交DDC不僅僅變頻、濾波和分樣ADC采樣的IF信號(hào)，而且它也分離IF信號(hào)為實(shí)數(shù)和虛數(shù)分量。實(shí)數(shù)部分是同相(I)信號(hào)，虛數(shù)部分是90°相移(Q)信號(hào)。

　　在圖3中，NCO產(chǎn)生兩個(gè)載波信號(hào)：I載波和Q載波，它們相移90°。獨(dú)立地混頻這些信號(hào)，變頻輸入IF信號(hào)為基帶I和Q分量，像從前那樣濾波和分樣每個(gè)通路。從此，可由FPGA進(jìn)一步處理I和Q信號(hào)或后面的處理記錄它們。

　　正交數(shù)字上變頻

　　在數(shù)字通信領(lǐng)域，信號(hào)像經(jīng)常被采集那樣需要產(chǎn)生。很像DDC用于采集IF信號(hào)，DUC用于產(chǎn)生IF信號(hào)。DUC處理是DDC處理的嚴(yán)格反處理。代替下變頻和分樣，DUC采用內(nèi)插和上變頻。

　　內(nèi)插或上取樣轉(zhuǎn)換低取樣率調(diào)制信號(hào)為相當(dāng)高取樣率信號(hào)，以易于上變頻。該步往往用軟件實(shí)現(xiàn)，可以用任何因數(shù)乘整個(gè)的波形大小。例如，可以用2048內(nèi)插因數(shù)內(nèi)插16KB調(diào)制波形為32MB。最后，調(diào)制內(nèi)插數(shù)據(jù)與載波混頻，上變頻基帶信號(hào)為所需的載波頻率。

　　任意波形產(chǎn)生器可以下載整個(gè)的上取樣、上變頻信號(hào)到板上存儲(chǔ)器。然而，帶DUC的產(chǎn)生器以硬件代替軟件執(zhí)行內(nèi)插和上變頻級(jí)導(dǎo)致明顯更快速的波形計(jì)算和更小的波形大小。高效率處理和更小的波形節(jié)省了下載時(shí)間并使得再現(xiàn)時(shí)間更長(zhǎng)，這改善了很多通信測(cè)量和檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)性能(如誤碼率，格子結(jié)構(gòu)圖，星座圖)。(冰)