模擬前端(analog front-end AFE),其目的是處理信號(hào)源給出的模擬信號(hào),對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化及分析處理。根據(jù)需要,AFE的功能包括如下幾個(gè)。
信號(hào)放大:當(dāng)接收到的信號(hào)過于微弱,滿足不了系統(tǒng)載噪比要求時(shí),在前端要采用低噪聲放大器進(jìn)行放大,以提高載噪比。
頻率變換:為了實(shí)現(xiàn)傳輸頻道的某種配置,有時(shí)也為了避開某種干擾,前端需要對(duì)某些頻道進(jìn)行變換。
調(diào)制、解調(diào):在接收衛(wèi)星、微波信號(hào)時(shí),需先對(duì)其進(jìn)行解調(diào),恢復(fù)視、音頻信號(hào),然后再將其調(diào)制為選定頻道的射頻信號(hào);自辦節(jié)目也需要經(jīng)過調(diào)制后才能進(jìn)入混合器;另外,一些開路信號(hào)也采用解調(diào)-調(diào)制的變換方式來進(jìn)行處理。
鄰頻處理:有線電視系統(tǒng)采用鄰頻傳輸可以充分利用頻譜資源,在有限的頻帶范圍內(nèi)盡可能多地傳輸節(jié)目,但同時(shí)也會(huì)造成鄰頻干擾問題。因此需要在前端采用各種技術(shù)措施來進(jìn)行鄰頻處理,最大限度地消除鄰頻干擾。?
電平調(diào)整與控制:用于各頻道的電平進(jìn)行調(diào)整和控制,使頻道內(nèi)和頻道間的電平波動(dòng)不超過要求的范圍。?
混合:混合的目的是將所有處理后的信號(hào)復(fù)合在一起,以便用一條線路傳輸。
一般AFE為通用單元。AFE可以是少數(shù)為數(shù)字電路、多數(shù)為模擬電路器件,用一個(gè)簡(jiǎn)單的狀態(tài)機(jī)控制多路轉(zhuǎn)換器,將信號(hào)傳輸給一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。AFE也可以是多數(shù)為數(shù)字電路、少數(shù)為模擬電路器件,包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器并帶有其他微控制器外設(shè)。所有AFE的共同功能特點(diǎn)是它們的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(DAC和ADC)。其DAC結(jié)構(gòu)沒有大的差別,但ADC結(jié)構(gòu)可以是Δ-Σ、連續(xù)漸近和流水線架構(gòu)。每種架構(gòu)在容吐量、分辯率、等待時(shí)間、濾波要求、功耗和硅占位面積方面均有局限性。不同的轉(zhuǎn)換器架構(gòu)在不同的目標(biāo)應(yīng)用中有不同的功能。