一种应用于数字下变频的混频方法技术

本发明专利技术公开一种应用于数字下变频的混频方法，属于大规模数字集成电路领域。数字下变频的主要电路包括数控振荡器、数字混频器、数字滤波器、采样抽取器等；数控振荡器的输出端分别与两路乘法器的一个输入端相连，数字混频器则是由数控振荡器与乘法器共同构成，乘法器的另一输入端则是由A/D采样所得，数字滤波器的输入端与数字混频器的输出端相连，采样抽取器的输入端与数字滤波器的输出相连接。本发明专利技术所提的混频技术可以有效的抑制杂散，具有修改灵活，便于调试等优势；所带来的增益效果可以有效的应用于RF系统，从而降低后续级产生的噪声；另外还具有良好线性度，可以满足更高要求的接收机设计。的接收机设计。的接收机设计。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于数字下变频的混频方法


[0001]本专利技术涉及大规模数字集成电路
，特别涉及一种应用于数字下变频的混频方法。

技术介绍

[0002]DDC(Digital Down Converters，数字下变频)的主要作用是通过数字混频将AD采集的IF(Intermediate frequency，中频)数字信号频谱下变频到基带信号，然后完成抽取滤波恢复原始信号。
[0003]数字下变频时采用数字信号技术来实现下变频的，它包含数字滤波、正交变换、采样、抽取等算法。目前广泛使用的数字下变频电路主要由数控振荡器、数字混频器、数字滤波器、采样抽取器这四个部分组成。数控振荡器用于产生正余弦样本；数字混频器主要通过乘法器将A/D数字化后分成的两个信号分别与正余弦信号相乘，从而达到正交混频的目的；数字滤波器在混频完成之后滤除不需要的带外噪声；最后通过采样抽取器来降低数据速率。
[0004]特别的数控振荡器在数字化处理过程中不可能是完全理想的，因此杂散的产生也是不可避免的。因此在后续混频处理时，需要尽量减少杂散噪声，使整个数字下变频系统能够获得较为理想的输出，从而满足更高要求的接收机系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种应用于数字下变频的混频方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种应用于数字下变频的混频方法应用于数字下变频的混频方法，通过细调混频和粗调混频两种方式以完成混频功能。
[0007]在一种实施方式中，所述细调混频的原理是：设输入中频信号的频率为f
in
，该中频信号经过AD采样后分为的两路AD采样信号分别为：
[0008]I
in
＝cos(2
·
π
·
f
in
·
t)
[0009]Q
in
＝sin(2
·
π
·
f
in
·
t)
[0010]t为采样时间。
[0011]在一种实施方式中，所述细调混频的原理是：混频器将两路AD采样信号分别与NCO的输出cos(2πf
NCO
t+δ)、sin(2πf
NCO
t+δ)相乘后，所得I路与Q路的输出表达式参照式(1)：
[0012][0013]式(1)中，I
out
(t)与Q
out
(t)为两路混频输出，I
in
与Q
in
为两路AD采样信号；f
NCO
为数控振荡器的频率，δ为f
NCO
的相位。
[0014]在一种实施方式中，所述细调混频的表达式(1)为时域公式，以t＝nT
s
＝n/f
s
，T
s
为
采样周期，f
s
为采样频率，n＝0,1,2,3
…
；将式(1)做离散化处理后得到：
[0015][0016]式(2)中，I
out
(n)和Q
out
(n)为两路混频输出，f
in
为输入频率，上述时域公式经过离散化处理后，混频后的频率为：f
NCO
+f
in
。
[0017]在一种实施方式中，所述粗调混频方式，当f
NCO
＝f
s
/2时，代入式(2)得到的粗调混频方式如式(3)：
[0018][0019]因此，经过离散化处理后，当f
s
/2混频后的频率为：f
s
/2+f
in
。
[0020]在一种实施方式中，所述粗调混频方式，当f
NCO
＝f
s
/4时，代入式(2)得到的粗调混频方式如式(4)：
[0021][0022]因此，经过离散化处理后，当f
s
/4混频后的频率为：f
s
/4+f
in
。
[0023]在一种实施方式中，所述粗调混频方式，当f
NCO
＝
‑
f
s
/4时，代入式(2)得到的粗调混频方式如式(5)：
[0024][0025]因此，经过离散化处理后，当
‑
f
s
/4混频后的频率为：
‑
f
s
/4+f
in
。
[0026]在一种实施方式中，所述粗调混频方式，当f
NCO
＝f
s
/8时，代入式(2)得到的粗调混频方式如式(6)：
[0027][0028]因此，经过离散化处理后，当f
s
/8混频后的频率为：f
s
/8+f
in
。
[0029]在一种实施方式中，所述粗调混频方式，当f
NCO
＝3f
s
/8时，代入式(2)得到(3f
s
/8+f
in
)的混频频率，但在该设计中采用如下方式实现，即先采用f
s
/4混频后再采用f
s
/8混频，即3f
s
/8＝f
s
/4+f
s
/8。
[0030]在一种实施方式中，所述粗调混频方式，当f
NCO
＝
‑
3f
s
/8时，代入式(2)得到(
‑
3f
s
/8+f
in
)的混频频率，但在该设计中采用如下方式实现，即先采用f
s
/8混频后再采用
‑
f
s
/2混频，即
‑
3f
s
/8＝f
s
/8
‑
f
s
/2。
[0031]本专利技术提供的一种应用于数字下变频的混频方法，通过细调混频和粗调混频两种方式以完成频谱搬移功能，能够有效的抑制杂散所带来的噪声干扰，具有修改灵活，便于调试等优势，可以应用于RF系统，降低后续级产生的噪声；同时还拥有较高的线性度，能够满足较高要求的接收机的设计要求。
附图说明
[0032]图1是常见数字下变频的工作原理图。
[0033]图2是NCO的结构图。
[0034]图3是DDC中混频结构图。
[0035]图4是本专利技术提供的混频器设计整体的结构图。
具体实施方式
[0036]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种应用于数字下变频的混频方法作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于数字下变频的混频方法，其特征在于，通过细调混频和粗调混频两种方式以完成混频功能。2.如权利要求1所述的应用于数字下变频的混频方法，其特征在于，所述细调混频的原理是：设输入中频信号的频率为f
in
，该中频信号经过AD采样后分为的两路AD采样信号分别为：I
in
＝cos(2
·
π
·
f
in
·
t)Q
in
＝sin(2
·
π
·
f
in
·
t)t为采样时间。3.如权利要求2所述的应用于数字下变频的混频方法，其特征在于，所述细调混频的原理是：混频器将两路AD采样信号分别与NCO的输出cos(2πf
NCO
t+δ)、sin(2πf
NCO
t+δ)相乘后，所得I路与Q路的输出表达式参照式(1)：式(1)中，I
out
(t)与Q
out
(t)为两路混频输出，I
in
与Q
in
为两路AD采样信号；f
NCO
为数控振荡器的频率，δ为f
NCO
的相位。4.如权利要求2所述的应用于数字下变频的混频方法，其特征在于，所述细调混频的表达式(1)为时域公式，以t＝nT
s
＝n/f
s
，T
s
为采样周期，f
s
为采样频率，n＝0,1,2,3
…
；将式(1)做离散化处理后得到：式(2)中，I
out
(n)和Q
out
(n)为两路混频输出，f
in
为输入频率，上述时域公式经过离散化处理后，混频后的频率为：f
NCO
+f
in
。5.如权利要求4所述的应用于数字下变频的混频方法，其特征在于，所述粗调混频方式，当f
NCO
＝f
s
/2时，代入式(2)得到的粗调混频方式如式(3)：因此，经过离散化处理后，当f
s
/2混频后的频率为：f
s
/2+f
in
。6.如权利要求3所述的应用于数字下变频的混频方法，其特征在于，所述粗调混频方...

【专利技术属性】
技术研发人员：井峰林，蔡国文，万书芹，邵杰，卓琳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：