濾波器理解 零中頻(ZIF)架構中復混頻理解

2021-10-14 17:25:30 字數 1260 閱讀 7586

隨著無線消費產品對成本、功耗、尺寸要求越來越高,無線頻譜變得日益擁擠情況下,零中頻(zif)架構優勢凸顯。

發射之前需要通過射頻濾波器濾除無用邊帶(映象訊號),映象和有用訊號之間間隔會之間影響到對射頻濾波器的要求。如果間隔較大,可以用過渡帶較緩濾波器實現,如果間隔較窄,必須使用過渡帶陡峭濾波器實現。中頻(間隔)與濾波器複雜度和成本成反比。如圖所示必須要讓20m基帶訊號經過混頻器,這樣對介面速率要求倍增,頻譜利用率下降。

對於不同iq

實訊號傅利葉變換頻譜具有對稱性(正負頻譜),因此圖3、圖4會在本振左右兩側都有頻譜(時域乘積等於頻域卷積)

既然超外差有映象、頻譜利用率低的問題,零中頻架構如何實現單邊帶訊號呢?

純數學推導cossin (這裡不做推導),令i=cosw q=sinw lo=cosw0(i路sinw0 q路 cosw0)

這裡以訊號與系統知識點進行推導,便於後面理解iq幅度和相位不平衡導致映象問題。

復訊號傅利葉變換頻譜具有單邊帶特性,因此實現單邊帶訊號就是要構造復訊號。

這裡直接引用希爾伯特變換結論(見圖5、6),構造復訊號=i+jq(單邊帶,其中q表示i的希爾伯特變換)

同理本振也構造成復訊號cosw0+jsinw0

因為現實中並沒有復訊號,是為了數學計算方便引入的。因此最終頻譜搬移訊號為re,

如果i+jq 在負半軸上,則q+ji在正半軸上,iq幅度相位不平衡會產生映象(無用邊帶抵消不了)

這樣不用通過複雜和差化積積化和差公式推導更容易理解。

複數混頻器已經在無線通訊中廣泛使用,例如基站、無人機。市面上很多射頻套片具備qec(映象)lol演算法校準功能。

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