数字下变频技术

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1、数字下变频及其CIC滤波器的设计与实现叶俊（重庆大学通信工程学院，重庆400044）摘要:数字下变频技术是将宽带高速数据流信号变成窄带低速数据流信号,这个过程就是信号的抽取,实现抽取的关键问题是如何实现抽取前的数字滤波,特别是多级抽取时滤波器的设计与实现。本文主要介绍了数字下变频的原理以及完成从24.384MHz模拟中频带通采样、并进行数字下变频到64Kbps符号率的变换过程，其中主要介绍了CIC滤波器的性能特点及设计。关键词：数字下变频信号抽取数字滤波CIC中图分类号：TN911.6文献标识码：ATheDesignOfDigitalDownconvertAndTheImplementatio

2、nOfCICfilterYEJun（SchoolofCommunicationEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China）Abstract:Digitaldownconverttechniqueistobroadbandhigh-speeddataflowsignalsintoanarrowbandlowspeeddatastreams,thisprocessisthesignalextraction.Realizingthesignalextractionisthekeyproblemofhowtorealizedigitalf

3、ilteringbeforeextraction,especiallywhenthemultistagesamplingfilterdesignandimplementation.Thisarticlemainlyintroducestheprincipleofdigitaldown-conversionandfinishfrom24.384MHzbandinsimulationofsampling,andtheDigitaldownconvertprocesstothetransformationof64kbpssymbolrate,mainlyintroducedtheperformanc

4、echaracteristicsofCICfilteranddesign.Keywords:DigitaldownconvertSignalextractionDigitalfilteringCIC1引言样的频率高于模拟信号最高频率的2倍，则经采样以后的离散信号就能使原始信号恢软件无线电代表着包括无线通信在内复。的几乎所有的无线电电子信息系统的发展2.2带通采样理论及采样率的确定趋势,其核心思想就是将A/D、D/A(模数Nyquis采样定理只讨论了其频谱分布/数模)变换器尽量靠近天线,以信号的在(0，??)内的基带信号的采样问题，当信充分数字化为前提,依靠软件来实现无线[1]号的频谱分布在某一

5、有限的频带(??，??)电的各项功能。在这种框架下，采样尽量上，且信号的最高频率远远大于带宽B的时往射频高端搬移.但在现阶段,由于各种关候，如果按照Nyquist采样定理以??=2??的键器件,特别是受ADC(模数变换器)和采样速率对信号进行采样，则采样频率会很DSP(数字信号处理器)发展水平的限制,高，以致后级处理无法实现。然而带通采样数字中频软件无线电正成为理想软件无线[2]能很好的解决这个问题。电的一种经济、适用的折中选择.为了解决设一个频率带限信号x(t)，如果其采高速A/D与DSP处理能力的矛盾,本文样速率fs满足：采用DDC(数字下变频)技术.用DDC完成2(ff)4fLHo从2

6、4.384MHz模拟中频带通采样、并进行数fS2-12nn121字下变频到64Kbps符号率的变换过程，主（2-1）式中，n取能满fs>=2(??-??)=2B要介绍了CIC滤波器的性能特点及设计。的最大整数(0,1,2,…)则用fs进行等2数字下变频技术基础间隔采样所得到的信号采样值x(nTs)能准确的确原信号x(t)。上述采样定理的适用前2.1耐奎斯特采样定理:[2]提条件是：只允许在其中的一个频带上存在耐奎斯特采样定理：我们假设有一个信号，而不允许在不同的频带上同时存在信时间连续信号x(t)的频带在(0，fH)之间,以采号，否则将引起混叠。样速率为连续信号频率2倍（fs=2f

7、H）的采为了能使用最低采样速率即：fs=2B，样速率对x(t)进行等间隔采样，得到时间离带通信号的中心频率必须满足散的采样信号x(n)=x(nTs)，（其中Ts=1/fs为采样间隔)，则原始信号x(t)将被所得到的采f21nB或ff(2n1)B0LH2样值x(n)完全确定，这就是Nyquist采样定理.根据Nyquist采样定理我们可以看出：对一个频带有限的模拟信号进行采样，只要采带通采