ad6636在宽带数字中频接收机中的应用

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1、AD6636在宽带数字中频接收机中的应用作者：朱良，费元春吋间：2006-10-17来源：摘要：数字下变频技术是软件无线电的关键技术之一。本文介绍了AD公司新近推出的高性能数字下变频(DDC)器件AD6636的主要特性和工作原理，通过对宽带和窄带信号滤波器的仿真结果，提出了在数字中频接收机(DIFR)的设计中，能够利用AD6636片内高精度的数字正交下变频器和抽取滤波器，同时利用FPGA实现宽带滤波，可以弥补AD6636的宽带滤波性能较差的缺陷，从而实现宽带数字滤波。关键词：数字中频接收机(DIFR);AD6636；数字下变频器(

2、DDC):数字控制振荡器(NCO)引言近年来，DIFR(数字中频接收机)受到军用和商用通信的高度盧视，发展非常迅速，并在技术上取得了一系列的突破。与传统的超外差接收机相比，DIFR是对中频信号直接采样，典型框图如图1所示。其主要的技术优势在于:数字下变频输入信号儿乎可以做到完全正交：利用数字滤波器实现通道选择，并具有现场编程能力：数字电路元件的一致性较好，不存在温漂和非线性失真问题；适于接收和处理多载波，多校式信号，电子设备的利用率高；成本低、体积小、M量轻、维护方便。图1DIFR的典型框图在DIFR的设计屮，为了保证有较宽的频带

3、複盖和较岛的灵敏度，这就要求A/D有较高的工作速率和足够的位宽，从而使得A/D输出的岛速率数裾与后端DSP的低处理速率成为设计的瓶颈。因此，如何在降低A/D输出数据速率的同时尽景保证信号不失真，是DIFR设计屮的关键技术。数字下变频是降低数据率的•-•种方法，通过对信号进行下变频，经低通滤波后进行抽取得到后端DSP便于处理的低速基带信号。在DIFR的设计屮，采用AD公司的用于宽带输入俏号的数字不变频器AD6636实现屮频采样俏号的K变频。AD6636的主要特性简介AD6636是AD公司于2004年推出的一款宽带数字下变频器(DDC

4、)，其主要特性如卜‘:4/6个独立的，宽带的处理通道；4个单端或2个LVDS并行输入端口，工作时钟可达150MHz；外部接口逻辑支持300MSPS的信号输入；具有实信号和复信号输入端口；并对复信号输入具有正交纠错和直流纠错能力；3个16位的并行输出端口，工作时钟可达200MHz;外部增益的改变由可编程的衰减器來控制，6个可编程的数字AGC环具冇96dB的变化范围；甸个通道冇3个可编程系数FIR滤波器和2个半带宽抽取滤波器；支持8位或16位的微型门。该芯片由4个实信兮(或2个复信号)输入端口和4个(或6个)数字卜变频组成，其内部结构

5、框阁如阁2所示。每个通道分别由1个变频器，一组(CIC5，FIR1，HB1,FIR2,HB2,MRCF,DRCF,CRCF和LHB)低通滤波器，数字AGC模块和输入/输出布线阵列组成，支持多种输入输出模式，并可以通过串口或微处理器进行在线编程。CWMMM.•cmc>^evQOW^VM*OMVK*0rk4«iSE極QSElMCO3SSSMO:••r相-*•如.••HLtMr*齡.vwWCF曝•^屬1

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8、^V，«-in^ar«图2AD6636的内部框图数字控制振荡器(NCO)数字控制振荡器在DDC中相对足比较复杂的，也足决定DDC性能的敁主耍因尜之一。AD6636内部每个通道都有1个数字下变频器(DDC)，每个DDC都由1个正交浞频器和1个正交数控振荡器(NCO)组成。NCO输出的正交本振信号的频率，由写入NCO的频率寄存器的1个32位频率字來控制。该频率字可以产生1个20位的相位字，其中的18位叫丁•产生所需NCO

9、频率的正弦和余弦信号。NCO的频率调谐范围力-Fs/2〜Fs/2,分辨率为Fs/232,Fs为输入信号的速率(时钟频率)。32位的NCO频率字可以通过下谢的方程计算得到：NCO.FREQ=232*mod(fct-

10、AD6636的信道化低通滤波器组是由CIC5,半带滤波器模块，RCF（RAM系数滤波器）和LHB（插位半带滤波器）组成。其中，LHB的最大输入数据速率为17MHz，最大输出数裾速率为34MHz。CIC5是1个5阶定系数抽取级联积分梳状滤波器，其输入