用复系数数字FIR滤波器实现超宽带正交解调接收系统的幅相误差校正.pdf

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1、第9期电子学报Voi.28No.92000年9月ACTAELECTRONICASINICASep.2000用复系数数字FIR滤波器实现超宽带正交解调接收系统的幅相误差校正陆必应，周智敏，宋千，梁甸农（国防科技大学电子科学与工程学院，长沙410073）摘要：本文首先对影响正交解调结构超宽带接收系统性能的幅相误差作了简要分析，随后提出了用复系数FIR滤波器实现整个系统幅相误差校正的方案，并推导出一种设计幅相校正FIR滤波器的算法，最后给出了一个用此方案实现超宽带系统幅相误差校正的实例.关键词：超宽带；幅相校正；FIR滤波器中图分类号：TN911.7文献标识码：A文章编号

2、：0372-2112（2000）09-0059-03CorrectingtheAmplitudeandPhaseErrorsofUWBOuadratureDemodulationReceiversUsingComplexCoefficientsDigitalFIRFiltersLUBi-ying，ZHOUZhi-min，SONGOian，LIANGDian-nong（SchoolofElectronicScienceandTechnology，NUDT，Changsha410073，China）Abstract：Thispaperfirstpointsoutwhic

3、histhemainerroraffectingtheperformanceofuitrawidebandguadraturedemoduia-tionreceiver.ThenamethodcorrectingtheampiitudeandphaseerrorsofUWBguadraturedemoduiationreceiverusingcompiexcoeffi-cientsdigitaiFIRfiitersandanaigorithmdesigningthecompiexcoefficientsFIRfiitersispresented，foiiowedby

4、apracticaiexampie.Keywords：UWB；ampiitudeandphasecorrection；FIRfiiter!引言j!t!x（t）j!t!x"（t）-j!t（xt）=Re｛!x（t）ec｝=ec+ec（2）22近年来，超宽带技术受到人们越来越多的重视.实现超宽!x（t）=（rt）e"j（t）是实信号（xt）的复包络，包含了（xt）的带接收系统的一个常用方案是正交接收机，即信号经前置低所有调制信息，!x"（t）是其复共轭.不妨设本振信号频率也为噪声放大后直接送入正交解调器，然后对I、O两路信号进行!c.在理想正交解调情况下，同相分量由下式经

5、过低通滤波得高速A/D变换.这种接收方案的优点是在相同的采样频率下到：使系统带宽增加一倍.其最大难点是要实现超宽带信号的正j2!t交解调；且要在宽带情况下保证前置放大具有严格的线性相y（it）=（xt）"2co（s!ct）=Re｛!x（t）｝+Re｛!x（t）ec｝（3）正交分量由下式经过低通滤波得到：位和平坦的幅度特性也很困难；另外，系统还不可避免地存在j2!t直流偏置误差.直流偏置误差的校正比较简单，本文不作考y（gt）=（xt）"（-2si（n!ct））=Im｛!x（t）｝-Im｛!x（t）ec｝（4）虑.前置放大部分幅相误差直接表现为系统相对于理想带通I、O

6、两路信号合成后形成的信号正好是输入信号的复包络!x（t）.当I、O两路存在幅相误差时，如以I路为标准，则O路系统存在幅度和相位误差，称之为系统畸变误差；正交解调信号可认为由下式经过低通滤波得到：I、O两路信号幅度不一致性和相位非正交性不但产生系统畸变，还产生镜频分量.本文先对正交解调幅相误差作一个简要yg（et）=（xt）"（-（21+#）si（n!ct+"e））=（1+#）j2!t-"j分析，然后针对超宽带系统的特性，给出适合于超宽带接收系·（Im｛!x（t）｝-Im｛!x（t）ec｝）ee（5）统的幅相误差校正方法.I、O两路信号合成后形成的信号与理想合成信号（

7、复包络）之间的误差为："正交解调幅相误差分析y（et）=y（it）+jyg（et）-!x（t）=（#-"je）设输入信号是载频为!c的任意调制信号：·（yt）-（#+"je）y"（t）（xt）=（rt）cos｛!ct+"（t）｝（1）-j$=jIm｛［（1+#）ee-1］｝!x（t）（6）可重写如下：收稿日期：1999-04-06；修回日期：2000-03-1460电子学报2000年当幅度误差和相位误差均很小且相位误差用弧度表示时，有正系统.如下近似：（1+）ee1~e（7）整个接收系统的幅相误差，既包括I、0正交失调误差，再令理想输出信号~x（t）（yt）则误