7. 射频数据转换器：模拟到数字
7.4 RF-ADC处理阶段:数字复混频器
如前所述，RF- ADC能够接收射频频率高达几GHz的信号。一旦数字化，信号被解调，这样它就以0赫兹为中心。该操作的关键是每个RF-ADC中的数字复混频器。复混频器将输入信号与由数控振荡器(NCO)产生的正弦和余弦波相乘。这具有将输入信号的频率向上或向下移动的效果，由NCO产生的频率决定这种移动的方向和程度。在RF-ADC内，NCO频率应理想地与接收信号的载波频率和相位相匹配，以便可以在基带找到差分信号，如图7.13所示。
I/Q混频器可以在三种模式下操作:粗，精和旁路。用户可以在运行时选择这些模式。混合器的架构在图7.14中展示。注意，旁路模式也可以通过粗混频器块访问。
7.4.1 粗混频器和旁路模式
粗混频器组件也可用于实现旁路模式，其中信号路径只是绕过I/Q混合级。这意味着接收到的信号不经过任何解调，直接将高频信号传递到PL。
7.4.2 精混频器
当位于偶数奈奎斯特带的信号被RF-ADC混叠到第一奈奎斯特带时，其频谱被反转(从左到右翻转)。当所需信号位于偶奈奎斯特区时，可以通过在NCO中设置负频率来纠正这一点，从而将复频谱移至0Hz。类似地，当期望信号在奇奈奎斯特区中，设置NCO频率可以将正频谱移至0Hz。
7.5 RF-ADC处理阶段：可编程抽取器
7.5.1 第一二代抽取器
1代和第2代抽取是通过一组半带滤波器实现的:FIR0、FIR1和FIR2。这些低通滤波器每个抽取2的因数，并级联在一起形成抽取输出，框图如图7.15所示。
这些滤波器的设计是固定在硬件上的，并且滤波器的权重不是用户可定制的。这些半带响应提供了低通滤波所需的去除频率成分，否则会在采样率降低时混叠。这些滤波器的幅度响应如图7.16所示。其中，FIR2具有最陡峭的过渡带，如果需要按2抽取，则只使用该FIR，此时抽取器的幅度响应相当于FIR2的幅度响应。当需要按4抽取时，则使用FIR2和FIR1，此时过滤器响应如图7.17和图7.18所示。需要按8抽取时，三个过滤器级联使用，此时过滤器响应如图7.19和图7.20所示。图7.21给出了每个半带滤波器的滤波器权重数。
7.5.2 第三代抽取器
第3代RFSoC扩展了DDC中可用的抽取率。在这些设备上，可以通过1x(旁路)，2x, 3x, 4x, 5x, 6x, 8x, 10x, 12x, 16x, 20x, 24x和40x进行抽取，这意味着需要比第1代或第2代设备更复杂的滤波器链。这个抽取过滤器链的框图如图7.22所示。
每个过滤器中的权重数如图7.23所示。注意，FIR3和FIR4是相同的过滤器。
为了说明如何实现不同的抽取比率，图7.24提供了几种不同抽取因子的配置。
图7.25显示了在滤波器级联中使用FIR4、FIR3、FIR2和FIR1b进行24倍抽取的幅度响应。
文章来源：威视锐科技
