文章来源：雷达通信电子战
常规的外差式无线电接收器已经使用了近一个世纪，如图所示。我们再次回顾一下模拟接收器的结构，以便于和数字接收器进行比较。
首先，来自天线的射频信号被放大，通常射频部分利用一个调谐器将感兴趣的频段区域的信号进行放大。这个放大的射频信号被送入一个混频器。来自本振的信号也被送入混频器，其频率由无线电的调谐控制决定。混频器将所需的输入信号转换为中频，如图所示。
软件无线电接收器
软件定义的无线电接收器框图如图所示。射频调谐器将模拟射频信号转换为模拟中频，与模拟接收器的前三个阶段相同。
接下来，A/D转换器将中频信号数字化，从而将其转换成数字样点。这些样点被送入下一级，即图中虚线框所示的数字下变频（DDC）。数字下变频通常是一个单独的芯片电路或者FPGA的IP核，它是SDR系统的关键部分。
数字下变频（DDC）
一个数字混频器；
一个数字本振；
一个FIR低通滤波器。
频率的准确性和稳定性完全由A/D时钟决定，因此它本身与采样频率是同步的。由于它完全由数字逻辑实现，因此不存在老化、漂移或者校准。
抽取滤波
由于FIR滤波器的输出是有限带宽的，Nyquist定理允许我们降低抽样率。如果我们只保留N个样点中的一个，如图所示，那么我们就将采样率降低了N倍。
软件无线电发射器
接下来，我们将注意力转移到软件定义的无线电发射器。SDR系统发射端的输入是一个数字基带信号，通常是由DSP级生成的，如图所示。
数字上变频（DUC）
混频器为其两个输入样点各生成一个输出样点。而且，混频器输出的采样频率必须等于D/A采样频率fs。因此，本振的采样率和基带的采样率必须等于D/A采样频率fs。本振已经以fs的采样率工作，但是左侧的输入基带采样频率通常很低。这个问题可以通过插值滤波器解决。
插值滤波
插值滤波器必须将基带输入的采样频率fs/N提高到混频器输入和D/A输出所要求的采样频率fs。插值滤波器通过一个系数N提高基带输入信号的采样频率，该系数被称为插值系数。图中底部的图片显示了插值滤波器在时域中的作用。
注意到，通过在原始输入样点的空隙间填入额外的样点，将基带信号频率信息完全地保留了下来。通过插值滤波器执行的信号处理操作是我们前面DDC部分讨论的抽样滤波器的逆向操作。数字上变频的频域如图所示。
本振的设置与要求的中频信号频率相等，就如DDC一样。数字下变频执行的两步处理如图所示。
利用本振和混频器，将中频信号下变至基带频率。“调谐旋钮”代表了本振频率的可编程性，可以选择所需的信号下变频至基带。通过设置抽样系数N和低通FIR滤波器来设定基带信号带宽：
基带带宽方程反映了典型的80%通带特征，以及(I+Q) 复数样点。“带宽旋钮”代表了抽样系数的可编程性，从而选择所需的基带信号带宽。数字上变频执行的两步处理如图所示。
所需的输出采样率与输入基带采样率之间的比值决定了插值系数N：
同样，基带带宽方程呈现了一个(I+Q)复数基带输入和80%滤波器。“带宽旋钮”代表了插值系数的可编程性，从而选择所需的输入基带信号带宽。利用本振和混频器，将基带频率上变至中频。“调谐旋钮”代表了本振频率的可编程性，可以选择所需的中频频率，由基带信号向上变频。
