1  绪论

1．1  数字下变频技术研究背景

1.1.1  数字下变频技术的应用及发展

说到数字下变频技术的应用，就不得不说到软件无线电技术，事实上，正是由于软件无线电技术越来越广泛地应用于蜂窝通信系统和各种军用、民用系统，才逐渐奠定数字下变频技术在相关技术领域的重要地位。软件无线电技术是近些年来微电子、计算机、信号处理等技术快速发展的“伴生物”，它的发展与人类对于高品质通信服务的要求紧密相关。在最初软件无线电技术只用于军事通信，然而，科技文化发展与人口增长刺激了人类对通信速度、质量、形式等方面的多样化需求，传统的通信模式已经不能适应时代的需要。在需求的压力下，个人移动通信系统以一种超常规的速度飞速发展，在短短十几年间已经完成了从第一代模拟蜂窝系统到第二代数字蜂窝系统的技术蜕变，目前正向第三代移动通信系统发展，而第四代移动通信的技术也已经进入孵化阶段。在通信系统的成长过程中，软件无线电技术越来越多的被运用于其中，特别是在第三、第四代通信系统中，软件无线电技术已占据关键性地位，软件无线电的应用范围早已从军事领域的扩展到全人类移动通信系统领域。现实中的软件无线电系统通常采用如下图1.1所示的结构形式。

图1.1 软件无线电系统结构图

整个软件无线电系统的工作原理是这样的：射频处理模块将经天线接收到的信号进行尽可能地数字化处理，使其转换成适合后续DSP器件或者计算机处理的数据流；模拟处理模块将经过射频处理模块数字化的数字信号经模拟下变频至适当中频；在中频用A/D/A变换器模块数字化后将信号变为高速数字中频信号后输出；然后经过数字下变频器的变频、抽取和低通滤波处理后变成低速基带信号输出；最后DSP处理器件对输入的低速基带信号做解调、解码、抗衰落、抗干扰、自适应均衡等处理。在整个工作过程中，数字下变频的作用其实相当于A/D/A转换器和DSP模块之间的“桥梁”，也因此，数字下变频技术已成为软件无线电系统的核心技术之一，并被越来越广泛地运用到各种雷达、信息化家电和军用、民用通信系统等领域中。

1.1.2  数字下变频产品的现状

在大多数数字接收机中，数字下变频模块的任务是完成在中频采样后对高速数字信号进行混频、滤波和重采样的工作，在这个过程中运算量非常大，因此对于数字下变频器件而言，运算能力的优劣是衡量其性能的关键性指标。目前，生产和销售下变频器件比较有名的公司有美国的 公司（前Harris公司）、 公司和AD公司等，这些公司所生产的DDC器件中较受欢迎的有以下几个系列，如表1.1所示：

表1.1 DDC器件中较受欢迎的系列

Intersil公司 AD公司 Graychip公司

HSP50016系列 AD6620系列 GC1011系列

HSP50214系列 AD6624系列 GC1012系列

这些器件的性能参数比较优异，功能也很丰富，其中很多器件已经不仅仅只有下变频功能，还包括了NCO重采样、成形滤波器、定时同步内插滤波器、数字AGC、坐标变换等功能，正是因为这些器件丰富灵活的性能，它们才能在众多下变频器件中脱颖而出，成为当下最受欢迎、应用范围最广的DDC器件。