基于ISL5416的GPS／BD-2接收機DDC設計與實現

參考ISL5416設計手冊根據系統指標，并結合系統設計要求，完成ISL5416各模塊的配置和設計如下：
2．2．1 輸入和輸出接口
ISL5416輸入時鐘：80MHz，時鐘輸入引腳CLKC；輸入數據格式為16位二進制補碼，定點；輸入模式為門控(GATED)；NCO中心頻率為GP-S：12．58 MHz,BD-2：26．902 MHz；ISL5416的輸出接口為4組16位并行輸出接口，4個下變頻通道要同時輸出4組I、Q數據則需要8個16位輸出接口。因此采用分時復用輸出的方式，即在第1個時鐘輸出GPS基帶數據，在第2個時鐘輸出BD-2基帶數據。接口數據率為10 MHz。
2．2．2 CIC濾波
CIC濾波器通帶寬度很窄，而且級數越高相對帶寬越窄。在相同相對帶寬下，級數越高混疊衰減越大。綜合考慮，在混疊衰減-100 dB的條件下，CIC配置如下：
1)GPS CIC級數為5，抽取因子4，輸入數據率80 MHz。通帶1．023 MHz，計算CIC濾波器的帶寬比例因子b為：

參見ISL5416數據手冊表可知CIC濾波器通帶衰減-0．257 dB，混疊衰減-119．749 dB。
2)BD一2，CIC級數為5，抽取因子4，輸入數據率80MHz，通帶2．046 MHz，參照式(1)計算CIC濾波器帶寬比例因子b為0．102 3，參見ISL5416數據手冊上的表可得帶寬比例因子為0．10時，通帶衰減-0．717 dB，混疊衰減-96．135 dB。
2．2．3 FIR1濾波器
FIR1有32抽頭，有20位可編程系數，20位輸入數據，24位輸出，每個時鐘計算4抽頭，如需使用全部32抽頭則每次計算共需8個時鐘。 FIR1的抽取數可以編程為1～8。
由于前級CIC濾波器抽取因子為4，FIR1每次計算只有4個時鐘周期，因此可以選擇將FIR1配置為16抽頭的FIR濾波器，抽取因子為2，輸出數據率為10 MHz。GPS和BD-2濾波器設計分別如下：
1)GPs輸入數據率20 MHz，通帶1．023MHz，截止頻率為6MHz，阻帶衰減80 dB，通帶波紋0．1dB，抽取因子為2，輸出數據率降為10MHz。
2)BD-2輸入數據率20 MHz，通帶2．046MHz，截止頻率為7MHz，阻帶衰減80dB，通帶波紋O．1dB，抽取因子為2，輸出數據率降為10MHz。
2．2．4 FIR2濾波器
FIR2有64抽頭，有20位可編程系數，20位輸入數據，24位輸出，每個時鐘計算8抽頭，如需使用全部64抽頭則每次計算共需8個時鐘。F-IR2的抽取數可以編程為1～8。由于CIC與FIR1總的抽取因子為8，因此可以使用全部64抽頭。GPS和BD-2濾波器設計分別如下：
1)GPS輸入數據率10MHz，通帶1．023MHz，截止頻率為1．6MHz，阻帶衰減80dB，通帶波紋0．1dB，抽取因子為2，輸出數據率降為5MHz。
2)BD-2輸入數據率10MHz，通帶2.046MHz，截止頻率為2．5MHz，阻帶衰減80dB，通帶波紋0．1dB，抽取因子為2，輸出數據率降為5MHz。
DDC下變頻通道，經CIC、FIR1和FIR2級聯抽取濾波，3個濾波器級聯的總體頻率響應如圖5和6所示，從圖中可以看出帶外抑制在90 dBFS以下能夠滿足實際要求。