多相濾波的數字相干檢波原理及FPGA實現
加入技術交流群
設原型濾波器的沖擊響應為h(n)，由(1)式知，其多相結構第K條支路的沖擊響應為
則EK(z)頻率響應為
令D=4，則式中除i=0項不為零外，其余均為零，所以求得
提取K=3及K=1作為式（7）及式（8）I、Q兩路延遲濾波，得
由此可見，經過
濾波，兩個正交得基帶信號
在時間上完全對齊，滿足數字正交相干檢波的要求。2 仿真分析
下面采用多相濾波的方法對帶寬B=5 MHz，載頻fo=60 MHz，信號頻率fd的帶限信號直接中頻采樣提取正交的基帶分量，采樣頻率fs=80 MHz，依照多相濾波原理，設計階數為N，截止頻率為B的FIR原型低通濾波器，并從中抽取出數字譜相差
兩個支路分別對I、Q兩路延遲濾波，測試不同頻率點的鏡頻抑制比，仿真測試結果如表1所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/191488.htm
從數據中可以看出，原型濾波器階數n越大，鏡頻抑制比IR越高，fd越大，鏡頻抑制比IR有下降趨勢。圖2和圖3分別表示N=32，fd=2.3 MHz的及N=64，fd=3 MHz的帶限信號相參處理后的功率譜分析。
對于N=32，fd=2．3 MHz的帶限信號鏡頻抑制比IR高達106．14 dB，可見結合帶通采樣定理及多相濾波方式實現對帶限信號直接中頻采樣獲取基帶信號能夠達到很高的鏡頻抑制比，這是傳統的模擬相干檢波難以實現的。
如上文所述，對寬B=5 MHz，載頻fo=60 MHz的線性調頻信號直接中頻采樣，利用多項濾波的方式實現數字下變頻仿真輸出波形，如圖4所示。
評論