模拟中频信号由前端的模数转换器采样而得到数字中频信号,数字信号先与数控本振产生的两路正交本振信号进行混频,将数字中频搬移到基带。由于ADC在中频进行采样,采样速率有可能很高,而混频后得到的数据率和采样速率是一致的。如果直接利用FIR滤波器来实现的话,根本无法达到这个处理速率。因此混频后的信号先通过CIC滤波器和HB滤波器,然后进行抽取,降低数据率,再由FIR滤波器进行滤波。由于CIC滤波器的系数都为1,因此实现非常简单,只有加减运算,硬件实现时可达到较高的处理速率,适合作抽取系统中的第一级并进行较大倍数抽取的工作。但CIC滤波器阻带衰减的特性不是很好,通常需要采用五级CIC滤波器级联的方式加大阻带衰减,抽取因子为2~16。由于CIC滤波器的带内平坦度不是很好,因此在其后端加了一个补偿器,把它们合称为改进的CIC(MCIC)滤波器。HB滤波器由于其系数几乎一半为零,滤波时运算量减少一半,因此被作为第二级低通滤波器。HB滤波器处理后的信号的抽取因子固定为2,特别适合采样率降低一半的要求。通过MCIC滤波器和HB滤波器滤波抽取后,基带信号由最初的高数据率被降到较低的速率,适于后级FIR滤波器处理。
1.2 数控振荡器实现原理
数控振荡器是本地频振荡信号的发生机构。其功能主要是产生一个振荡频率为中频的理想正弦和余弦序列[4]。它是决定系统性能的最主要的因素之一。本文的数控振荡器采用直接数字频率合成技术来实现。
直接数字频率合成技术DDS(Direct Digital Frequency Synthesis)是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成技术。近年来,技术和器件水平不断发展,这使DDS技术也得到了飞速的发展,完成了频率合成技术的一次飞跃,是目前运用最广泛的频率合成技术。DDS的基本组成结构如图3所示。