通過直接變頻接收機(jī)實(shí)現(xiàn)多標(biāo)準(zhǔn)/多頻段接收

　　圖2給出了當(dāng)有用信號(hào)頻率臨近地方存在兩個(gè)連續(xù)波強(qiáng)干擾時(shí)接收機(jī)的I+jQ輸出頻譜。本測(cè)試范例中，所加的輸入信號(hào)電平為–30dBm。這代表著比任何所規(guī)定的3G和4G蜂窩系統(tǒng)中所需的阻塞測(cè)試條件都要更加嚴(yán)苛的阻塞場(chǎng)景。對(duì)靠近或基帶頻率上的信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，由2nd、3rd、4th，甚至是5th和7th諧波所導(dǎo)致的失真將會(huì)影響大信號(hào)輸入條件下的性能。特別地，I/Q解調(diào)器的非線性特性需求特別高，以確保產(chǎn)生自有用信號(hào)和無用信號(hào)的互調(diào)項(xiàng)不會(huì)劣化感興趣的有用信號(hào)。這里與只是將焦點(diǎn)集中在絕大多數(shù)窄帶中頻采樣接收機(jī)設(shè)計(jì)中的常見失真-即三階截點(diǎn)(IP3)上不同，關(guān)注由偶數(shù)和奇數(shù)非線性所引起的失真項(xiàng)也很重要。這類非線性通常用IP2、IP4和IP5進(jìn)行量化。通常，為了保證穩(wěn)健可靠的工作，重要的是要評(píng)估在最壞輸入條件下進(jìn)入接收機(jī)分析帶寬中的所有雜散信號(hào)。在這類嚴(yán)重的阻塞條件下，由高階非線性所產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物將會(huì)落入頻帶內(nèi)并降低接收機(jī)的靈敏度。圖2中標(biāo)出了比較關(guān)鍵的非線性項(xiàng)。請(qǐng)注意幾個(gè)奇數(shù)項(xiàng)與輸入基頻的靠近程度。這有助于解釋究竟距離多近的干擾信號(hào)將會(huì)引起落入有用信號(hào)帶內(nèi)的互調(diào)產(chǎn)物。當(dāng)采用直接變頻架構(gòu)時(shí)，干擾信號(hào)的差頻(f2–f1)-接收機(jī)的有限2nd階非線性的產(chǎn)物，也會(huì)落入有用信號(hào)的頻帶內(nèi)。

　　ADIsimRF？是ADI公司的免費(fèi)在線信號(hào)鏈計(jì)算器，可以用來對(duì)各種測(cè)試條件下的接收機(jī)的動(dòng)態(tài)噪聲和失真特性進(jìn)行建模。非線性截點(diǎn)特性可以通過建模并測(cè)試出來，一直到高達(dá)7th次非線性項(xiàng)，并且可以與有ADIsimR所預(yù)測(cè)的級(jí)聯(lián)截點(diǎn)進(jìn)行比較。通過對(duì)單個(gè)器件和整個(gè)級(jí)聯(lián)的非線性特性進(jìn)行評(píng)估，整個(gè)接收鏈路能夠得到更好的優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)最高的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍性能。利用該方案的高靈敏度接收機(jī)的噪聲系數(shù)小于2dB，且在施加W-CDMA規(guī)范(ETSIEN302217-2-2V1。2。3(2007-09))所規(guī)定的單音和雙音干擾電平時(shí)，接收機(jī)的降敏小于1dB。

　　本振泄漏和直流偏置所引起的降敏

　　泄漏到射頻輸入端口的任何本振信號(hào)都將發(fā)射回接收機(jī)中并與本振信號(hào)形成自混頻。自混頻導(dǎo)致本振信號(hào)的平方項(xiàng)，這將產(chǎn)生二次諧波，雖然通過低通濾波可以大大衰減自混頻產(chǎn)生的高頻，但直流卻落入到直接混頻接收機(jī)的頻帶內(nèi)。請(qǐng)注意圖2中的直流項(xiàng)。

　　在基帶采樣系統(tǒng)中通常需要采用直流偏置校準(zhǔn)和修正方法。殘留的直流偏置等效于信號(hào)分析帶寬內(nèi)的干擾信號(hào)。有幾種可以減小該影響的技術(shù)，包括直流跟蹤對(duì)消，基帶采用交流耦合，或者采用簡(jiǎn)單的方法——即通過選擇具有優(yōu)異直流特性(包含較高偶次項(xiàng)失真特性)的器件。

　　非理想正交和鏡像抑制

　　I/Q幅度和相位失配將會(huì)引起信噪比性能降低。理想的I/Q解調(diào)器中，基帶I/Q信號(hào)的I和Q向量之間的相位關(guān)系為90度，這就是所謂的理想正交。在理想條件下，數(shù)字域里符號(hào)的鑒別可以很容易地通過瞬時(shí)I/Q向量軌跡來實(shí)現(xiàn)。然而當(dāng)系統(tǒng)中具有I/Q失配時(shí)，I/Q符號(hào)向量將具有幅度和相位誤差，這將降低恢復(fù)信號(hào)的信噪比。I/Q的靜態(tài)誤差可以通過數(shù)字技術(shù)來消除。而研究直接變頻接收機(jī)的有效鏡像抑制與信號(hào)電平和偏移載波頻率的量之關(guān)系是非常重要的。正確理解接收機(jī)的單音I/Q失配的影響，將有助于簡(jiǎn)化對(duì)加入一個(gè)調(diào)制信號(hào)時(shí)所測(cè)得性能的解釋過程。

　　調(diào)制誤差比性能

　　調(diào)制誤差比(MER)是用來衡量數(shù)字發(fā)射機(jī)或接收機(jī)的調(diào)制精度的一種方法。在一個(gè)理想線性和無噪系統(tǒng)中，接收機(jī)接收到信號(hào)的所有I/Q符號(hào)都將映射到信號(hào)空間星座圖的準(zhǔn)確位置上，而設(shè)計(jì)中的各種非理想型(如幅度失衡、噪聲基底以及相位失衡)都將引起實(shí)測(cè)到的符號(hào)向量偏離其理想位置。該直接變頻接收機(jī)給出了各種調(diào)制方案所應(yīng)效仿的MER性能水平。

　　圖3：10MHzOFDMAWiMAX信號(hào)的MER與射頻輸入功率的關(guān)系。