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

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(guò)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(guò)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(guò)瞬時(shí)I/Q向量軌跡來(lái)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(guò)數(shù)字技術(shù)來(lái)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(guò)程。

調(diào)制誤差比性能

調(diào)制誤差比(MER)是用來(lái)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(xiàn)性和無(wú)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3：10MHz OFDMA WiMAX信號(hào)的MER與射頻輸入功率的關(guān)系。

圖4：零中頻、低中頻和阻塞干擾情況下WCDMA信號(hào)的MER與射頻輸入功率的關(guān)系。

圖3和圖4分別繪出了用于10MHz寬的OFDM，WiMAX和WCDMA信號(hào)的不同功率上MER性能。通常，針對(duì)所接收到的輸入信號(hào)功率，接收機(jī)有三個(gè)明顯限制MER的因素。強(qiáng)信號(hào)時(shí)，由于接收機(jī)非線(xiàn)性所引起的落入帶內(nèi)的失真分量將會(huì)大大降低MER。信號(hào)電平為中等時(shí)，接收機(jī)工作在線(xiàn)性狀態(tài)，信號(hào)又遠(yuǎn)大于任何噪聲貢獻(xiàn)，此時(shí)MER達(dá)到其最佳值，這時(shí)其主要控制因素有解調(diào)器的正交精度、濾波網(wǎng)絡(luò)和可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)，以及測(cè)試設(shè)備的精度等。隨著信號(hào)電平的持續(xù)降低，噪聲成為主要因素，此時(shí)MER性能將隨著信號(hào)電平逐dB下降。低信號(hào)電平時(shí)，噪聲為主要限制因素，以分貝為單位的MER將與SNR成正比關(guān)系。

仔細(xì)觀(guān)察圖4可以發(fā)現(xiàn)接收機(jī)在各種場(chǎng)景中的恢復(fù)性能。5MHz低中頻是最好的情況，因?yàn)椴粫?huì)受到與零中頻相關(guān)的任何直流偏置和閃爍噪聲的影響。在低功率電平上，接收機(jī)的噪聲性能相當(dāng)恒定。即便有單音或雙音強(qiáng)干擾(W-CDMA基站規(guī)范中一種常見(jiàn)測(cè)試)時(shí)，噪聲系數(shù)的偏差也位于1dB之內(nèi)。

鏡像抑制比是有用輸入信號(hào)頻率所產(chǎn)生的中頻信號(hào)電平與鏡像頻率所產(chǎn)生的中頻信號(hào)電平之比。鏡像抑制比的單位為分貝。適度的鏡像抑制比是非常關(guān)鍵的，因?yàn)殓R像功率可能遠(yuǎn)高于有用信號(hào)功率，從而影響下變頻性能。圖5給出了W-CDMA的鏡像抑制與不同中頻頻率的關(guān)系。該接收機(jī)提供了出色的未校準(zhǔn)鏡像抑制性能。通過(guò)附加的數(shù)字校正技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)大于75dB的鏡像抑制，從而使得直接變頻接收機(jī)能夠同時(shí)捕獲數(shù)個(gè)相鄰但功率相差很大的信號(hào)(這是多載波接收機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵性能)。

圖5：W-CDMA的鏡像抑制與不同中頻頻率的關(guān)系。