多相濾波的數(shù)字相干檢波原理及FPGA實(shí)現(xiàn)
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設(shè)原型濾波器的沖擊響應(yīng)為h(n)，由(1)式知，其多相結(jié)構(gòu)第K條支路的沖擊響應(yīng)為
則EK(z)頻率響應(yīng)為
令D=4，則式中除i=0項(xiàng)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(jīng)過(guò)
濾波，兩個(gè)正交得基帶信號(hào)
在時(shí)間上完全對(duì)齊，滿足數(shù)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(duì)帶寬B=5 MHz，載頻fo=60 MHz，信號(hào)頻率fd的帶限信號(hào)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(shè)計(jì)階數(shù)為N，截止頻率為B的FIR原型低通濾波器，并從中抽取出數(shù)字譜相差
兩個(gè)支路分別對(duì)I、Q兩路延遲濾波，測(cè)試不同頻率點(diǎn)的鏡頻抑制比，仿真測(cè)試結(jié)果如表1所示。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/191488.htm
從數(shù)據(jù)中可以看出，原型濾波器階數(shù)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(shì)。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(hào)相參處理后的功率譜分析。
對(duì)于N=32，fd=2．3 MHz的帶限信號(hào)鏡頻抑制比IR高達(dá)106．14 dB，可見結(jié)合帶通采樣定理及多相濾波方式實(shí)現(xiàn)對(duì)帶限信號(hào)直接中頻采樣獲取基帶信號(hào)能夠達(dá)到很高的鏡頻抑制比，這是傳統(tǒng)的模擬相干檢波難以實(shí)現(xiàn)的。
如上文所述，對(duì)寬B=5 MHz，載頻fo=60 MHz的線性調(diào)頻信號(hào)直接中頻采樣，利用多項(xiàng)濾波的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻仿真輸出波形，如圖4所示。
評(píng)論