中文题名××××××××不超过20个汉字-数据采集与处理.DOC

无延时校正滤波器数字正交解调性能分析 赵忠凯 陈涛 郝鑫 （哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，哈尔滨 150001） 摘 要：提出了一种无延时校正滤波器的数字正交解调结构，并对其性能进行分析，重点分析了频率偏移对相位和相位差测量的影响。仿真结果表明，在频率偏移较小的情况下，采用此结构进行数字正交变换可获得较高的镜像抑制比；频率偏移较大时，可通过对多点相位求平均来减小相位差测量误差。本文所提结构具有结构简单、处理速度快、便于硬件实现等优点，可广泛应用于雷达、电子侦察等领域。将应用于多通道数字接收机的设计，可在一定程度上减小硬件资源的占用，同时，便于满足信号的实时性处理要求 关键词：数字正交解调；频率偏移；延时校正滤波器 中图分类号：TN957.51 文献标志码：A Performance Analysis of Digital Quadrature Architecture without Delay Calibration Filter ZHAO Zhongkai，CHEN Tao，HAO Xin (College of Information and Communication Engineering , Harbin Engineering University, Harbin, 150001) Abstract: Proposed a digital quadrature architecture without delay calibration filter and analyzed it’s performance, analyzed the frequency offset’s impact on the phase and phase difference. The simulation results shows that high Image Rejection Ratio (IRR) can be acquired when the frequency offset is little; otherwise, the phase difference error can be reduced by accumulating the multi-point phase differences. The proposed architecture has some advancements as simple, faster processing speed and easy to hardware realization, which could be widely applied, such as radar, electronic reconnaissance and so on. Applying this structure to the design of multi-channel digital receiver may decrease the occupation of the hardware resource to some extent, at the same time, satisfy the real time processing of the signal. Keywords: digital quadrature demodulator; frequency offset; delay calibration filter 引言 在信号处理领域中，正交相干检波保留了信号的幅度信息和相位信息，在雷达、电子侦察等领域得到了广泛的应用[1]。传统的模拟正交解调技术由于模拟器件性能的限制，使得解调后I、Q两路信号不能完全正交，产生镜频信号，镜频的存在限制了I、Q变频器的动态范围。随着数字信号处理技术和微电子技术的发展，ADC的采样速率越来越高，FPGA、DSP等芯片的处理速度越来越快，使得直接中频采样成为可能。 为了克服模拟正交解调技术的局限性，提高正交解调接收机的动态范围，抑制镜频信号，提出了数字正交解调方法[2,3]。常见的数字正交解调的方法有低通滤波法、希尔伯特变换法、最小二乘法以及基于多相滤波的数字正交变换方法等[4-6]。其中，基于多相滤波的数字正交变换方法，结构简单，得到广泛应用，但其I、Q分量在时域上相差半个采样周期，需要采用延时校正滤波器进行校正。当采样速率较高时，采用延时校正滤波器需要消耗大量的硬件资源，且不能满足信号的实时性要求。本文提出了一种无延时校正滤波器的数字正交变换结构，并对其性能和应用场合进行了分析。 1 基于多相滤波的数字正交变换 设输入信号为按照带通采样理论进行采样，其采样频率为： 得到的采样序列为： 中分别为： （3