RF接收器前端和捕獲控制器功能框圖中的接收器部分顯示了虹科HK-R5550中RFE的框圖,該體系結(jié)構(gòu)由一個超外差(SH)前端和一個后端組成,該后端利用了與直接轉(zhuǎn)換(或零中頻)接收器類似的I/Q混頻器。

根據(jù)要分析的信號的頻率來選擇三個接收器信號處理路徑其中之一,頻率范圍為9kHz至50MHz的信號被直接數(shù)字化,而所有其他信號則通過其他兩個信號處理路徑中的一個轉(zhuǎn)換為第一個IF塊的頻率。IF模塊由一組多個SAW濾波器組成,SAW濾波器的選擇取決于輸入信號的頻率,SAW濾波器的輸出饋入I/Q混頻器。
這三種信號處理路徑進(jìn)一步分為捕獲引擎的不同操作模式,射頻前端模式 ZIF、SH、SHN和HDR支持中心頻率在50MHz到特定產(chǎn)品模型支持的最大頻率范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,(如 HK-R5550-408,-418和-427分別為8GHz,18GHz和27GHz)。

ZIF、SH和SHN射頻前端模式支持10Hz的調(diào)諧分辨率,然后使用數(shù)字移頻將調(diào)諧分辨率提高到最接近的1Hz(±0.23Hz),所使用的移頻技術(shù)是基于嵌入式數(shù)控振蕩器(NCO)的直接數(shù)字合成器(DDS)。
HDR模式支持10Hz的調(diào)諧分辨率,沒有進(jìn)一步的微調(diào)可用。其余的射頻前端模式 DD支持來自外部RF IN的50MHz IBW基帶直接數(shù)字化。因此,盡管可以應(yīng)用DSP的頻移模式,但該模式不支持無線電頻率調(diào)諧。
直接轉(zhuǎn)換接收技術(shù)
直接轉(zhuǎn)換(或ZIF)接收器非常適合寬帶波形的信號分析,例如4G/5G/LTE,Wi-Fi和藍(lán)牙,這種優(yōu)點也帶來了直接轉(zhuǎn)換技術(shù)固有的IQ和DC偏移的缺點。

- 直流偏移校正
虹科HK-R5550的WB ADC抽樣率為125 MSa / s,中頻(IF)為0,整個IF帶寬為125MHz。模擬濾波器會導(dǎo)致在中心頻率Fc附近大約±50MHz處出現(xiàn)幅度下降,如下圖所示。
直接轉(zhuǎn)換接收器在頻帶中心有一個直流偏移,偏移量主要在接收器硬件中進(jìn)行實時補償,但始終存在一些殘余偏移量(取決于應(yīng)用和目標(biāo)帶寬),可能需要在軟件中進(jìn)行補償,如軟件中的校準(zhǔn)或動態(tài)偏移補償。

*在±50MHz幅度衰減的DC偏移
如果應(yīng)用僅需要使用高達(dá)50MHz的IBW,則DC偏移補償?shù)囊环N簡單替代方法是使用SH工作模式。
- IQ偏移校正
直接轉(zhuǎn)換接收器在基帶信號的同相(I)和正交(Q)分量之間具有相位和/或幅度偏移,因此,當(dāng)在存在信號音的數(shù)字化基帶數(shù)據(jù)上執(zhí)行FFT時,將會出現(xiàn)一個與中心頻率偏移的頻率與信號本身相同的“鏡像”, 如下圖所示。

*IQ偏移校正
需要一種校正算法來調(diào)整此信號分析所需的偏移量,尤其是對于ZIF模式,虹科的API中包含了一種校正方式,下表為RF前端控制/狀態(tài)命令,
*每組命令的更多相關(guān)詳細(xì)信息,請參閱閱讀原文——《虹科HK-R5550用戶指南》中“SCPI命令集”部分(第43頁起)
原文標(biāo)題:虹科教您 | 基于軟件定義無線電的實時頻譜分析儀HK-R5X50功能概述(三)RF接收器前端
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