Ian Beavers

許多高速ADC現在在內核模數轉換之后提供數字后處理功能，為信號采集系統提供更大的靈活性。一個常見的信號處理模塊是數字下變頻。DDC用于縮小ADC的帶寬，減少發送到下游信號鏈的輸出數據量，并為較小的目標信號帶寬實現額外的處理增益。其主要功能是通過將相對于已知頻率為中心的數字化實數信號轉換為以零頻率為中心的基帶復數信號來充當復數混頻器。DDC也常用于復雜的輸入信號。

ADC中的DDC功能提供三個組件來處理實際采樣數據：

數控振蕩器 （NCO），用于為數字混頻器生成復正交正弦頻率。

用于縮小采樣帶寬的低通數字濾波器——通常使用有限脈沖響應濾波器（FIR）實現。

用于抽取ADC數據的下采樣器。

圖1.數字下變頻由復雜的NCO與真實數據混合而成，然后對其進行濾波和抽取，以創建I&Q輸出數據流。

DDC的第一級是將ADC輸出與相位數據的余弦和正交數據的正弦混合或相乘的功能，從而產生和頻分量和差頻分量。將復數NCO頻率與輸入信號相乘可創建以和差頻為中心的圖像。低通濾波器將在所選頻率帶寬內通過差分頻率，同時抑制和頻率鏡像。DDC輸出產生原始信號與I&Q數據的復雜表示。

如果I&Q數據輸出被單獨處理和解釋，信號功率可能看起來已經丟失。但是，由于I&Q數據已被拆分，濾波噪聲頻譜密度隨之降低，因此相對于ADC滿量程范圍，信號功率似乎較低。這可能會導致錯誤地看起來像是功率降低 6 dB 或一半信號的信號。然而，新的復數信號在數學上等同于真正的原始信號，盡管經過了濾波，但現在功率在I&Q數據之間分配。

審核編輯：郭婷