關鍵詞： AD6654 , 基帶解調器 , 數字電視

AD6654是一個寬帶中頻到基帶的解調器。為了驗證其特性，基于我們的現有條件，將其接成如圖1所示的形式。即：首先，用DTV調制器生成射頻DTV信號，然后用高頻頭將其變為中頻，例如，36MHz，接著，利用AD6654由IF轉換為基帶信號，最后，再用激勵器調制成射頻。這樣，就可以用一個頻譜儀測量出其數字特性，用DTV接收機觀察出其效果。  

基帶解調器整體設計  

系統硬件設計如圖2所示。此電路結構比較簡單，性能優良。  

此設計中關鍵技術是將中頻信號直 接變成基帶，但是不解碼。其中關鍵器件是AD6654。 AD6654是由一個14bit，92.16Msps的高速ADC和6通道多模式數字下變頻單元組成的混合中頻信號轉基帶接收器。其中包含6路獨立的數字下變頻和多級抽取濾波器。每個通道數字下變頻部分由NCO和混頻器組成，NCO作為本振，能產生-CLK/2至CLK/2范圍的頻率，其中CLK是輸入時鐘頻率。此芯片將ADC輸出的信號經混頻器與NCO產生的正余弦信號相乘得到數字I、Q信號，然后經多級抽取濾波器濾波得到較好的I、Q信號。此芯片的組成框圖如圖3所示。  

AD6654及其NCO頻率、濾波器系數的設定  

（1）AD6654  

AD6654片內集成了14位 92.16MSPS ADC，中頻采樣速率達到200MHz，內部2.4V參考電壓，模擬輸入信號峰-峰值2.2V，模擬信號以差 分方式輸入，具有跟蹤、保持性能，可同時處理4/6路寬帶載波信號 。具有可編程的抽取FIR濾波器、半帶插值濾波器和96dB動態范圍的可編程AGC，三個16位可配置的并行輸出端口，工作時鐘達到200MHz，8/16位微控并行接口、串行外 設接口、同步串口控制接口，可以與大多數符合上述標準的接口相連接。它具有極其強大的功能，可以將其應用于多載波、多模式多媒體數字接收機；

GSM/EDGE/PHS/UMTS/WCDMA/COMA2000/TD-SCDMA；微小區系統、軟件無線電、智能天線系統、無線電話；寬帶數據應用、儀器測試設備等。  

（2）NCO頻率值設定  

AD6654的每一通道都有一獨立的NCO，NCO的頻率值以32bit二進制數值形式存入寄存器，其頻率值可以用下式得出：

NCO Frequency Register是寫入寄存器的頻率值，NCO_FREQUENCY是期望的中頻頻率，CLK是ADC的時鐘頻率。  

在此系統中，要求將NCO_FREQUENCY為36MHz的模擬中頻進行數字下變頻，系統工作時鐘CLK為92.16MHz，帶入上式可求得NCO Frequency Register的十六進制表示為64000000。  

（3）濾波器系數的設定  

在本應用中，利用ADI公司的Filter Design軟件，先將輸入頻率設置為92.16MHz，輸出頻率設置為7.68MHz。理想響應部分，過渡區域采用等紋波方式，其中通帶設置為3.84MHz，紋波系數為0.0001；阻帶為5MHz，然后通過軟件計算，可以得到一組最佳的濾波器系數為：CIC5=3，CRCF=2，DRCF=1，HB2=2，HB1=1。設置面板及濾波器窄帶響應、沖激響應如圖4所示

實驗驗證  

基于圖2硬件設計，將高頻頭輸出的模擬36MHz中頻信號（信號帶寬為8MHz）送入電路板，此系統輸出直接加到調制單元，將差分數字I、Q信號直接調制到射頻，然后經數字電視激勵器輸出到負載發射機發射出去。經過對實際電路的驗證，此解調器能將輸入中頻直接變成數字基帶，經此電路得到的射頻信號輸出頻譜與接收的信號頻譜完全相同，且性能良好。驗證頻譜如圖5所示。

可見，基于AD6654的中頻變基帶設計可以作為是一種較新穎的數字電視領域的應用，它能有效解決當前數字電視網盲點覆蓋的問題，同時降低單頻網的成本。實驗表明此設計效果良好，成本較低，具有較好的應用前景。