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网站开发亿玛酷1专注,做相片网站,网站ftp,麦德龙网站建设目标混频混频器#xff08;Mixer#xff09;是RFSOC通过ip核实现在数字域的频率搬移#xff0c;主要功能是在不改变采样率的情况下#xff0c;把信号的频谱中心移动到目标频率附近他主要通过一个数控振荡器#xff0c;生成复指数信号与本振信号相乘#xff0c;在ip核设置的过…混频混频器Mixer是RFSOC通过ip核实现在数字域的频率搬移主要功能是在不改变采样率的情况下把信号的频谱中心移动到目标频率附近他主要通过一个数控振荡器生成复指数信号与本振信号相乘在ip核设置的过程中主要由三个模式BYPASS这个又叫直通模式即不进行任何数字混频基带信号直接通过ADC/DAC进行输入输出NCO和Mixer全部旁路我们接下来都以DAC为例假如外接频谱仪则我们看到的信号频率就是你在PL端设计的信号频率可能是用dds或者rom等形式输出输出信号的频率分布直接受采样定理限制且不涉及IQ处理一般使用实信号或者单边带信号。在使用DAC生成低频信号或者ADC直采低频基带的时候可以选择这个模式COARSE通过简单的乘法器实现频谱翻转但是只有±Fs/2、±Fs/4、0这三种选项不是用可编程的正弦表而是通过硬件乘以±1±j来实现频率的平移他的优点是硬件代价小延迟很低速度快精度固定FINE精混频也是我们使用的最多的一种他通过高分辨率的NCO实现任意频率的精确搬移NCO的精度通常在48bit-64bitNCO通过可调的相位累加器phase accumulator产生离散时间的正余弦信号是纯数字域产生的信号频率和相位都可以编程控制在ip核里表示就是直接输入值就可以了可以实现极高 的频率分辨率1Hz, 且频率、相位变化时没有跳变或者漂移可以与SYSREF信号实现跨通道的相位对齐其输出的频率公式是f_{out} \frac{phase_inc}{2^{N}}f_{clk}在精混频的模式下每个通道都有独立的NCO频率范围在±Fs/2NCO也可以设置负频率可以控制初始相位和配置增益也可以支持通过SYSREF触发NCO更新在IQ混频模式下x_{out}[n]x_{in}[n]e^{j(2\pi f_{NCO}n/f_{s}\phi )}x_{out}[n]x_{in}[n][cos(2\pi f_{NCO}n/f_{s}\phi )jsin(2\pi f_{NCO}n/f_{s}\phi )]在DAC上变频里用于把基带搬到中频或者射频ADC下变频中则设置和对应DAC一样的NCO值用来把信号搬移回基带Planner实例我们使用Xilinx官方的频率规划器用一个DAC 和ADC的例子来分别说明先以dac为例假设dac采样率2GSPS基带中心频率500mhz带宽50mhz混频700mhzimage那在数据输入的时候我们看到的就是500mhz的数据经过混频之后得到了1200mhz的中心频率带宽保持不变image但在这里最后一步我们可以看到在2800mhz左右出现了频率那是因为原来在第二奈奎斯特区的信号1.2GHz在频谱上以fs进行展开则折叠在第四奈奎斯特区信号频率为2fs-fc4-1.22.8ghzimage我们再以adc为例假设ADC 采样率 fs4 GSPS基带信号中心频率100MHz带宽 100 MHz载波信号设置为2.5GHz带宽100MHz那混频之后的信号中心频率 fc2.6 GHz带宽 100 MHz此信号位于 奈奎斯特第 2 区经过 ADC 采样后理论上信号折叠到基带的 1.4~1.5 GHz 区间然后使用 Fine Mixer NCO -1.4 GHz即可将信号数字下变频到 0~100 MHz我们看一下效果image设置完成之后发现信号的频谱确实出现在1.45GHz-1.55GHz的位置那我们下变频只需要把NCO设置为-1.4GHz就可以了image我们可以看到这边出现了两个频率分量那是因为我们可以看到在QMC的时候下面有一个real的标志我们信号乘以实信号的时候会出现和频和差频两路信号即x(t)cos(2\pi f_{NCO}t) \frac{1}{2}x(t)e^{j2\pi f_{NCO}t}\frac{1}{2}x(t)e^{-j2\pi f_{NCO}t}会发现出现了0GHz和2.9GHz的频率分量但是2.9GHz会在采样域里再折叠回4-2.91.1GHz就是我们在这看到的image但是当我们继续下一步数据路径变成复数IQ的时候数字下变频只留下了单边带就只剩下了最终我们需要的信号