基于基帶解調(diào)器AD6654在數(shù)字電視領(lǐng)域的應(yīng)用

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

基帶解調(diào)器整體設(shè)計

系統(tǒng)硬件設(shè)計如圖2所示。此電路結(jié)構(gòu)比較簡單，性能優(yōu)良。

此設(shè)計中關(guān)鍵技術(shù)是將中頻信號直 接變成基帶，但是不解碼。其中關(guān)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(shù)字下變頻單元組成的混合中頻信號轉(zhuǎn)基帶接收器。其中包含6路獨立的數(shù)字下變頻和多級抽取濾波器。每個通道數(shù)字下變頻部分由NCO和混頻器組成，NCO作為本振，能產(chǎn)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(jīng)混頻器與NCO產(chǎn)生的正余弦信號相乘得到數(shù)字I、Q信號，然后經(jīng)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(shù)的設(shè)定

（1）AD6654

AD6654片內(nèi)集成了14位 92.16MSPS ADC，中頻采樣速率達(dá)到200MHz，內(nèi)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(tài)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(dá)到200MHz，8/16位微控并行接口、串行外 設(shè)接口、同步串口控制接口，可以與大多數(shù)符合上述標(biāo)準(zhǔn)的接口相連接。它具有極其強(qiáng)大的功能，可以將其應(yīng)用于多載波、多模式多媒體數(shù)字接收機(jī)；

GSM/EDGE/PHS/UMTS/WCDMA/COMA2000/TD-SCDMA；微小區(qū)系統(tǒng)、軟件無線電、智能天線系統(tǒng)、無線電話；寬帶數(shù)據(jù)應(yīng)用、儀器測試設(shè)備等。

（2）NCO頻率值設(shè)定

AD6654的每一通道都有一獨立的NCO，NCO的頻率值以32bit二進(jìn)制數(shù)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(tǒng)中，要求將NCO_FREQUENCY為36MHz的模擬中頻進(jìn)行數(shù)字下變頻，系統(tǒng)工作時鐘CLK為92.16MHz，帶入上式可求得NCO Frequency Register的十六進(jìn)制表示為64000000。

（3）濾波器系數(shù)的設(shè)定

在本應(yīng)用中，利用ADI公司的Filter Design軟件，先將輸入頻率設(shè)置為92.16MHz，輸出頻率設(shè)置為7.68MHz。理想響應(yīng)部分，過渡區(qū)域采用等紋波方式，其中通帶設(shè)置為3.84MHz，紋波系數(shù)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(shù)為：CIC5=3，CRCF=2，DRCF=1，HB2=2，HB1=1。設(shè)置面板及濾波器窄帶響應(yīng)、沖激響應(yīng)如圖4所示

實驗驗證

基于圖2硬件設(shè)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(tǒng)輸出直接加到調(diào)制單元，將差分?jǐn)?shù)字I、Q信號直接調(diào)制到射頻，然后經(jīng)數(shù)字電視激勵器輸出到負(fù)載發(fā)射機(jī)發(fā)射出去。經(jīng)過對實際電路的驗證，此解調(diào)器能將輸入中頻直接變成數(shù)字基帶，經(jīng)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(shè)計可以作為是一種較新穎的數(shù)字電視領(lǐng)域的應(yīng)用，它能有效解決當(dāng)前數(shù)字電視網(wǎng)盲點覆蓋的問題，同時降低單頻網(wǎng)的成本。實驗表明此設(shè)計效果良好，成本較低，具有較好的應(yīng)用前景。

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