什么是零中頻技術(shù)

什么是零中頻技術(shù)

首先明確，零中頻可以說是一種技術(shù)，引申出來零中頻電路，再引零中頻電路出來的信號(hào)（零中頻信號(hào)I，Q）
1. 零中頻技術(shù)的發(fā)展大約經(jīng)歷了10年歷史；（非正題，少說）
無線電信號(hào)RF（射頻）進(jìn)入天線，轉(zhuǎn)換為IF （中頻),再轉(zhuǎn)換為基帶（I，Q信號(hào)），但仍然是較低的頻率。
接收： 射頻 -> 中頻 -> 基帶
發(fā)射： 基帶 -> 中頻 -> 射頻
傳統(tǒng)接收在射頻信號(hào)和基帶之間的轉(zhuǎn)換分為多步（一下變，二下變）進(jìn)行，首先：射頻和中頻之間轉(zhuǎn)換，然后中頻和基帶間轉(zhuǎn)換。（中間要轉(zhuǎn)就得有濾波，SAW ）
接收機(jī)的射頻和中頻鏈路都有聲表濾波器。零中頻技術(shù)只是取消中頻濾波器，而且目前只有在某些對抗干擾要求不高的應(yīng)用（手機(jī)也算）才選用零中頻技術(shù)，零中頻技術(shù)仍然有許多技術(shù)問題需要解決。有了零中頻技術(shù)的應(yīng)用將使得GSM系統(tǒng)對中頻濾波器的需求才得以減少，體積才得以下來。
隨著移動(dòng)電話向多頻段、多?；较虬l(fā)展，手機(jī)內(nèi)聲表濾波器的個(gè)數(shù)會(huì)不斷增加。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，一個(gè)雙頻手機(jī)有多達(dá)七個(gè)聲表濾波器，其中只有兩個(gè)是中頻濾波器。采用"零中頻技術(shù)"可省略無線通信系統(tǒng)中的中頻濾波級(jí)，達(dá)到削減整機(jī)成本的目的。雖然零中頻技術(shù)已發(fā)展多年，并且某些類型的尋呼和GSM手機(jī)也已采用，但是目前的零中頻技術(shù)無法滿足電路對高性能的要求。
零中頻接收技術(shù)，即RF信號(hào)不需要變換到中頻，而是一次直接變換到模擬基帶I／Q信號(hào)，然后再解調(diào)
2. 零中頻信號(hào)I，Q如何而來？
"中頻變頻模塊"（確切的說"零中頻變頻模塊"）包括第二本振信號(hào)、混頻器、低通濾波器和放大器。輸入的中頻信號(hào)首先被移相90°成為兩路正交信號(hào)，再與從頻率合成器來的第二本振信號(hào)及其90°移相信號(hào)（在其內(nèi)部，注意經(jīng)過"小數(shù)"分頻，讓你覺得13-13等于0了吧）進(jìn)行混頻輸出以得到發(fā)端的語音信號(hào)（與一般的混頻器不同，在正交直接混頻處理之后的信號(hào)即為模擬基帶I／Q信號(hào)。由于此處I／Q信號(hào)的電平幅度還比較小，不能滿足I／Q解調(diào)器的輸入門限電平要求，故需要進(jìn)行進(jìn)一步的放大。模擬I／Q信號(hào)放大器采用增益可編程放大器，放大后的模擬I／Q信號(hào)再送到后面的基帶專用集成電路(ASIC)進(jìn)行解調(diào)(包括信道解碼和13kbps話音解碼）
"中頻變頻模塊"語音信號(hào)是中頻信號(hào)，是個(gè)FM信號(hào)，用頻譜測一下；Q信號(hào)對于FM信號(hào)中心頻率產(chǎn)生90°相移，自己測一下；I信號(hào)加到解調(diào)器，Q信號(hào)（經(jīng)過對I信號(hào)中心頻率移相）也送到解調(diào)器，當(dāng)I=Q（信號(hào)瞬時(shí)頻率）時(shí)，Q信號(hào)與I信號(hào)經(jīng)解調(diào)器解調(diào)，輸出為0；當(dāng)I信號(hào)大于或小于Q信號(hào)頻率時(shí)（大小67.707K）時(shí)，經(jīng)解調(diào)產(chǎn)生與原調(diào)制信號(hào)成比例的輸出電壓，經(jīng)過解調(diào)輸出的是數(shù)字信號(hào)270.833Kb/S，然后再進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的處理工作，要變成語音信號(hào)，還有好多，好多.....

PLL： 新一代時(shí)脈產(chǎn)生器架構(gòu)中最主要的核心，少不了相位鎖定回路〈Phase Locked Loop，PLL〉這個(gè)部分。鎖相回路發(fā)展至今已有幾十年的歷史了，大部分用來作為對時(shí)脈或頻率的精確控制，舉凡電視收音機(jī)等無線電波的頻率調(diào)諧或是CD與PC等數(shù)字產(chǎn)品的時(shí)脈控制的場合，皆可使用PLL來設(shè)計(jì)頻率控制回路，以簡化電路的復(fù)雜度，增加精確性。
PLL的主要原理，基本是一種類似運(yùn)算放大器般的負(fù)反饋電子電路結(jié)構(gòu)，PLL主要有兩個(gè)輸入端，分別是〈參考輸入頻率,晶體作為基準(zhǔn)參考，與〈反饋輸入頻率，F(xiàn)vco〉，共同連接到PLL內(nèi)部的第一個(gè)組件〈相位/頻率檢測器，Phase/Frequency Detector，PFD〉。相位/頻率檢測器會(huì)比較參考頻率與反饋頻率兩者間的差別，檢測出兩者間的相位與頻率的誤差量，當(dāng)參考頻率高于反饋頻率時(shí)，PFD Up端會(huì)輸出Up脈波;反之若是參考頻率低于反饋頻率時(shí)，PFD Dn端會(huì)輸出Dn脈波。相位/頻率檢測器產(chǎn)生的脈波信號(hào)隨后經(jīng)由〈電流控制器，Charge Pump〉與〈回路濾波器，Loop Filter〉，轉(zhuǎn)換成為最后一階〈電壓控制振蕩器，Voltage Controled Oscillator VCO〉的控制電壓，產(chǎn)生Fvco時(shí)脈訊號(hào)的輸出。
如果將此輸出的時(shí)鐘脈沖訊號(hào)直接連接到收音機(jī)的振蕩回路，就形成了所謂的「相位鎖定回路」，此時(shí)收音機(jī)振蕩頻率(Fvco)的時(shí)鐘脈沖訊號(hào)將會(huì)被用來鎖定參考輸入頻率(Fref)，此時(shí)的收音振蕩頻率永遠(yuǎn)與參考頻率同步保持一致,當(dāng)反饋輸入頻率(Fvco)與參考輸入頻率(Fref)的頻率與相位一致時(shí)也就是整個(gè)相位回路已經(jīng)鎖定了(Locked)。即收音振蕩頻率與參考頻率處于同頻率同相位的狀態(tài)。 這就是數(shù)調(diào)機(jī)為什么頻率始終保持精確穩(wěn)定的原因。