直接變頻藍(lán)牙接收機(05-100)
直接變頻接收機已長時間存在了。直接變頻接收機最簡單的形式可認(rèn)為中頻(IF)是直流(dc)0Hz超外差接收機。用dc 中頻,信號中心在dc?,F(xiàn)在接收機的頻率可能是千兆量級,在變頻中變頻到dc,因此,用“直接變頻”或其他通用的名稱“ZeroIF“(“零中頻”,ZIF)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/91465.htm直接變頻接收機有些難解決的問題:“dc失調(diào)“消除、2階失真分量(IP2)和1/f噪聲。不少問題可能影響對這種接收機的認(rèn)可,通常這些問題將限制接收機的性能。直接變頻接收機與典型的超外差接收機相比,有明顯的優(yōu)點。
無線裝置到處可見,在過去十年中,蜂窩電話蓬勃發(fā)展,就是一個很好的例證。隨著高科技裝置成為普通商品而不是奢侈品,驅(qū)使裝置成本越來越低。對于蜂窩制造商來講,成本是最重要的參量。直接變頻接收機具有最少的元件數(shù)和最低的材料成本。大量的蜂窩芯片供應(yīng)商,如:ADI、RFMD和Qualcomm已發(fā)布用于下一代芯片組的直接變頻接收機。
藍(lán)牙是用于無線個人局域網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議,是基于特定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)上的,采用低調(diào)制率(0.24~0.32)的高斯頻移鍵控(GFSK)調(diào)制。這導(dǎo)致器件的專門問題。但藍(lán)牙技術(shù)所用的調(diào)制也適用直接變頻。藍(lán)牙裝置要求便宜。因此,采用直接變頻接收機使接收機成本最低,這看起來是好的。然而,直接變頻的問題需要解決。
典型的直接變頻接收機基本框圖示于圖1。盡管傳統(tǒng)采用線性調(diào)制方法,但直接變頻接收機對于藍(lán)牙GFSK接收信號也十分方便。
圖1 藍(lán)牙接收機中直接變頻的基本框圖
藍(lán)牙技術(shù)
在過去5年內(nèi)所開發(fā)的藍(lán)牙技術(shù)具有很多潛在的應(yīng)用。藍(lán)牙技術(shù)兩個最大的應(yīng)用是蜂窩電話中無線互聯(lián)和無人工操作,以及計算機中的無纜線替代。藍(lán)牙是具有獨特特性的一個有興趣的協(xié)議,使得可以采用直接變頻接收機。在添入研究直接變頻接收機要求前,必須考慮藍(lán)牙技術(shù)所用的調(diào)制,因為這樣做使工作比較容易。
調(diào)制
具有1Mbps原始數(shù)據(jù)率的藍(lán)牙技術(shù)用低調(diào)制率(0.24~0.30)和0.5BT的GFSK調(diào)制。在基帶,這意味著在每個碼位不能保證信號穿過OV。因此基帶檢測選擇限定在頻率/電壓轉(zhuǎn)換器(如FM鑒別器)。
最長DH1信息包的頻譜示于圖2,發(fā)送偽隨機位序列(PRBS)數(shù)據(jù)集中在2.4 GHz。注意,信號功率集中在2.4GHz附近。在2.4GHz,功率頻譜密度(PSD)最大。
現(xiàn)在分析干擾對圖2所示調(diào)制類型的影響。
在接收機中任何不希望接收的寄生信號稱之為干擾。干擾源可以是接收機的外部環(huán)境或來自接收機內(nèi)的源。
FM(調(diào)頻)是固有非線性過程,在FM中信號電壓轉(zhuǎn)換為頻偏。信號“時間”表示為:
S(t)=Accos(wc·t+m·sin(wm·t) (1)
其中AC為載波信號幅度,wC是載波信號角頻率,t為時間,m是調(diào)制率,wm是調(diào)制頻率的角頻率。
特別感興趣的參量是調(diào)制率(m),由下式定義m:
m=Km·Am/wm (2)
其中Am是調(diào)制信號幅度,Km是電壓/頻率的定標(biāo)因數(shù)。
在典型的模擬FM系統(tǒng)中,Km表示調(diào)制通路到VCO的增益。然而Km和Am定義與所有FM系統(tǒng)有關(guān)偏移參量。因此,調(diào)制率可進(jìn)一步定義為:
m=wd/wm (3)
其wd是由調(diào)制信號wm所引起的載波信號偏移。
盡管上述3個方程是從模擬FM系統(tǒng)中假定音調(diào)制信號推導(dǎo)而來,但這些方程式可同樣應(yīng)用于FSK數(shù)據(jù)系統(tǒng),唯一的顯著差別是調(diào)制信號在最高數(shù)據(jù)率(藍(lán)牙情況為1MHz)為位系列。數(shù)據(jù)流調(diào)制載波,數(shù)據(jù)流中的邏輯1導(dǎo)致正頻偏、邏輯0導(dǎo)致負(fù)頻偏。因此,在FSK數(shù)據(jù)系統(tǒng)中,最高調(diào)制頻率是數(shù)據(jù)率的一半,(即在藍(lán)牙產(chǎn)品中為500kHz)。
評論