基于AD9268的短波接收全数字传输结构

3 时钟产生单元

对于光纤通信系统来说，数据时钟的准确性和稳定性是十分重要的，试验证明，它会直接影响信号传输的误码率。ICS8442是由ICS (Inte-grated Circuit Systems，Ine)推出的一款具有很好频综性能的集成芯片。

ICS8442芯片的主要功能是将普通晶振的时钟信号转换为高稳定的差分电平时钟信号。输出频率范围从31．25 MHz～700 MHz。

图4所示是ICS8442的内部结构框图。该芯片可对输入时钟进行相位锁定和频率综合，并可通过控制接口实现不同输出电平制式的切换。

输出频率可通过控制寄存器M、N进行设置，ICS8442使用3．3 V电源，最大功耗为500 mW。

5 数字信号处理系统

数字信号处理是全数字接收系统的核心，而数字可编程器件是算法实现的基础，FPGA与其高度硬件化的实现方式和对高层设计语言的支持，使得算法硬件实现的距离缩短了许多。目前，FPGA已经成为业界主流的数字硬件平台。

对于全数字的传输结构来说，FPGA是实现传统处理中模拟前端变频滤波的主要单元。

5．1 数字下变频

数字下变频(DDC)是数字信号处理中的一种基本处理单元，其数学表达式如下：

其中，x(t)为输入信号，f0为数字本振频率，f(t)为低通滤波器。其物理模型的结构如图5所示。

由上述分析可见，对于超外差接收体制的信号处理来说，DDC完全可以代替传统的模拟信道变频滤波处理。

5．2 信号抽取滤波

采样率变换是信号处理中经常遇到的操作。当信号的采样率远大于其奈奎斯特采样率时，对于信号进行降采样率操作是十分必要的，这对于芯片的工作稳定性和功耗都十分重要。该方式的数学表示为：

其中[]为取整操作，N为抽取倍数，f(n)表示抗混叠滤波器的通带最大为原信号的1／N。经过抽取后的信号自身频率不变，但采样率变为原来的l／N。

6 结束语

通过以上分析和介绍，可以看到，通过使用新近的数字集成芯片及数字设计技术可以很好地实现和改善传统体制的设备，并获得很好的性能。

首先，更多地使用数字技术可以有效地降低设备的体积、功耗和成本；其次，数字体制的传输可以保证很低的误码率，而不会因为传输为其带来额外的信噪比损失；再次，由于距离对光纤体制传输的影响很小，所以，一般根据传输距离更换或调整光模块的发射功率，就可以满足要求；最后，数字处理可以满足不同体制的需求，滤波器等设计可以动态更新。而在硬件资源足够的条件下，完全可以完成同时多通道的处理。

从一些国内外的资料和报告来看，全数字的传输结构已经用于工程设计，并在一些专项题目和探索研究中取得了很好的效果。

作者：赵 研，苑 蕾 中国电子科技集团 来源：电子元器件应用