零中频/超外差/正交采样

零中频/超外差/正交采样
在所有的通信书上都会有下面的内容，有的接收机方案采用零中频，而有些采用超外差。下图是个标准的零中频方案。

正交采样

在具体实现时有下面两种方法：

正交采样的两种方案

为什么在零中频方案中要用正交的采样/解调呢，只使用其中同相/正交一路会有什么问题呢？

让我们先构造一个已调信号为3250Hz，3450Hz，3800Hz，4000Hz的余弦信号相加；
x(n)=0.02 cos(2π3250n)+0.2 cos(2π3450n)+2 cos(2π3800n)+20 cos(2π4000n)
以3600Hz为本振信号进行混频，下图分别为原始信号/使用同相支路/使用正交支路/正交采样

本振在信号带内

从图上可以看到仅使用同相分路和正交分路产生信号的频谱，都会产生上下变带的重叠；
如果xcosω_0-ixsinω_0正交采样会把这种重叠去除，得到一个零频的基带信号；
具体过程如下图详解：

正交采样频谱变化过程

** 超外差 **
以4500为本振

超外差

以3000为本振

超内差

如果信号x带宽为B，如果LO位于B内部（一般情况是中心），则是零中频方案，需要正交采样/解调；使用单路会产生LO上下边带重叠；而使用正交采样的方案会去掉这种重叠；
如果LO位于B外部，则是超外差或者超内差方案，这种会把信号搬到基带附近；但是会造成B意外的干扰信号混到基带附近的有用信号中，造成镜像干扰；需要把干扰提前滤波；
如果本振在B带内，则必须使用正交采样/解调；超外差方式可以不用正交采样/解调。

镜像干扰