DDC学习笔记

DDC为数字下变频，一般主要由模数转换（A/D）、数字混频器（Digital Mixer）、数字控制振荡器、低通滤波器组成。主要是将数字中频信号与数字振荡器产生的载波信号输入数字混频器混频后，再通过低通滤波器滤除无用的分量，从而得到数字基带信号的过程。
A/D是信号处理的前端，实现模数信号的转换，在这过程中同时也实现了一次变频的过程。
NCO(数字控制振荡器)，也称DDS（直接数字合成正弦波），目前常用的有基于查找表的NCO实现和基于CORDIC算法的NCO实现。
数字混频器，由本振NCO和信号做乘法运算，会产生两组频率，和频、差频。如果信号的表达式为：

本振表达式为：

则：

如果w_1=w_2，则完成信号从数字中频到基带的转换。2倍频分量由后面的低通滤波器滤掉。
低通滤波器在这起两个作用，抑制带外镜像频谱和完成信号符号速率的抽取。在抽取部分，积分梳状滤波器和半带抽取滤波器是广泛用于抽取内插系统的两种高效数字滤波器。
CIC的抽取效率比较高，占资源比较小，但是带宽比较窄，适合带宽比较小的信号。如果信号的带宽比较宽，CIC就不适用了，这时就需要用半带来抽取滤波。CIC滤波器结构简单，没有乘法器，只有加法器，积分器和寄存器。其基本组成包括两个部分：积分部分和梳状滤波部分。CIC滤波器从电路结构上看，只有加法器，减法器，没有乘法器，并且不需要寄存器来存储滤波器的系数。
半带滤波器是一种特殊的低通FIR滤波器，这种滤波器由于通带和阻带相对于Nyquist频率的一半对称，因而有近一半的滤波器系数为零，同时，一般在设计时，都会选择系数为2的抽取因子，因为会大大减少滤波器的运算量。后面的低通滤波器主要的作用就是为了防止抽取滤波器进行频率抽取造成的频谱混叠。
这些组成部分在FPGA实现时都有相对应的IP核可以调用，这大大降低了项目开发周期。
不过在系统中，一般都要支持多种不同的带宽和基带速率，比如TD-LTE系统支持6种不同的带宽和基带速率，所以，如何在利用最少的资源能满足多带宽和多速率的需求，这个还真需要好好研究研究。