數字上變頻的原理框圖
2.1.3 影響數字上下變頻器性能的主要因素
從數字上下變頻原理可以看出，上變頻其實是下變頻的一個反過程，在此我以下變頻為例來探討一下影響數字變頻器性能的主要因素。
模擬下變頻器中，模擬混頻器的非線性和模擬本地振蕩器的頻率穩定度、邊帶、相位噪聲、溫度漂移、轉換速率等都是人們關心和難以徹底解決的問題。這些問題在數字下變頻中是不存在的，頻率步進、頻率間隔等也具有理想的性能，另外，數字下變頻器的控制和配置更新方便等特點也是模擬下變頻器無法比擬的。
但與模擬下變頻相比，數字下變頻器的運算速度受硬件電路處理能力的限制，其運算速度決定了DDC的高輸入信號數據率，相應的也限定了ADC的高采樣速率。另外，數字下變頻的輸入、輸出數據精度和內部運算精度也影響著接收機的性能。
影響數字下變頻器件整體性能指標的主要因素[12]有五個：一是數控本振所產生的正交本振信號的頻譜純度；二是數字混頻器的運算精度；三是各種濾波器的運算精度(包括二進制表示的濾波器系數的精度)；四是濾波器的階數：五是數下變頻器的系統處理速度。前三點因素其本質可以歸到一點，就是有限字長效應，由于有限字長，帶來了數控本振的相位截斷效應，也帶來了整個DDC器件所有模塊的樣本值近似效應，根據截斷和近似的程度，DDC性能會受到或多或少的影響。
要提高DDC的性能，就要加寬運算字長，但字長不可能無限加寬，這就需要在DDC性能和硬件資源開銷之間作一個折中。至于濾波器的階數，同樣涉及到的是硬件資源消耗的問題。在處理速度這個問題上，可以通過利用規模換速度和采用優化算法兩種手段提高系統處理速度；總的說來，性能的提高是以資源的消耗為代價的。
2.2 多速率數字信號處理
2.1.1 整數倍抽取和內插
所謂整數倍抽取[14]是把原始采樣序列每隔D-1個數據抽取一個數據，以形成一個新的序列：
(2-15)
式中D為正整數。很顯然如果序列的采樣速率為，則其無模糊帶寬為/2，經過D倍抽取得到的抽取序列的采樣速率為/D，其無模糊帶寬為/(2D)，當含有大于/(2D)的頻率分量時，就必然產生頻譜混疊，導致從中無法恢復出中小于/(2D)的頻率分量信號。
設的離散傅氏變換為，那么的離散傅氏變換為：
(2-16)
由式(2-16)可見，抽取序列的頻譜為抽取前原始序列頻譜經頻移和D倍展寬后的D個頻譜疊加和。圖2.3給出了抽取前后的頻譜結構變化圖。
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