以镜像抑制混频器(IRM)为例的接收系统频谱分析

一、预备知识：傅里叶变换11F[cos()]()()22ccct-ωcωc0½½F[sin()]()()22cccjjt-ωcωc0j/2-j/2上变频F[()]()xtXj0X(jω)-ωcωc0½½-ωcωc0下变频0-ωIFωLo0½½ωc-ωcωIFωLo0½-ωLo0½-ωLoωIF①②③④0ωIF③+④-ωIFIF为目标频谱二、镜像干扰存在情况下的频谱分析0-ωIFωLo0½ωc-ωcωIFωLo0½-ωLo0½-ωLoωIF①②③④0ωIF③+④-ωIFωIF½ωLo-ωIFωIFωIF-ωLo+ωIFIF为目标频谱，目标频谱内绿色的有用频谱和红色的干扰频谱交叠，说明产生干扰。镜像抑制混频器的频谱分析镜像抑制混频器下，频谱的变换2.1.哈特利结构镜像抑制混频器①②③④⑤⑥90°移相为希尔伯特滤波器，其傅里叶变换后的频谱为0j-j输入信号（带镜像干扰）频谱为ωc-ωc-ωLo+ωIFωLo-ωIF②处的频谱变换00½②0½½½-ωcωcωLo-ωIF-ωLo+ωIFωIFωIFωIFωIF-ωIFωIF经低通滤波后，高频分量被滤除，④处的频谱为0½-ωIFωIF④①处的频谱变换0ωLo0ωc-ωcωIF-ωLo①0ωIF-ωIFωIFj/2ωLo-ωIFωIFωIF-ωLo+ωIF-j/2j/2-j/2经低通滤波后③处的频谱为③0ωIF-ωIFj/2-j/2经过希尔伯特滤波器后，⑤处的频谱为⑤0ωIF-ωIF1/2-1/21/2⑥处的频谱0½½-ωIFωIF④⑤0ωIF-ωIF1/2-1/21/2⑥0ωIF-ωIF11由于两路信号的红色镜像干扰信号，幅度相同，且相位相反，绿色有用信号相位相同。所以相加合成后，镜像干扰抵消，起到抑制镜像信号的作用。镜像信号的抑制度主要由两路镜像信号的幅度一致性和相位正交度来决定。2.2Weaver结构镜像抑制混频器①②③④⑤⑥⑦在3,4两个节点前，该结构跟哈特利结构相同，固3处的频谱为③0ωIF1-ωIF1j/2-j/24处的频谱为0½-ωIF1ωIF1④5处的频谱为③0ωIF1-ωIF1j/2-j/2ω20-ω2j/2-j/2ω20-ω2-ωIF1/4-1/4-1/41/4ω20-ω21/4-1/4⑤1/4ω20-ω21/4-1/4ωIF-ωIFωIF6处的频谱为④0½-ωIF1ωIF1ωLo0½-ωLo½ωLo0-ωLo-ωIF1/41/4ωLo0-ωLo1/41/4ωIFωLo0-ωLo1/41/4ωIF1/41/4-ωIF⑥输出频谱为56⑤-1/4ω20-ω21/4-1/4-ωIFωIF-⑤1/4ω20-ω21/4-1/4-ωIFωIFωLo0-ωLo1/41/4ωIF1/41/4-ωIF⑥-⑤+⑥1/2ω20-ω21/2-ωIFωIF由于镜像干扰信号位于高频，且已跟有用信号分开，经低通滤波后得到干净的有用信号ω20-ω21/2-ωIFωIF三、镜像抑制混频器原理的数学推导3.1哈特利结构镜像抑制混频器数学推导3.2weaver结构镜像抑制数学推导四、基于数字补偿的超宽带镜像抑制混频结构可行性分析