高速DAC中几种数字信号处理详解

高速DAC被广泛应用在无线通信，有线通信和电子测试仪器中。现在的高速DAC产品已远远不是仅仅拥有一个完成数模转换核心了，包含了原来越来越多的数字信号处理部分。本文简要讨论高速DAC中数字信号处理相关内容。

高速DAC中最常见的一个数字信号处理单元是内插。首先我们讨论下内插及对应滤波器的效果。

这里我们以一款较老的DAC产品AD9772A为例。在框图中可以看出存在x2内插和补零。对于两倍内插有两种类型：低通内插和高通内插。下图为低通2倍内插原理和效果图。

由上图可以看到低通2倍内插为同向插值，原fDATA-fFUND处的镜像得到了很好的抑制，但在2*fDATA处会产生新的镜像。但该镜像离有用信号很远很容易使用滤波器来处理。

上图对应的是高通2倍插值的原理和效果图。高通2倍插值为异相插值。使得基波信号被抑制，保留镜像信号。该结果很适合使用在IF发射上。使得能在接口速率很低的情况下是信号经过DAC后被搬移到一个IF上。

接下来我们再看看补零（ZeroStuffing）的效果。

现在通信系统中信号带宽越来越宽，考虑到DAC本身的SINC滚降会使得信号带宽内的平坦度降低。这时候就可以采用补零的方式来增强平坦度，但这样也必然会使得对镜像的抑制能力变弱。

随着技术的发展，高速DAC中支持的内插倍数越来越高，同时增加了更多的调制和滤波功能。如下图所示的AD9779A的框图。

现代通信中越来越多地采用IQ信号，采用IQ的优势大致来说有两点，一个是可以获得更宽的信号带宽，另一个是具有更好的镜像抑制能力。从图中可以看到AD9779A支持最高8倍内插，并且增加了复数调制使得信号频点可以以1/8FDAC的步进移动。同时为了获得更好的带内平坦度增加了SINC-1滤波器以补偿DAC本身频响的滚降。

 

上图分别为8倍内插低通滤波器和内插与调制共同作用的频响图。采用调试后人们对IF的位置用了更多的自由度。但依然不是带内的任意位置，为了获得更大的IF位置自由度，后来又增加了NCO。如下图所示的四通道高速产品AD9154。