什么是二阶失真呢?为啥零中频接收机看重链路的IP2指标?

描述

零中频接收机的架构,如下图所示。

零中频接收机

(1) 什么是二阶失真呢?

具有弱非线性的器件,可以用下式进行表示其响应:

零中频接收机

如文章下面的推导可知,上式中的第二项,会产生低频率的二阶失真信号。

由于零中频接收机的中频有用信号位于零中频附近,所以这个低频率的失真信号,会对有用信号的SNR产生影响,因此,在零中频接收机中,对系统影响比较大的是二阶失真信号。

虽然正交混频器前端的LNA也有二阶失真,但是如果有交流耦合的电容存在,如上图所示,LNA产生的低频二阶失真会很大程度的被隔离掉;而过了正交混频器之后,都是基带低频电路,没有能力对射频干扰信号做出响应;所以,在整个零中频接收机中,对二阶失真信号贡献最大的,就是正交混频器二阶非线性。

(2) 假设干扰信号是两个单音信号

零中频接收机

由上图可知,两个干扰信号产生的频率为w2-w1的二阶失真信号,会落入有用信号带内,造成有用信号SNR的恶化。

(3) 干扰信号是包络缓慢变化的信号

假设干扰信号为包络缓慢变化的调制信号:

零中频接收机

其中,a(t)表示缓慢变化的包络信号。

在经历了二阶失真后,信号为:

零中频接收机

二阶失真的产物中有A0a(t),因此有时候会说,二阶失真可以解调出AM信号。

另外,因为有用信号也是包络缓慢变化的调制信号,比如基带整形后的QPSK信号,所以当有用信号大到一定程度时,也会产生低频二阶失真,影响信号质量。但是因为有用信号增大时,AGC会起作用,所以这种自己影响自己的不好的情况,在发生之前,就会扼杀。

(4)总结

从上面的分析中可知,在考虑零中频接收机的抗干扰性能的时候,也需要好好评估接收机的IP2性能是否能满足要求。

就如在非零中频的超外差接收机的设计中,考虑互调抗扰性的时候,需要好好评估接收机链路的IP3性能一样。



审核编辑:刘清

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