自適應前饋功率放大器的原理如圖1所示，信號的數字接收模塊需要完成vm, ve1, ve2和Ve四路信號的接收;DSP處理模塊分別對vm, ve1和ve2, ve進行相關運算，得到結果經過D/A變換后，分別對矢量調制器VM1和VM2進行自適應控制。基于軟件無線電的自適應控制模塊中多路信號數字接收處理框圖如圖2所示。

WCDMA系統工作頻段為2110MHz~2170MHz，單載波的WCDMA信號帶寬為5MHz，碼片速率為3.84Mc/s.與本文所討論內容相關的技術指標為:諧波幅度低于-40dBc;鄰信道功率比((ACPR)優于-45dBc(第一鄰信道)、優于-50dBc(第二鄰信道)。要達到上述指標，需要對A/D采樣和DDC電路進行優化設計。

1高速A/D采樣

1.1采樣率fs與位數N的選擇

要達到上述的諧波幅度和ACPR的指標，A/D采樣所帶來的噪聲功率要低于技術指標。對于一個N位的ADC，信噪比SNR可近似由公式(1)給出:

SNR=6.02N+1.76+101g(fs/2B)????? (1)

系統處理單載波WCDMA信號為5MHz的帶寬，可以選擇10~14bit,采樣率高達80MHz的ADC。選擇fs= 76.8MHz=3.84Mc/sx20，其中，3.84Mc/s是3GPP中規定的碼片速率。由公式(1)可得，SNR為73.82 dB~97.90dB ,即使考慮實際中溫度等影響，也能滿足上述指標。

1.2中心頻率fe的選擇

中頻采樣由高速ADC完成，由于對信號在中頻進行數字化，因此選用帶通欠采樣，用相對較低的采樣速率反映信號特性，不僅可以大大降低采樣速率，同時還可以完成頻譜下搬移的過程。
帶通采樣中心頻率fe的選擇必須滿足:

fe?=fs(2n+1)/4??????????????? (2)

其中，n取滿足fs≥2B(B為頻帶帶寬)的正偶數(若n為奇數，會出現頻譜反褶)。
因為選用fs=76.8MHz，所以由公式(2)可得，取n=2時，中心頻率f0為96MHz。根據帶通采樣原理分析可得，對中心頻率f0為96MHz，帶寬B為5MHz的單載波WCDMA信號進行fs為76.8MHz的采樣，頻譜分布如圖3所示。

由圖3可知，帶通采樣后，中心頻率為19.2MHz的信號與中心頻率為96MHz的信號是等效的，因此，后續的DDC電路只需對中心頻率為19.2MHz的帶通信號進行處理即可。

值得注意的是，將信號帶寬為5MHz的射頻信號模擬下變頻至中心頻率96MHz，需經過抗混疊濾波器，濾除干擾后，再進行高速A/D采樣，以防止帶通采樣帶來的頻譜混疊。

2.數字下變頻(DDC)

經高速ADC采樣后的信號，以現有的芯片工藝水平，還無法及時進行運算處理，所以需要經過數字下變頻(DDC)進行降速處理。

數字下變頻由數字混頻器、數字控制振蕩器(NCO)和抽取濾波部分組成。NCO產生的正交本振信號輸入到數字混頻器，與輸入信號進行混頻，經混頻后的信號輸出到抽取濾波器以濾除倍頻分量和帶外信號，并進行抽取處理。

2.1數字控制振蕩器(NCO)

數字控制振蕩器在DDC中相對比較復雜，也是決定其性能的主要因素之一。NCO的目標是產生一個理想的正弦波或余弦波，也就是產生一個頻率可變的正弦波樣本:

S(n)=cos[2n∏(fLo/fs)]?? (n=0,1,2……)(3)

其中，fLo為本振頻率，fs為DDC輸入信號的采樣率。
如圖4所示,NCO產生的正弦波樣本與信號樣本相乘，即可實現數字下變頻功能，將數字中頻信號下變頻到零中頻。

AD6634的NCO結構中的頻率變換部分包含兩個乘法器和一個32 bit復數數字控制振蕩器(NCO)。NCO作為正交本振，可產生fs/2至fs/232的振蕩信號，分辨率達fs/232。

控制字NCO_ FREQ是一個32 bit無符號整數，為了將中心頻率為f0的信號數字下變頻到DC，該控制字NCO_RFEQ=232*mod(f0/fs)，在本系統設計中，由帶通采樣的結論可知，選擇f0=19.2MHz，fs=76.8MHz，所以得出NCO_FREQ=Ox40000000。

2.2積分梳狀濾波器(CIC)及系數可編程濾波器(RCF)的設置

數字混頻后的信號具有較高的數據速率，需要進行降速抽取處理，若要實現無失真的抽取，必須設計高效的抽取濾波器以防止頻率混疊。由各濾波器特性及本系統設計所需的抽取率D=76.8MS/s/7.68MS/s=10,采用rCIC2,CIC5和RCF三級級聯抽取，實現總抽取因子D=10的降速處理。

第一級rCIC2是一個二階CIC抽取濾波器，作為重采樣濾波器，rCIC2允許主時鐘和輸出速率有非整數倍關系。速率變化為分數形式:RrCIC2=L/M,對:rCIC2,L/M應小于或等于1,即RrCIC2≤1。可選取抽取因子M=5，插人因子L=2，因此，第一級總的抽取因子D1=5/2。

第二級CIC5是一個比rCIC2濾波特性更為陡峭的抽取濾波器，選取抽取因子D2=2。

RCF濾波器是乘積求和可編程系數抽取濾波器，數據存儲器I-RAM、Q-RAM存儲256個最新的分辨率為20bit的復采樣值。系數存儲器C-RAM最多可以存儲256個分辨率為20bit的系數。每一個時鐘用同樣的系數分別對I和Q的一個抽頭進行計算。最大的抽頭數NTAPS可按下式計算:

NTAPS≤min[(fCLKxD3/fSAMP5),160]????? (4)

式中，fSAMP5為輸入RCF的數據速率，抽取因子D3為8bit，可選1~256之問的任意整數，本系統設計選擇D3=2。
上述級聯濾波器的幅度響應如圖5所示，總的阻帶衰減為60dB左右，能夠滿足系統要求。