一種基于奇偶次諧波分離的Nyquist折疊接收機(jī)

匡宏印，梅本春

（中國西南電子技術(shù)研究所，四川成都，610036）

0 引言

監(jiān)視帶寬是偵察接收機(jī)的重要指標(biāo)之一，決定了其對未知信號的截獲概率。在Nyquist采樣理論的約束下，數(shù)字接收機(jī)的監(jiān)視帶寬受限于ADC器件的采樣頻率和量化位數(shù)，目前常用的帶寬擴(kuò)展方法是采用多通道方案。然而采用多通道ADC拼接合成大帶寬方案會(huì)帶來接收信道設(shè)計(jì)的復(fù)雜化和多通道相位同步難題，特別是當(dāng)ADC的采樣率提高到數(shù)GHz時(shí)，保證各通道的相位同步是極其嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

受壓縮感知技術(shù)的啟發(fā)，F(xiàn)udge等人提出的一種全頻帶接收機(jī)架構(gòu)，即Nyquist折疊接收機(jī)（NYFR），其原型架構(gòu)如圖1所示，基本原理是在數(shù)字采樣前的混頻過程中使用非均勻本振對接收信號進(jìn)行模擬調(diào)制，將位于不同頻段的信號下變頻至ADC器件的奈奎斯特區(qū)域（Nyquist Zone，NZ)，然后經(jīng)過低通濾波后進(jìn)行ADC采樣。Nyquist折疊接收機(jī)（NYFR）可被看做是對傳統(tǒng)單頻率本振超外差接收機(jī)的改進(jìn)和擴(kuò)展。本振中的非均勻分量通過不同的調(diào)制參數(shù)對不同頻段的信號進(jìn)行標(biāo)記，使得后續(xù)可以通過特定的數(shù)字信號處理算法在完成調(diào)制參數(shù)估計(jì)后推算接收信號折疊前所在真實(shí)頻段，該過程被稱為奈奎斯特區(qū)域檢測。結(jié)合折疊后的信號載頻以及奈奎斯特區(qū)域檢測結(jié)果可最終完成寬頻段雷達(dá)信號的準(zhǔn)確偵察接收[1]。Nyquist折疊接收機(jī)（NYFR）結(jié)構(gòu)與一般壓縮感知結(jié)構(gòu)相比具有更明確的物理意義，并且與經(jīng)典調(diào)制理論較為接近，后續(xù)數(shù)字信號處理較一般壓縮感知更簡易，是一種工程中較易實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。……