低中频接收机设计：频域校准相位抵消法抑制镜像干扰

频域校准相位抵消法的低中频接收机设计是针对射频接收机中常见的镜像干扰问题提出的一种解决方案。在射频接收机中，镜像干扰是由非理想滤波器产生的，尤其是当接收机工作在较高频率时，这种干扰会严重影响信号的接收质量。一次混频超外差接收机、中频直接采样接收机和两次混频超外差接收机等不同类型的接收机都有各自的方法来抑制镜像干扰。 一次混频超外差接收机通常通过使用带通滤波器来限制带宽，从而减少镜像信号的影响，但这种方法对滤波器的要求很高，可能导致设计复杂且成本增加。中频直接采样接收机则直接将射频信号转换到较低的中频，然后进行数字化处理，这种方法可以简化硬件，但需要更高级的数字信号处理算法来处理镜像干扰。两次混频超外差接收机通过两次混频来进一步降低镜像干扰，但这也增加了系统的复杂性。 论文提出的低中频接收机方案基于频域校准相位抵消法，这种方法旨在通过数字信号处理技术来校准和抵消I路（正交信号）和Q路（同相信号）之间的相位和幅度误差，这些误差是导致镜像干扰的主要因素。通过对I、Q两路的精确控制，可以有效地抑制镜像信号，提高接收机的信噪比和选择性。 为了验证这一方案的有效性，研究者使用线性调频中断连续波（FMICW）雷达系统进行了仿真。FMICW雷达利用线性调频信号来获取目标的速度和距离信息，是雷达技术中的一种重要应用。通过对处理前后的速度和距离谱进行比较，结果显示，采用频域校准相位抵消法的低中频接收机方案能够显著提高镜像抑制比，从而提升雷达系统的整体性能。 论文中还详细分析了相位误差和幅度误差对系统性能的影响。相位误差会导致I、Q两路信号的正交性丧失，而幅度误差则可能引起功率不平衡，两者都会降低镜像抑制的效果。因此，对这些误差进行精确的校准是实现有效镜像抑制的关键。 总结来说，这篇2009年的论文探讨了射频接收机中镜像干扰的问题，并提出了一种创新的低中频接收机设计方案，即频域校准相位抵消法。这种方法不仅适用于一次混频、中频直接采样和两次混频等各种类型的接收机，而且通过数字信号处理技术实现了对I、Q两路相位和幅度误差的有效控制，提高了镜像抑制比，从而提升了接收机的性能。对于现代无线通信和雷达系统等领域，这种技术具有重要的理论和实际应用价值。