0.13μm工艺下DDC数字下变频ASIC设计与实现

本文主要探讨了DDC（数字下变频）ASIC电路的设计过程，针对数字下变频在通信和信号处理中的重要性，特别是在国内由于起步较晚，缺乏成熟芯片的情况，研究高性能的数字下变频ASIC显得尤为关键。文章首先介绍了数字下变频的基本原理，通过混频、抽取和滤波，将ADC输出的数字信号转换成所需的窄带信号，降低采样速率，输出I和Q两路正交信号，便于后续的信号处理。 在设计方面，文章详细描述了数字下变频电路的内部结构，主要包括NCO（数字控制振荡器）、乘法器和FIR低通滤波器等核心模块。NCO负责产生正交的本地载波信号，通过查找表法实现高精度的频率和相位控制；乘法器在此过程中至关重要，电路中采用Booth算法设计了一个12x16的有符号乘法器，以提高运算效率。乘法器负责将NCO产生的正余弦信号与外部输入信号进行相乘，产生两路正交信号。 设计过程中采用了正向设计的方法，利用硬件描述语言Verilog来实现电路功能，这有助于电路的可读性和可复用性。此外，文章提到了电路设计的具体参数，如输入时钟频率为48MHz，信号位宽为12bit，中心频率12MHz，输出时钟频率为96MHz，I/Q支路位宽均为16bit。这些细节对于电路的实际应用和性能优化具有重要意义。 在工艺实现上，电路基于0.13μm工艺进行版图设计，这意味着电路的集成度和功耗得到了优化。最后，完成了ASIC电路的流片，实现了从概念到实际硬件产品的转化。 这篇文章深入剖析了数字下变频ASIC电路的关键组成部分，以及设计和实现过程中所采用的技术策略，为国内相关领域的研究者提供了宝贵的参考和技术支持，推动了数字下变频技术在国内的发展。