數字降頻器

在數字信號處理中，數字降頻器（DDC）將一個數字化的、有頻帶限制的信號以較低的采樣率轉換為較低頻率的信號，以簡化后續的無線電階段。這個過程可以保留原始信號感興趣的頻段內的所有信息。輸入和輸出的信號可以是實數或復數樣本。通常情況下，DDC從原始無線電頻率或中間頻率向下轉換為復雜的基帶信號。

DDC由三個子部件組成：一個直接數字合成器（DDS），一個低通濾波器（LPF）和一個下采樣器（可集成到低通濾波器中）。DDS在中間頻率（IF）產生一個復數正弦波。中間頻率與輸入信號相乘，產生以和、差頻率為中心的圖像（這源于傅里葉變換的移頻特性）。低通濾波器通過差值（即基帶）頻率，同時拒絕和值頻率圖像，從而形成原始信號的復雜基帶表示。假設明智地選擇中頻和低通濾波器的帶寬，復合基帶信號在數學上等同于原始信號。在其新的形式下，它可以很容易地被降頻，而且對許多DSP算法來說更方便。任何合適的低通濾波器都可以被使用，包括FIR、IIR和CIC濾波器。最常見的選擇是低分化量（小于10）的FIR濾波器，或在較大的下采樣率下使用CIC濾波器，然后再使用FIR濾波器。

DDC的幾個變體是有用的，包括許多向DDS輸入反饋信號的變體。這些包括。決策定向載波恢復鎖相環，其中I和Q與PSK信號的最接近的理想星座點進行比較，產生的誤差信號被過濾并反饋到DDS科斯塔斯環路，其中I和Q被乘以低通濾波，作為BPSK/QPSK載波恢復環路的一部分實施DDC最常在現場可編程門陣列或特定應用集成電路的邏輯中實施。雖然軟件實現也是可能的，但DDS、乘法器和低通濾波器的輸入級的操作都以輸入數據的采樣率運行。這些數據通常是直接從模數轉換器(ADC)取樣，取樣頻率為幾十或幾百兆赫。CORDIC是實現數字降頻器時使用乘法器的一種替代方法。