基于AD9640的无线接收机设计

　　比如天线接收的信号是75MHz中频，带宽1MHz的信号，所以使频谱间隔最大的采样频率为：fs=133.3333、66.6667、33.3333、26.6667MHz…(m=1, 2, 3, 4…)。注意，上面所指的频谱间隔最大是对于相应的m而言的，对于不同的m来说，间隔的绝对值随m的增大而减小。

　　由于超过100MHz的高精度A/D器件价格昂贵，我们选择m=2，这时的无失真采样频率fs的范围是50.3333MHz≤fs≤75.5100MHz。同时考虑到ADC采样频率与中频滤波器的带宽之间必须满足一定的关系：

　　fs≥B+B×w

　　其中w是该中频带通滤波器的矩形系数，本文设为：w=3。此时，ADC采样通带不会发生混叠，但过渡带将会混叠，直到ADC采样频率增大到上式右边的两倍后，过渡带才不会混叠。从本质上看，还是会“混叠”的，但此时“混叠”的信号已被衰减得很微弱，比如衰减到比通带信号小70dB以上。

　　最后考虑到后续DDC器件进行速率转换后输出速率为8MHz(由于ADC和后续算法处理要求)，采样得到的信号速率最好是2的整数倍，同时又考虑到采样时对信号频段确定和控制的方便，最优的采样频率选定为64MHz。这个采样频率产生的频谱间隔对后续滤波器的设计也是足够的。

　　器件选择

　　综合采样精度和速率的要求对ADC进行选择：16位的ADC可以达到大约96dB的信噪比，但是精度达到16位同时速度超过60 MHz 的ADC价格非常昂贵且不易购买到;14位的ADC可以达到大约84dB的信噪比，也可以满足要求，还可以买到速度更快的产品。本设计选择14位双通道A/D器件AD9640[2]进行采样。其主要性能为：可选最大采样速率80、105、125、150MSPS;采样精度14位;无杂散动态范围85dB@125MSPS;信噪比71.8dB@ 125MSPS;低功耗750mW@125MSPS。

　　其中采样速率的改变可通过改变输入时钟来实现，从而可实现在不改变硬件的情况下通过软件来扩展。

　　设计高性能ADC之前的“前端”或输入配置，是获取所需系统性能的关键所在。整个设计的优化[3]取决于许多因素，其中包括应用的特点、系统划分，以及ADC 的构架等。许多放大器都十分适合用于高速ADC 的前端电路。ADA4937 能被用于150MHz以下的频率;由于它能处理很大的输出共模电压范围，因此它的主要优势是应用于ADC 的直流耦合应用中。对于窄带或谐振应用，使滤波器与放大器的输出阻抗匹配，来消除ADC 的输入电容。通常使用一个多极点滤波器来消除感兴趣频率范围外的宽带噪声。

　　接收机PCB设计