基于ISL5416的GPS／BD-2接收机DDC设计与实现

参考ISL5416设计手册根据系统指标，并结合系统设计要求，完成ISL5416各模块的配置和设计如下：
2．2．1 输入和输出接口
ISL5416输入时钟：80MHz，时钟输入引脚CLKC；输入数据格式为16位二进制补码，定点；输入模式为门控(GATED)；NCO中心频率为GP-S：12．58 MHz,BD-2：26．902 MHz；ISL5416的输出接口为4组16位并行输出接口，4个下变频通道要同时输出4组I、Q数据则需要8个16位输出接口。因此采用分时复用输出的方式，即在第1个时钟输出GPS基带数据，在第2个时钟输出BD-2基带数据。接口数据率为10 MHz。
2．2．2 CIC滤波
CIC滤波器通带宽度很窄，而且级数越高相对带宽越窄。在相同相对带宽下，级数越高混叠衰减越大。综合考虑，在混叠衰减-100 dB的条件下，CIC配置如下：
1)GPS CIC级数为5，抽取因子4，输入数据率80 MHz。通带1．023 MHz，计算CIC滤波器的带宽比例因子b为：

参见ISL5416数据手册表可知CIC滤波器通带衰减-0．257 dB，混叠衰减-119．749 dB。
2)BD一2，CIC级数为5，抽取因子4，输入数据率80MHz，通带2．046 MHz，参照式(1)计算CIC滤波器带宽比例因子b为0．102 3，参见ISL5416数据手册上的表可得带宽比例因子为0．10时，通带衰减-0．717 dB，混叠衰减-96．135 dB。
2．2．3 FIR1滤波器
FIR1有32抽头，有20位可编程系数，20位输入数据，24位输出，每个时钟计算4抽头，如需使用全部32抽头则每次计算共需8个时钟。 FIR1的抽取数可以编程为1～8。
由于前级CIC滤波器抽取因子为4，FIR1每次计算只有4个时钟周期，因此可以选择将FIR1配置为16抽头的FIR滤波器，抽取因子为2，输出数据率为10 MHz。GPS和BD-2滤波器设计分别如下：
1)GPs输入数据率20 MHz，通带1．023MHz，截止频率为6MHz，阻带衰减80 dB，通带波纹0．1dB，抽取因子为2，输出数据率降为10MHz。
2)BD-2输入数据率20 MHz，通带2．046MHz，截止频率为7MHz，阻带衰减80dB，通带波纹O．1dB，抽取因子为2，输出数据率降为10MHz。
2．2．4 FIR2滤波器
FIR2有64抽头，有20位可编程系数，20位输入数据，24位输出，每个时钟计算8抽头，如需使用全部64抽头则每次计算共需8个时钟。F-IR2的抽取数可以编程为1～8。由于CIC与FIR1总的抽取因子为8，因此可以使用全部64抽头。GPS和BD-2滤波器设计分别如下：
1)GPS输入数据率10MHz，通带1．023MHz，截止频率为1．6MHz，阻带衰减80dB，通带波纹0．1dB，抽取因子为2，输出数据率降为5MHz。
2)BD-2输入数据率10MHz，通带2.046MHz，截止频率为2．5MHz，阻带衰减80dB，通带波纹0．1dB，抽取因子为2，输出数据率降为5MHz。
DDC下变频通道，经CIC、FIR1和FIR2级联抽取滤波，3个滤波器级联的总体频率响应如图5和6所示，从图中可以看出带外抑制在90 dBFS以下能够满足实际要求。