news 2026/4/22 22:07:30

频域下的模拟下变频 深入解析

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张小明

前端开发工程师

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频域下的模拟下变频 深入解析

1)初始实际中频(IF)信号 —— 图中第 1 行


2)与本振混频(频移) —— 图中第 2 行

典型的下变频要把高频带移到低频或直流(baseband)。有两种常见方式:

结论:若用复(IQ)混频,可以把目标带唯一、无镜像地搬到基带;若用实余弦混频,会得到目标基带 + 高频镜像两份谱。图 2→3 正是展示了这种平移结果:中心落在 0 Hz,同时有一组残留在 −150 MHz。


3)混频后的频谱分布 —— 图中第 3 行


4)低通滤波(选通所需基带) —— 图中第 4 行


5)得到的基带(复)信号 —— 图中第 5 行


6)采样 —— 图中第 6 行(采样频率 50 MHz)


7)离散时间/数字表示下的谱(图中第 7 行)

图中第 7 行展示的是采样后数字序列在数字/存储中的频域表现(即重复谱的一个周期,或是经折叠后的可视化)。图注说明:在硬件中并不会“生成”第 7 行中的多份脉冲——这些是数字域里由于采样而在频域上出现的重复/折叠现象(可视为存储或 DSP 中的数字谱表示)。实物硬件里是单一的模拟通过/采样流,数字上显示为离散时间频谱的周期延拓。


要点汇总


举例


总结

图示展示的是典型的“混频把高频带移到基带 → 用低通选出基带 → 以较低采样率采样 → 在数字域看到周期重复谱(aliasing)”的流程。要点是:选择复(IQ)混频+恰当的抗混叠滤波+合适的采样率,即可在数字域获得无镜像、无混叠的基带信号;若使用实 LO 或带通采样,必须严格设计采样频率和滤波器以避免谱重叠。

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