為了滿足智能手機功能日益提高的數據需求，現代數字移動通信系統的基礎設施必須持續發展以支持更寬的帶寬和更快的數據轉換。為實現高速的數據速率，數字轉換器中的數字中頻處理、包括DDC（數字下變頻器）和DUC（數字上變頻器）是其中主要的功能模塊。這些數字功能可在DSP和FPGA中實現，某些大公司也會構建自己的數字中頻處理ASIC。ADI公司正在將越來越多的此類數字中頻處理模塊集成到高速轉換器IC中，從而大幅減輕設計工作，節省系統成本和功耗。本文探討ADI公司IF和RF轉換器中的集成DDC和DUC通道，并說明它們在實際應用中如何工作。

　　高速轉換器是現代無線基站系統的關健功能之一。越來越多的此類轉換器集成了復雜的數字信號處理模塊，以便簡化系統設計中的FPGA工作。轉換器中的數字信號處理模塊對系統設計非常有益，但這些益處尚未得到很多工程師的全面了解。希望本文能給數據轉換器中的DDC和DUC功能做一個清楚的說明，使系統設計人員能充分利用ADI轉換器給收發器架構帶來的好處。注意：本文將聚焦于ADC和DAC中的數字處理模塊；因此，某些描述中將發射機和接收機模塊加以合并。請忽略可能引起混淆的信號流向。

　　在現代數字移動通信系統中，發射和接收路徑（包括下面描述中的反饋接收路徑）可根據信號特性分為三個主要電路級：射頻級、模擬中頻級和數字中頻級。圖1是典型發射機和接收機的框圖。射頻級處理射頻信號，在當前LTE標準中，其信號頻率范圍一般是700 MHz到3.8 GHz。

　　經過混頻器、調制器或解調器—這些都是混頻單元—處理后，射頻信號移動到DC至300 MHz以下的較低頻率。從數據轉換器到混頻器的處理模塊包括轉換器（ADC或DAC）、模擬濾波器和中頻放大器。我們可以把該級稱為模擬中頻級。

　　轉換器之后（事實上是在轉換器的量化器部分之后），信號變為數字信號；它與隨后的FPGA或ASIC一起，我們稱之為數字中頻級。對于此級中的各數字信號處理模塊，在Tx路徑中通常稱之為DUC（數字上變頻器），在Rx路徑中通常稱之為DDC（數字下變頻器）。

　　直接射頻架構是例外，其中數據轉換器直接對射頻信號采樣，因而沒有模擬中頻級，信號鏈僅由射頻級和數字中頻級構成。

　　圖1.發射機或接收機的典型框圖。

　　典型DDC模塊包括載波選擇、下變頻器、濾波器和抽取器。這些功能模塊按順序工作，或者可分別予以旁路，最終根據后續FPGA或ASIC（其采樣速率較低）的要求，產生一個位于DC的復信號或一個實信號。

　　典型DUC模塊包括插值、濾波器、上變頻器和載波合并器。根據系統架構設計，DUC產生一個位于DC的復信號或中頻信號，或者直接產生射頻信號。DUC的處理幾乎與DDC的處理相反。

　　常常將多個DDC和DUC級級聯以提供靈活性。獨立的DDC和DUC需要并行處理多個載波，合并之后輸出發射信號或在接收信號中將其分離。

　　DDC

　　Rx鏈路需要較高采樣速率以避免信號混疊，簡化模擬濾波器設計，提供更寬的信號頻帶。但另一方面，為了節省功耗、成本以及FPGA/ASIC中的高速邏輯，最好降低接口上的數據速率。轉換器的集成DDC將解決上述要求。圖2是典型DDC的框圖。

　　圖2.DDC框圖

　　NCO和混頻器

　　為了從干擾（阻塞信號和其他載波）中選擇所需的載波，NCO的輸出頻率與輸入中頻信號混頻以將所需載波頻移到DC。這樣可以降低后續濾波和抽取級的復雜度。