零中频接收机设计
一种915MHz零中频接收电路设计
根据上述参数设计仿真模型图如图 ２ 。
图 ２ 本 方 案 仿 真 模 型 图
１ ２ 改 进 方 案 ．
１２ １ 直 流漂 移解决 方案 ．．
本方案拟设第一本振和第二本振 ， 利用倍频器建立两本振 问关联 ， 继而根据镜频抑制原理 ， 大幅增 加镜频干扰信号与射频信号间距 ， 从而达到节省镜频抑制滤波器 ， 简化中频信道选择 ， 大幅降低直流漂 移 影响 的 目的 。 与零 中频接收电路典型结构相 比， 本方案设 Ｌ Ｌ Ｏ 和 Ｏ 两个本振 ，Ｏ 设 于射频信号频率 ２ ３ ， Ｌ ／处 第 二 中频 直接 变频 为 ０ 故第 二本 振频 率 ＝第一 中频频 率 。综 上有第 二本 振频率 ＝（／ ）ｘ第 一本 振频 ， １２
隔离放大器、 混频器 、 低通滤波器 、 度功分器 、 ０ ９ ０度功分器等元器件各项参数 ； （） ３ 综合运用矢量网络分析仪、 噪声分析仪 、 频谱仪等测量仪器及模拟软件检测改进后直流漂移、 本振 泄露 和低频 噪声 状况 ， 以分 析改进 是否 达 到预期 效果 ； （） ４ 通过模拟载波信号的时域波形和频谱波形 ， 检验本方案系统仿真效果。
１ １ 拓扑 结构及 仿 真模型 图 ．
收 稿 日期 ：２ １ ０ ｌ—ｌ Ｏ一３ ｌ
基金项 目：安庆师范学院青 年科研基金 （ Ｊ １０ ） Ｋ２ １１ 资助 。 ０ 作者简 介：王鹏 ， ， 男 安徽潜 山人 ， 安庆师范学院物理与电气工程学 院讲师 ， 硕士 ， 研究方向为应用 电子技术 。
率 或第 二本 振频率 ＝２×第一 本振频 率 ， 只需 二倍频 于第 一本 振 ， 需再 增加 一个信 号 发生 电路 。 无
由上可算出本方案 中第一本振频率 Ｆ ．＝（／ ）ｘ １ Ｈ ∞ ２３ ５Ｍ ｚ＝６０Ｍ ｚ故第一中频频率 Ｆ ＝ ９ １ Ｈ ， （／ ）ｘ９５ＭＨ １３ １ ｚ＝３ ５Ｍ ｚ又第二中频频率 Ｆｎ ＝０Ｍ ｚ故第二本振频率 Ｆ０ ０ Ｈ 。 Ｉ Ｈ， Ｌ １＝（／ ）×Ｆｏ １２ Ｌ １＝
一种零中频接收机直流偏移对消电路的设计
电子技术 • Electronic Technology86 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】零中频 直流偏移 对消 1 直流偏移问题概述零中频接收机一般应用于使用单频连续波的雷达。
与传统的超外差接收机相比，零中频接收机的射频信号没有镜像频率，不需要镜像抑制滤波器。
变频后的中频信号在低频（一般低于10kHz ），放大电路使用普通的运算放大器即可，滤波器的设计也更加简单，对ADC 的精度和采样率的要求也有所降低。
这样大大降低了接收机设计的要求，同时体积和功耗也显著降低。
在这些优点之外，零中频接收机存在一个必须解决的问题。
下变频的过程中，如果射频信号与本振的频率相同，则直接被变频至直流。
在雷达的探测过程中，零中频接收机变频产生的信号，是直流分量与射频信号所携带的有用信号的叠加，这些直流分量会使放大电路饱和，导致有用信号无法被放大。
因此，直流偏置信号的消除是零中频接收机的关键。
直流偏置问题的主要来源包括：接收机接收到的目标反射回波，本振泄露以及本振在混频器电路的多次反射，同频带干扰信号等。
目前主要的直流对消技术包括射频对消、数字对消、交流耦合等。
射频对消是在接收通道引入一路额外信号，其相位与空间泄露信号相反，幅度基本相等，当2个信号相叠加时，使得泄露信号功率减小。
数字对消是用ADC 采集中频信号，对中频的直流分量进行累计，得到直流分量后减去对应的直流分量。
交流耦合是在中频端加隔直电容去直流。
射频对消需考虑多种来源的射频成分，结构复杂。
数字对消在ADC 采集数据前需考虑直流成分放大饱和的问题，无法提供足够的增益。
交流对消有很大的局限性，有用信号频率低时，无法通过隔直电容。
一种零中频接收机直流偏移对消电路的设计文/沈金成 李万昌 辛鹏本文提供了一种在中频端进行直流对消的方法及电路，可实时消除连续波变频后产生的直流分量，使中频信号只剩交流分量，从而能够提供足够的增益，将零中频信号放大至适合A/D 转换器采集的范围。
一种双正交零中频接收机的设计和电路实现_田克纯
第35卷第2期西南师范大学学报(自然科学版)2010年4月Vol135N o12Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition)A pr12010文章编号:1000-5471(2010)02-0142-06一种双正交零中频接收机的设计和电路实现田克纯,周武中,陈宏滨,覃远年桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林541004摘要:零中频接收机以其低功耗和易于单片集成等优点,已经成为射频接收机发展的重要方向,但它也存在固有的缺陷,如相位偏移导致的IQ不平衡和直流漂移.双正交零中频接收机采用交叉混频的双正交结构降低IQ不平衡对相位偏移的敏感度,并采用差分放大的形式消除直流漂移问题.通过对一种双正交零中频接收机进行改进、仿真和电路实现,电路测试结果和仿真结果相符.关键词:零中频接收机;IQ不平衡;直流漂移;双正交中图分类号:TN91411文献标识码:A零中频接收机具有体积小、成本低和易于集成等优点,已经成为无线射频接收机极具竞争力的一种形式[1].传统的单正交零中频接收机如图1所示,它存在一些固有的缺陷,如直流漂移[2-4]使得信噪比变差,而且大的直流偏移可能使混频器后的各级放大器饱和,无法放大有用信号,另外还有相位误差导致的IQ不平衡.在文献[5-8]中,作者讨论了加性高斯白噪声信道下IQ不平衡的数字补偿方法.特别地,文献[5-7]中提出了自适应的补偿方法,但是这些方法不适用于频率选择性衰落信道.目前很少有人讨论在频率选择性衰落信道环境下的IQ不平衡校正方法,而无线通信的信道多为频率选择性衰落信道.在频率选择性衰落信道环境下,信道失真和IQ不平衡会引入镜像干扰,并且信道失真和IQ不平衡的效果相乘输出,要想将二者分开是很困难的.为了克服单正交零中频接收机存在的问题,有人提出一种交叉混频的双正交零中频接收机结构[9].然而,它仅限于启发性的设计,没有具体的分析、计算机仿真和电路实现.本文改进、仿真并电路实现一种双正交结构的零中频接收机,在该接收机中,射频信号经过宽带移相器移相后分成两路分别进行单正交混频,然后信号经过差分放大,消除零中频接收机存在的自混频产生的直流问题,最后低通滤波后的信号送到数字信号处理器进行基带信号处理.对比仿真和电路测试的结果我们发现这种结构基本不受接收机的相位误差导致IQ不平衡的影响,而且接收机的性能不会因相位的偏移而急剧变差,信噪比保持良好.图1传统的单正交零中频接收机¹收稿日期:2009-08-14基金项目:广西自然科学基金(0832245);广西教育厅科研项目(200708M S005).作者简介:田克纯(1950-),男,广西桂林人,教授,硕士生导师,主要从事无线通信系统和移动通信系统的研究.1 双正交零中频接收机零中频接收机是一种新的接收机形式,因体积小、易集成等优点已成为未来通信射频接收机的发展方向,它能克服零中频接收机固有存在的直流漂移和IQ 不平衡问题[5-6].单正交零中频接收机采用一次混频,其性能对相位偏移特别敏感,当相位发生偏移时,接收机的性能会急剧的变差.双正交零中频接收机对相位的偏移反应很小,性能基本保持不变.对零中频接收机存在的直流漂移问题,可以采用差分放大的形式解决,对混频过后的直流进行差分放大消除两端的直流分量.差分放大的信号再进行加减运算送到数字信号处理器进行基带信号处理.改进的双正交零中频接收机系统原理框图如图2所示.图2 改进的双正交零中频接收机原理框图下面我们对该接收机进行简要的信号分析.设输入的射频信号为RF =Q(t)cos w c t -I (t)sin w c t,本振相移误差为H 1,则有LO.I =sin (w c t),LO.Q =co s (w c t +H 1),射频信号的相移误差为H 2,则有RF 1=Q(t)cos (w c t +90b +H 2)-I (t)sin (w c t +90b +H 2)=I (t)cos (w c t +H 2)-Q(t)sin (w c t +H 2).RF *L O.I =[Q(t)cos w c t -I (t)sin w c t]*sin (w c t)=Q(t)2sin (2w c t)-I (t)2[1-cos (2w c t)]=-I (t)2;(第1路信号)RF *L O.Q =[Q(t)cos w c t -I (t)sin w c t]*cos (w c t +H 1)=Q(t)2[cos (2w c t +H 1)+cos H 1]-I (t)2[sin (2w c t +H 1)-sin H 1]=Q(t)2*cos H 1+I (t)2*sin H 1;(第2路信号)RF 1*LO.Q =[I (t)cos (w c t +H 2)-Q(t)sin (w c t +H 2)]*cos (w c t +H 1)=I (t)2[cos (2w c t +H 1+H 2)+cos (H 2-H 1)]-Q(t)2[sin (2w c t +H 1+H 2)-sin (H 2-H 1)]=I (t)2co s (H 2-H 1)+Q(t)2sin (H 1-H 2);(第3路信号)RF 1*LO.I =[I (t)co s w c t -Q(t)sin w c t]*sin (w c t +H 1)=I (t)2[sin (2w c t +H 1)+sin H 1]-Q(t)2[cos (2w c t +H 1)-cos H 1]=Q(t)2cos H 2-I (t)2sin H 2.(第4路信号)上述信号经过低通滤波后的信号为X I (t)=I (t)2+I (t)2cos (H 2-H 1)+Q(t)2sin (H 1-H 2).X Q (t)=Q(t)2(cos H 2+co s H 1)+I (t)2(sin H 1-sin H 2).2 双正交零中频接收机关键部件的设计与仿真本节我们详述该双正交零中频接收机主要部件即射频宽带移相器的设计过程和对整个接收机的仿真结果.211 射频宽带移相器零中频接收机存在的固有缺陷就是当本振发生相位偏移时会导致接收机的IQ 不平衡使得系统性能急143第2期 田克纯,等:一种双正交零中频接收机的设计和电路实现剧下降.一般可以用RC -CR 移相网络产生正交本振信号,RC -CR 相移网络将输入信号分别移相?45b ,在输出端产生两路正交的IQ 信号[10],但是输出的IQ 两路正交信号只在频率点w =1RC幅度才保持一致,而且单级的RC -CR 相移网络只在单频上才能达到完全的增益匹配.相位和增益的匹配对RC -CR 相移网络的适配特别敏感.本系统中为了降低零中频接收机对相位偏移的敏感度,在射频前端加了一个宽带移相模块.文献[9]中采用两级的宽带移相网络,我们对其进行改进,采用三级的宽带移相网络,其结构如图3所示.图3 三级宽带移相网络调整RC 的值使前两级网络分别谐振在频率点f 1=12P R 1C 1和f 2=12P R 2C 2,对于频率在f 1~f 2之间的输入信号就可以得到高度增益匹配和相位准确性的正交信号.最大增益误差发生在两个谐振频率的几何均值频率点上,因此我们又加了一级RC 网络且第三级谐振频率位于其他两级谐振频率的几何均值处.仿真波形和幅度衰减和相频特性测试结果如图4和图5所示.图4 输入信号频率在160~640MH z的仿真波形图5 输入信号频率在160~640M H z 的幅度衰减和相频特性图从上述仿真结果可知,输出信号在全频段都能很好的保持正交性,只是在不同的频段存在不同的幅度衰减,因此必须使输入信号在设计的宽带移相范围内,本文设计的输入信号在160~640MH z 频段时幅度衰减范围为-5154~-51636dB,幅度的衰减量误差为01196dB,这个误差范围不影响系统的性能且相位保持严格的正交符合系统设计的要求.212 接收机仿真模型及结果输入信号是QPSK 的调制信号源和Q PSK 移相90b 的调制信号源,信号源模块的输出分成IQ 两路对QPSK 信号进行解调输出[11].接收机的仿真模型框图如图6所示.144西南师范大学学报(自然科学版) 投稿网址http://xbgjx t 1sw u 1cn 第35卷图6 双正交零中频接收机仿真模型当接收机的本振误差为H 1=011P 、宽带移相误差为H 2=0时,对上述模型的输出信号与单正交的零中频接收机结构的输出信号同时进行矢量分析,结果如图7所示.由图7可见,双正交零中频接收机结构对相位的敏感度明显低于单正交零中频接收机结构.再考虑当接收机前端的宽带移相也存在相位误差的情况:一种情况:H 1=011P 、H 2=0105P ;另一种情况:H 1=0105P 、H 2=011P .两种情况对应的矢量图如图8所示.图7 两种接收机有相同相位误差时的矢量图图8 H 1和H 2存在不同的相位误差时的矢量图 观察图8可知:当双正交的零中频接收机同时存在宽带移相变量H 2和本振误差变量H 1时,H 1、H 2大小交替变化,接收机的信噪比没有很大的降低.该系统模型与单正交零中频接收机模型的相位误差与信噪比之间的关系如图9所示.图9 两种接收机结构的本振相位误差与信噪比的关系观察图9可见,双正交结构的接收机对相位偏移的敏感度明显低于单正交结构,相位偏移误差对接收机性能的影响很小,对现代高集成度器件的工艺偏差不敏感,使其更能满足未来移动通信终端小尺寸、低145第2期 田克纯,等:一种双正交零中频接收机的设计和电路实现价格、低功耗的要求.3 电路矢量测试及分析本节对改进的双正交零中频接收机进行电路测试,接收机电路结构图如图10所示.图10接收机电路硬件结构图图11 5b 相位偏移两种接收机矢量图针对上述信号传输,存在不同相位偏移时比较接收IQ 信号的结果.当相位偏移5b 时的接收信号的IQ 的矢量测试如图11所示.当相位偏移时10b 时的接收信号的IQ 的矢量测试结果如图12所示.当相位偏移15b 时的接收信号的IQ 的矢量测试结果如图13所示.观察存在5b ,10b ,15b 相位误差时单正交接收机结构和双正交接收机机构的矢量图可见,单正交接收机的性能会随着相位偏移的增大而急剧变差,但双正交接收机的性能变化很小,其IQ 矢量图优于单正交接收机的IQ 矢量图.图12 10b 相位偏移两种接收机矢量图图13 15b 相位偏移两种接收机矢量图4 结 论本文改进并电路实现了一种交叉混频双正交结构的零中频接收机,该接收机能克服传统单正交零中频接收机存在的IQ 不平衡对相位偏移特别敏感以及直流漂移问题.从计算机仿真和电路测试结果可以看出这种结构降低了系统性能对器件工艺偏差和相位偏移的敏感度,提高了零中频接收机的性能.参考文献:[1]N amgo ong W ,M eng T H.Direct -conversion RF R eceiv er Design [J].IEEE T ransactions on Co mmunicatio ns,2001,49(3):518-529.[2] M a V K ,Y lamurto T.Analysis of I/Q Imba lance o n Initial F requency Offset Est imatio n in Direct Dow n -co nv ersion Re -ceivers [C].in Pr oc.I EEE T hir d W or kshop on Sig nal Pr ocessing A dv ances in Wireless Communications,2001:158-161.146西南师范大学学报(自然科学版) 投稿网址http://xbgjx t 1sw u 1cn 第35卷[3] K ir kland W R,T eo K H.I/Q Disto rtion Cor rectio n fo r OF DM Dir ect Conver sion Receiver [J].Electr onics L etters,2003,39(1):131-133.[4] Tubbax J,Fort A,Donnay S.Joint 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Imbalance Com pensat ion for Direct Co nv ersio n Receiver s [J].IEEET r ansactio ns o n Communicatio ns,2005,4(3):673-680.[11]G il G T ,So hn I H,Lee Y H ,et al.Joint M L Estimation o f Carr ier F requency ,Channel,I/Q M ismatch,and DC O ffsetin Communicat ions Receiver s [J].I EEE T r ansactio ns o n V ehicular T echnolog y,2005,54(1):338-349.Design and Circuit Implementationof a Biorthogonal Zero -Intermediate Frequency ReceiverT IAN K e -chun, ZH OU Wu -zhong, CH EN H ong -bin, Q IN Yuan -nianS chool of Information and Communications ,Guili n U nivers ity of Electronic Technology ,Guili n 541004,ChinaAbstract:Zero -intermediate fr equency (IF)r eceiver has become the direction of r adio frequency receiver due to its low pow er consumptio n and easy chip integration.H ow ever ,it has inherent defects like DC dr ift and IQ im balance caused by phase shift.Bior thog onal zer o -IF receiv er employ s the cross -mixing biorthogo -nal structure to decrease its sensitivity to IQ imbalance caused by phase shift and utilizes differential ampl-i fication to eliminate DC dr ift.T his paper improves a biorthog onal zer o -IF receiver ,sim ulates it and imple -m ents it by circuits.The cir cuit measurem ent results coincide w ith the simulation results.Key words:zero -IF receiver;IQ im balance;DC drift;biorthog onal责任编辑 汤振金 147第2期 田克纯,等:一种双正交零中频接收机的设计和电路实现。
零中频接收机课件
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3.1直流偏移
1.频率调整
由于本振信号泄露是产生直流偏移的主要原因， 因此可以改变本振信号的频率。该方法通过其它 频率的本振信号通过倍频、分频、和频信号来形 成与所需要的信号的同频信号用于混频。
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3.1直流偏移
2.电容耦合
电容耦合框图
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3.1直流偏移
2.电容耦合 电容耦合是指通过电容或高通滤波器
滤除直流成分。其框图如图所示。但是这 种方法会带来一个新的问题。很多调制方 式集中在低频附近，而且某些调制方式有 直流成分，采用这种方法会造成信号失真， 所以这种方法并不常用。
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3.1直流偏移
3.直流校准
直流校准框图
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NoSUCCESS
THANK YOU
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2020/7/22
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在超外差接收机中，我们主要考虑了奇 数阶的失真。对于零中频接收机来说，我 们还要考虑偶数阶失真。如图所示的两个 干扰信号，由于器件的非线性，会产生两 个频率的差频。对于理想的混频器，这个 信号会被搬移到较高的频率，而实际中， 混频器都有一定的馈通，从而使信号受到 干扰。
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3.4 1/f噪声
1/f噪声通常是频率低于200Hz时的主要 噪声源，对于零中频接收机来说影响比较 大。
4.伺服控制电路 伺服控制一路与直流校准方法类似，只
是使用积分器代替了原来的采样/保持电路。 这个积分器可以跟踪直流失调的方向。即 输出为正，则输出值增加，反之亦然，积 分器的输出通过DAC，使其输出增加到能够 与直流失调相抵消。
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3.2 I/Q失配
对于相位和频率调制技术，零差接收机 必须采用正交混频，因此需要两路正交的 信号。我们现在来看I/Q两路不平衡对系统 产生的影响。
零中频架构在接收机中的应用分析
零中频架构在接收机中的应用分析1. 引言1.1 零中频架构概述零中频架构是一种在接收机中广泛使用的技术，它可以将高频信号转换为零中频信号，从而方便后续的信号处理。
在传统的超外差接收机中，高频信号需要通过多级混频器和滤波器才能转换到中频进行处理，而零中频架构则能直接将高频信号转换到零中频进行处理，减少了电路复杂度和功耗。
零中频架构还可以有效抑制高频混频器的非线性失真和相位噪声，提高了接收机的性能和灵敏度。
零中频架构在现代通信系统中扮演着重要的角色，被广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
它不仅可以提高接收机的性能，还能降低系统成本和功耗，是一种具有广阔发展前景的技术。
零中频架构的出现极大地推动了接收机技术的进步，为通信行业带来了新的机遇和挑战。
1.2 零中频架构在接收机中的重要性零中频架构在接收机中的重要性体现在其在数字通信领域中的关键作用。
零中频架构可以实现信号的处理和调制解调过程，使得信号能够在各个频段之间进行转换和传递。
通过零中频架构，可以有效提高信号的接收质量和传输效率，从而提升通信系统的整体性能。
在现代通信系统中，零中频架构被广泛应用于各种数字通信设备中，如手机、卫星通信、无线电等。
其稳定可靠的工作原理和高效的信号处理能力，使得接收机能够快速、准确地接收、解码和处理各种信号，保证通信数据的完整性和可靠性。
零中频架构在接收机性能中的重要性还体现在其对信号处理的灵活性和扩展性。
通过零中频架构的应用，可以根据不同的通信标准和要求，灵活调整接收机的参数和频率范围，实现多种信号的同时接收和处理。
这种灵活性不仅提高了接收机的适用性和性能，还为通信系统的升级和扩展提供了更多可能性。
零中频架构在接收机中的重要性不可忽视。
它不仅影响着接收机的性能和稳定性，还直接影响着整个通信系统的运行效率和可靠性。
随着通信技术的不断发展和应用范围的扩大，零中频架构在接收机中的地位和作用将会越发突出，对通信行业的发展将起到举足轻重的作用。
零中频接收机设计
零中频接收机设计冷爱国--- China Telecom system摘要相较传统的超外差接收机，零中频接收机具有体积小，功耗和成本低，以及易于集成化的特点，正受到越来越广泛关注，本文结合德州仪器（TI）的零中频接收方案（TRF3711），详细分析介绍了零中频接收机的技术挑战以及解决方案。
概述零中频接收机在几十年前被提出来，工程中经历多次的应用实践，但是多以失败告终，近年来，随着通信系统要求成本更低，功耗更低，面积更小，集成度更高，带宽更大，零中方案能够很好的解决如上问题而被再次提起。
本文将详细介绍零中频接收机的问题以及设计解决方案，结合TI 的零中频方案 TRF3711测试结果证明，零中频方案在宽带系统的基站中是可以实现的。
1、超外差接收机1.1 超外差接收机问题为了更好理解零中频接收的优势，本节将简单总结超外差接收机的一些设计困难和缺点。
图一是简单超外差接收机的架构，RF 信号经过LNA(低噪声放大器)进入混频器，和本振信号混频产生中频信号输出，镜像抑制滤波器滤出混频的镜像信号，中频滤波器滤除带外干扰信号，起到信道选择的作用，图中标示了频谱的搬移过程及每一部分的功能。
在超外差接收机种最重要的问题是怎样在镜像抑制滤波器和信号选择滤波器的设计上得到平衡，如图一所示，对滤波器而言，当其品质因子和插损确定，中频越高，其对镜像信号的抑制就越好，而对干扰信号的抑制就比较差，相反，如果中频越低，其对镜像信号的抑制就变差，而对干扰信号的抑制就非常理想，由于这个原因，超外差接收机对镜像滤波器和信道滤波器的选择传输函数有非常高的要求，通常会选用声表滤波器(SAW)，或者是采用高阶 LC 滤波器，这些都不利于系统的集成化，同时成本也非常高。
在超外差接收机中，由于镜像抑制滤波器是外置的，LNA 必须驱动 50R 负载,这样还会导致面积和放大器噪声，增益，线性度，功耗的平衡性问题。
镜像滤波器和选择滤波器的平衡设计也可采用镜像抑制架构，如图二所示的 Hartley（1）和 Weaver（2）拓扑架构，在 A 点和 B 点的输出是相同极性的有用信号和极性相反的镜像信号，这样通过后面的加法器，镜像信号就可以被抵消掉，从而达到简化镜像滤波器的设计，但是这种架构由于相位和幅度不平衡，其镜像信号没有办法完全抑制，如证明(6),镜像抑制比 IIR。
零中频宽带数字接收机方案的设计
第２５卷第４期增刊仪器仪表学报２００４年８月零中频宽带数字接收机方案的设计＋靳明林明秀宋建中（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春１３００３３）摘要通过应用软件无线电的思想，搭建了一个用于宽带中频（射频）信号接收的硬件平台，将处于中频（射频）段的高速宽带的模拟信号以下变频的方式变成处于基带的数字信号，同时以正交Ｉ，Ｑ信号的形式输出，以便于后续的ＤＳＰ对其进行软件算法的调解和处理。
该接收机设计输出的单通道带宽可达２０ＭＨｚ，适合宽带中频（射频）信号的接收，是目前硬件条件受到限制的情况下，宽带中频（射频）信号接收方法中一个可行的实施方案。
关键词软件无线电零中频数字下变频器宽带数字接收机ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＺｅｒｏ—ＩＦＷｉｄｅｂａｎｄＤｉｇｉｔａｌＲｅｃｅｉｖｅｒＪｉｎＭｉｎｇＬｉｎＭｉｎｇｘｉｕＳｏｎｇＪｉａｎｚｈｏｎｇ（ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ，ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｈａｒｄｗａｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｓｅｄｔＯｒｅｃｅｉｖｅｔｈｅｗｉｄｅｂａｎｄＩＦ（ＲＦ）ｓｉｇｎａｌｓｗａｓｂｕｉｌｔｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｉｄｅａｏｆｓｏｆｔ—ｗａｒｅｒａｄｉｏ．ＩｔｃａｎｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｔｈｅＩＦ（ＲＦ）ａｎａｌｏｇｗｉｄｅｂａｎｄｓｉｇｎａｌｓｔｏｄｉｇｉｔａｌｂａｓｅｂａｎｄｏｎｅｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｍｏｄ—ｕ｜ａｔｅｔｈｅｓｉｇｎａｌｓｂｙＤＳＰｓｏｆｔｗａｒｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｃ，ｔｈｅｓｉｇｎａｌｗａｓｏｕｔｐｕｔｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｆｏｒｍａｔｏｆＩＱ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｓｉｎ—ｇｌｅｃｈａｎｎｅｌｗｉｄｔｈｏｆｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒｉｓ２０ＭＨｚａｎｄｉｔｉｓａａｖａｉｌａｂｌｅｓｃｈｅｍｅｏｆｗｉｄｅｂａｎｄＩＦ（ＲＦ）ｓｉｇｎａｌｒｅｃｅｉｖｅｍｅｔｈ—ｏｄｓｐｒｅｓｅｎｔｌｙｔｈａｔｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓｃｏｎｆｉｎｅｄ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＳｏｆｔｗａｒｅｒａｄｉｏＺｅｒｏ—ＩＦＤｉｇｉｔａｌｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒＷｉｄｅｂａｎｄｄｉｇｉｔａｌｒｅｃｅｉｖｅｒ１引言软件无线电由天线，射频前端，宽带Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换器，通用和专用数字信号处理器及配套软件组成。
零中频射频接收机技术
成，而受到广泛的重视。图 ２为零中 频率相同，如果混频器的本振口与 端产生严重的失真。
频接收机结构框图。其结构较超外 射频口之间的隔离性能不好，本振
偶次失真的解决方法是在低噪
差接收机简单许多。接收到的射频 信号就很容易从混频器的射频口输 放和混频器中使用全差分结构以抵
信号经滤波器和低噪声放大器放大 出，再通过低噪声放大器泄漏到天 消偶次失真。
为高Ｑ值带通滤波器，它们只能在片 略。这样一方面取消了外部元件，有
偶次失真的另一种表现形式是，
外实现，从而增大了接收机的成本 利于系统的单片集成，降低成本。另 射频信号的二次谐波与本振输出的
和尺寸。目前，要利用集成电路制造 一方面系统所需的电路模块及外部 二次谐波混频后，被下变频到基带
工艺将这两个滤波器与其它射频电 节点数减少，降低了接收机所需的 上，与基带信号重叠，造成干扰，变
片上的低通滤
典型的射频接收机仅对奇次互
图３ 零中频本振泄漏示意图
波器和可变增 调的影响较为敏感。在零中频结构 益 放 大 器 完 中，偶次互调失真同样会给接收机
成。
带来问题。如图 ４ 所示，假设在所需
零中频接 信道的附近存在两个很强的干扰信
收机最吸引人 号，ＬＮＡ 存在偶次失真，其特性为
图４ 强干扰信号在偶次失真下产生的干扰
图２ 零中频接收机结构框图
2004.7
69
Ｃ
通信与计算机
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
基带信号，而 差很大，一般本振频率都落在前级
信道选择和增 滤波器的频带以外。
益调整在基带
偶次失真（ Ｅ ｖ ｅ ｎ － Ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ
上进行，由芯 Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）
《零中频接收机》课件
研究零中频接收机的线性化技术，降低非线性失真和噪声，提高信 号质量。
高效实现方法
研究零中频接收机的低复杂度实现方法，降低功耗和成本，提高其实 用性。
THANKS
感谢观看
高线性度
由于没有中频滤波器，零中频 接收机能够提供更好的线性度 ，提高了信号的保真度。
低噪声
由于减少了中频电路，零中频 接收机的噪声系数也相应降低 ，提高了信号的信噪比。
易于集成
由于结构简单，零中频接收机 更容易实现小型化和集成化。
挑战
镜像抑制问题
零中频接收机在接收信号时 ，会同时接收到目标信号和 镜像信号，需要采取措施抑 制镜像信号。
特点
结构简单、低功耗、低成本、易 于集成。
工作原理
01
02
03
信号输入
射频信号通过天线接收， 经过低噪放增益放大后进 入混频器。
混频
射频信号与本振信号混频 ，直接下变频到基带信号 。
信号处理
基带信号经过滤波、放大 、解调等处理，最终输出 原始信息。
历史与发展
起源
20世纪90年代，随着微电 子技术的进步，零中频接 收机概念被提出。
解决方案
采用数字滤波器进行镜像抑制
通过数字滤波器对接收到的信号进行处理，抑制镜像信号的影响。
优化本振电路设计
通过优化本振电路的设计，降低本振信号的泄露。
采用开关电源进行电源管理
通过采用开关电源技术，实现高效、稳定的电源管理。
采用校准技术解决通道一致性问题
通过校准技术对接收机的各个通道进行校准，确保通道间的一致性。
05
零中频接收机的未来展望
技术发展趋势
集成化
随着微电子技术的发展，零中频接收机将更加集成化，体积更小 ，功耗更低。
零中频架构在接收机中的应用分析
零中频架构在接收机中的应用分析【摘要】本文从零中频架构在接收机中的应用进行了深入分析和探讨。
首先介绍了零中频架构的基本原理，然后重点探讨了其在射频前端和数字信号处理方面的应用。
接着对零中频架构的优势和劣势进行了评述，同时展望了其未来发展趋势。
结论部分分析了零中频架构在接收机中的应用前景，总结了现有研究成果并展望了未来发展方向。
最后强调了零中频架构在接收机中的应用价值，为其在通信领域的进一步发展提供了有益启示。
通过本文的研究，读者可以更加深入地了解零中频架构在接收机中的应用现状和前景。
【关键词】零中频架构、接收机、应用分析、基本原理、射频前端、数字信号处理、优势、劣势、发展趋势、应用前景、总结、展望、应用价值。
1. 引言1.1 零中频架构在接收机中的应用分析随着通信技术的不断发展，零中频架构在接收机中的应用也日益重要。
零中频架构是一种新型的信号处理架构，它将射频前端和数字信号处理部分分离开来，通过零中频点将频率转换到零中频处进行处理。
在接收机中，零中频架构可以有效地降低系统的复杂度和功耗，提高系统的灵活性和性能。
在本文中，我们将对零中频架构在接收机中的应用进行深入分析。
我们将介绍零中频架构的基本原理，包括其工作原理和实现方式。
然后，我们将详细探讨零中频架构在射频前端和数字信号处理中的具体应用，分析其优势和劣势。
接着，我们将对零中频架构未来发展趋势进行展望，探讨其在接收机中的应用前景。
在我们将总结本文的内容，展望零中频架构在接收机中的应用价值，并指出未来的研究方向和发展趋势。
通过本文的分析，读者可以深入了解零中频架构在接收机中的应用，并对其未来发展趋势有更清晰的认识。
零中频架构的出现为接收机的设计带来了新的思路和技术，将在未来的通信领域发挥重要作用。
2. 正文2.1 零中频架构的基本原理零中频架构是一种在接收机中常用的信号处理架构，其基本原理是通过将射频信号转换为中频信号进行处理，然后再转换为基带信号。
WCDMA之零中频接收机原理剖析大全
WCDMA相较于2G时代的GSM技术，WCDMA在Data Rate与信道容量，都大大提升[1]，采用了几个不同于GSM的技术。
一个是CDMA技术，也就是分码多任务，用简单的比喻来比较TDMA, FDMA, CDMA的不同[2] :在会议室内，若要保持通话时不被干扰，一种分别是选择不同时间通话(TDMA)一种是同时间通话，但分别在不同的隔间(FDMA)还有一种是同时间又同隔间通话，但讲不同语言(CDMA)这三种技术，分别在时域跟频域的比较 :由上图可知，CDMA 不分时也不分频，但因为分码，采正交码技术，不同码之间完全没有相关，因此大大提高了安全性。
C另外则是展频技术，将讯号的带宽拓宽，使其带以拓宽，与前述的正交码有送数据没有关系，故的传送数据，因此使得讯号得知，带宽拓宽后，其信道由上式可知，信道容量也跟个位的SNR ，b E 即每个位的式 :便可算出系统的SNR ，使其带宽远大于未作展频调变之原始数据带宽交码有关。
由于Tx 端会采用一组正交码，且该Rx 端也需使用该组正交码，才能解开展频，得讯号不易被干扰与撷取[3]，同时也由Shanno 其信道容量也提升了，连带提高了Data Rate[4]量也跟SNR 有关，但在CDMA 中，会先以EN个位的能量，而0N 即噪声的功率频谱密度，其中b f 是Data Rate ，因此若提升0bE N ，则可提升另外，由于原始数据的Chip Rate ，会在展频后大大提升，使得讯号会额外获得增益，进而再提高SNR ，该增益称为处理增益，Processing Gain ，P G()10log()CP R G dB R=R 是原始资料的Chip Rate ，C R 是展频后的Chip Rate ，由[5]可知，R 与C R 分别为12.2Kbps 与3.84Mcps ，带入上式，而得知0bE N 与P G 后，便可算出JM (Jamming Margin) :()10log()10log(bP E JM dB G N =−当然JM 值越大，则表示抗干扰能力越好[3]。
宽带无线通信系统的零中频接收机设计
单， 它直接将信号从射频搬移到零频 ， 不需要 Ｒ Ｆ镜像抑制 滤波器。另外， 由于信号在低频 ， 因此选用较低廉的 Ａ Ｃ Ｄ 就可以得到较好的Ｓ Ｒ等性能指标。 Ｎ 零中频接收机有很多优点。 由于一些干扰集中在低频
（ 如直流偏差、 闪烁噪声 、 偶次谐波失真、 本振泄漏等１而零 ， 中频信号也在低频， 不能像超外差接收机一样将所有低频
Ｔ Ｄ与ＬＥ Ｔ 技术创新论坛
宽带无线通信 系统 的零 中频接收机设计
张报 明 ， 永红 ， 睛龙 ， 刘 杨 童 进
（ 邮通 信 设备 有 限公 司 广 州 ５ ０ ６ ） 新 １６３
１ 引 言
随着无线通信向高速、宽带方向发展和市场的快速 变化， 无线接收机的设计呈现出向体积小、 效率高、 带宽 高和载波灵活配置等方面发展的趋势。在现有系统中， 无线接收机主要存在 ３种设计方案 ： 超外差 、 直接变频
的直流偏差消除方法有交流耦合、 谐波混频、 自适应校正
电路 、 数字消除等同 。 其中，ｒ （＝ ｏ （ ，ｒ￣ｔ １ ， Ｅｒ ￡ ｃｓ ） ｒ （＝ 一ｎ Ｋ为常数 ， ） ＥＡ ）
本文给出的是基于数字消除的方法， 原理如下： 通过
直流分量累积器， 累积计算 Ｉ ／ Ｑ两路的直流分量 ； 得到直
为了验证算法的性能， 通过 Ｍ Ｔ Ａ Ａ Ｌ Ｂ对上述算法进行
了仿真。对一组标准的 １ Ｈ Ｔ ０ ｚ Ｅ信号 ，引入相位不平 Ｍ Ｌ 衡一 ． 。幅度不平衡 ０ Ｂ进行仿真 ， ０ ５、 ２ ．ｄ ５ 经过迭代计算收 敛后的结果如图２所示， ２ ）（ 分别为相位、 图 （、 ） ａ ｂ 幅度不平 衡的仿真结果。 从图２中可以看出， 经过迭代处理后， 信号 输出值分别收敛在一 ． 。 ０ １ Ｂ 与假设引入的畸变值 ０ ７及 ． ， ２ ５ｄ
零中频接收机的研究和硬件设计
零中频接收机的研究和硬件设计零中频接收机是一种重要的通信设备，它在无线通信系统中扮演着至关重要的角色。
零中频接收机的主要作用是将接收到的射频信号转换为基带信号，以便后续的信号处理。
随着通信技术的不断发展，零中频接收机的研究和应用也越来越广泛。
本文旨在研究和设计一种高性能的零中频接收机，并对其性能进行实验验证。
零中频接收机的工作原理是将接收到的射频信号通过天线或传输线转换为交流电信号，然后经过低噪声放大器进行放大，最后经过解调器解调为基带信号。
其中，信号的解调是零中频接收机的核心环节。
常见的解调方法包括平方律解调、平方律检波、同步解调等。
本文所设计的零中频接收机将采用同步解调的方法进行解调。
零中频接收机的硬件设计包括多个组成部分，如天线、滤波器、放大器、混频器、检测器等。
其中，天线的作用是接收射频信号；滤波器的作用是滤除噪声和干扰信号；放大器的作用是对信号进行放大，以便后续处理；混频器的作用是将信号从射频频段搬移到基带频段；检测器的作用是检测信号的幅度和相位。
在硬件设计过程中，我们需要根据具体的系统要求，对各个组成部分进行详细的设计和选型。
例如，对于放大器，我们需要考虑其噪声性能、线性度和增益；对于混频器，我们需要考虑其变频损耗、噪声系数、端口隔离度等参数。
零中频接收机的软件设计主要是对硬件进行控制和配置，同时对信号进行数字处理。
软件设计的主要流程包括初始化、参数配置、数据采集、信号处理等。
在软件设计中，我们需要使用相关的编程语言和开发工具进行开发和调试。
同时，我们还需要考虑软件的可扩展性和可维护性。
为了验证本文所设计的零中频接收机的性能和可靠性，我们进行了一系列实验测试。
实验结果表明，该零中频接收机在低信噪比条件下仍能保持良好的性能，同时具有较低的相位噪声和较高的频率稳定度。
我们还对该零中频接收机的功耗和体积进行了测量和评估，结果表明该设计具有较高的集成度和较低的功耗。
在实验结果分析中，我们发现该零中频接收机的性能主要受到放大器噪声、混频器变频损耗等因素的影响。
零中频接收机设计
零中频接收机设计零中频接收机自然具有易集成，低功耗，低成本等特点，但是因为其自身的技术特点，零中频接收机还没有在基站系统中广泛的应用，本文具体分析了零中频接收机的技术难点，以及相应的解决方法，结合 TI 零中频接收机计划 TRF3711 的测试结果，证实了零中频接收机在宽带系统中依旧是可是实现的4、参考资料1：R. Hartley, “Single-sideband modulator,” U.S. Patent 1 666 206, Apr.1928.2：D. K. Weaver, “A third method of generation and detection of single sideband signals,” Proc. IRE, vol. 44, pp. 1703–1705, 1956.3：Won Namgoong,“Direct-Conversion RF Receiver Design”，IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS, VOL. 49, NO. 3, MARCH 2001 4：TRF3711 datasheet5：Kyung-wan Nam, TSW6011: A Direct Down conversion System with IQ Correction and Impact on EVM6：B. Razavi, RF Microelectronics. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1997.7：M. D. McDonald, “A 2.5 GHz Bi image-reject front end,”ISSCC:Dig. Tech. Papers, pp. 144–145, Feb. 1993.第1页共1页。
三种接收机结构（超外差零中频低中频）
三种接收机结构（超外差零中频低中频）关于接收机结构我们从最传统的超外差结构开始介绍。
超外差结构能提供非常好的性能，但这种结构需要大量分离元件，像滤波器等。
这种结构无法单芯片集成实现，因此出现了零中频，低中频接收机结构。
超外差接收机超外差接收机自从1917首次出现以来一直作为接收机设计的主要结构。
直到2000，出现了零中频接收机，这种接收机结构适合完全集成实现。
图1 一级混频的超外差结构图1所示为单级混频的超外差结构，混频器利用本振信号将RF信号下变频到IF频率。
超外差结构由以下模块组成：输入带通滤波器，低噪声放大器，镜像抑制滤波器，混频器，中频滤波器，AD。
输入带通滤波器通常用于抑制带外干扰信号，防止带外强干扰信号阻塞低噪声放大器。
通常输入带通滤波器带宽比较宽，由多个信道组成。
镜像滤波器用于抑制镜像频率，关于镜像滤波器我们下面会做详细介绍。
混频之后的IF带通滤波器决定了接收机的通道选择性，用于抑制邻道信号功率，同时IF带通滤波器也通常作为AD前端的抗混叠滤波器。
零中频接收机超外差接收机需要解决的主要问题就是镜像频率抑制问题。
而零中频接收机通过将信号直接转换到基带(0Hz)，从而克服了镜像抑制问题。
其结构如下：图2 零中频接收机结构零中频接收机本振频率(LO)和射频信号频率(RF)相等，镜像频率也就是信号频率本身。
不存在镜像频率干扰的问题，原超外差接收机结构中的镜像抑制滤波器及中频滤波器都可以省略。
这样一方面取消外部元件，有利于系统的单芯片实现。
如图2所示，混频器后面是一个模拟低通滤波器，该滤波器作为通道选择滤波器和AD前端的抗混叠滤波器。
如果接收机的通道选择性完全由该滤波器实现，那么要求该滤波器的截止频率为信号带宽的一半，以有效抑制邻道和更远端的信道干扰。
由于该滤波器工作在低频，因此可以用有源模拟滤波器实现，注意上下两个分支幅度响应匹配。
有源模拟滤波器相对于超外差接收中的无源中频滤波器输入动态范围有限，并且阻带衰减有限。
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零中频接收机设计2013年09月24日13:09eechina分享关键词：零中频,接收机作者在：冷爱国，TI公司China Telecom system摘要相较传统的超外差接收机，零中频接收机具有体积小，功耗和成本低，以及易于集成化的特点，正受到越来越广泛关注，本文结合德州仪器（TI）的零中频接收方案（TRF3711），详细分析介绍了零中频接收机的技术挑战以及解决方案。
概述零中频接收机在几十年前被提出来，工程中经历多次的应用实践，但是多以失败告终，近年来，随着通信系统要求成本更低，功耗更低，面积更小，集成度更高，带宽更大，零中方案能够很好的解决如上问题而被再次提起。
本文将详细介绍零中频接收机的问题以及设计解决方案，结合TI的零中频方案TRF3711测试结果证明，零中频方案在宽带系统的基站中是可以实现的。
1、超外差接收机1.1超外差接收机问题为了更好理解零中频接收的优势，本节将简单总结超外差接收机的一些设计困难和缺点。
图一是简单超外差接收机的架构，RF信号经过LNA(低噪声放大器)进入混频器，和本振信号混频产生中频信号输出，镜像抑制滤波器滤出混频的镜像信号，中频滤波器滤除带外干扰信号，起到信道选择的作用，图中标示了频谱的搬移过程及每一部分的功能。
在超外差接收机种最重要的问题是怎样在镜像抑制滤波器和信号选择滤波器的设计上得到平衡，如图一所示，对滤波器而言，当其品质因子和插损确定，中频越高，其对镜像信号的抑制就越好，而对干扰信号的抑制就比较差，相反，如果中频越低，其对镜像信号的抑制就变差，而对干扰信号的抑制就非常理想，由于这个原因，超外差接收机对镜像滤波器和信道滤波器的选择传输函数有非常高的要求，通常会选用声表滤波器(SAW)，或者是采用高阶LC滤波器，这些都不利于系统的集成化，同时成本也非常高。
在超外差接收机中，由于镜像抑制滤波器是外置的，LNA必须驱动50R负载,这样还会导致面积和放大器噪声，增益，线性度，功耗的平衡性问题。
镜像滤波器和选择滤波器的平衡设计也可采用镜像抑制架构，如图二所示的Hartley（1）和Weaver （2）拓扑架构，在A点和B点的输出是相同极性的有用信号和极性相反的镜像信号，这样通过后面的加法器，镜像信号就可以被抵消掉，从而达到简化镜像滤波器的设计，但是这种架构由于相位和幅度不平衡，其镜像信号没有办法完全抑制，如证明(6),镜像抑制比I IR。
E指相对的电压幅度差，指相位差，如果E和Θ足够小，式（1）可以简化为(2)。
这里Θ是弧度，如果E=5%，Θ=5度，IIR约为26dB,如果要达到60dB的IIR,需要Θ低于0.1度，这是非常难以实现的，通常这种架构可以做到30-40dB的镜像抑制（7）,所以，即使采用这种架构，镜像抑制滤波器和信道选择仍然需要仔细设计。
图二:Hartley和Weaver镜像抑制架构2、零中频接收机2.1零中频接收机架构及优势零中频接收机架构如图三，是指RF信号(radio frequency)直接转化到零频信号，LPF(低通滤波器)用于近端干扰信号的抑制，在零中频架构中，在典型的相位/幅度调制中，正交的I和Q两路信号是必须的，由于两个边带信号包含了不同有用信息，必须在相位上区分。
相较超外差架构，零中频架构优势：1：没有镜像抑制要求；2：LNA不需要驱动50R负载；3：采用相同ADC情况下，带宽是超外差架构的两倍；4：声表滤波器和复杂的LC滤波器可以采用简单的低通滤波器替换，从而利于集成芯片设计，如图四，TRF3711就是采用零中频架构，集成了I/Q解调器，低频的可调增益放大器以及可调信道选择滤波器，实现了高集成方案。
既然零中频接收架构如此简单，为什么到目前为止，还没有广泛应用呢？那是因为零中频接收机极易被各种噪声污染，从而影响系统性能，下面将讨论零中频接收架构的挑战。
2.2零中频接收机的挑战及解决方案零中频接收机到目前为止，还只用于手持设备上，在基站上还没有应用，原因是在零中频架构上，有很多无可避免的噪声源没有办法得到抑制，本文将重点讨论闪烁噪声(1/f),直流偏置(DCoffset);I/Q 不平衡；偶次谐波。
1.闪烁噪声(1/f)闪烁噪声是有源器件固有的噪声，其大小随频率降低而增加，主要集中在低频段,闪烁噪声对搬移到零中频的基带信号产生干扰，降低信噪比，在通常的零中频接收机中，增益都放在基带，射频部分(LNA和解调器)的增益大概在30dB左右，所以下变频信号大概会在几十微伏，所以射频输入级(LNA，滤波器等等)的噪声就变得非常重要。
为了更好理解闪烁噪声，我们可以来分析一个独立的MOS管，在输入闪烁噪声和纯热噪声情况下的噪声恶化情况，对一个典型的亚微粒MOS管，计算带宽为1MHz情况下的闪烁噪声：（3）计算从10Hz到200KHz的带宽内的闪烁噪声如下如果只考虑热噪声如果考虑闪烁噪声的情况下，噪声增加了Pn1/Pn2=16.9dB,而在超外差结构中，闪烁噪声将无关紧要，因为信号主要在中频进行放大。
减少闪烁噪声的方法(3)：下变频器后的链路工作在低频，这样可以选择双极性晶体管，从而能够降低闪烁噪声；另外采用高通滤波器和类直流校准也能够抑制低频的噪声。
2.直流偏置(DC-offset)由于零中频接收机转换带宽信号到零中频，大量的偏置电压会恶化信号，更严重的是，直流偏置信号会使混频后级饱和，如饱和中频放大器，ADC等。
为了理解直流偏置的起源和影响，我们可以参照图四的接收通道进行说明。
如图四（a）所示,本振口，混频器口，LNA之间的隔离度不好，Lo(本振信号)可以直接通过LNA和混频器，我们叫做”本振泄露”,这种现象是由于芯片内部的电容及基底耦合的，耦合的Lo信号经过LNA到达混频器，和输入的Lo信号混频，叫做”自混频”，这样会在C点产生直流成分；近似的情况如(b),从LNA出来的信号耦合到混频器的本振输入口，从而产生了直流分量；为了保证ADC能够采样出射频端口微伏级的电压，通常需要整个链路增益在100dB以上，其中25-30dB的增益来自LNA和混频器的贡献。
基于如上分析，对于自混频产生的直流偏置，我们可以做一个大概的估算，假设混频器的Lo输入信号为0.63Vpp(等同于在50ohm系统中的0dBm)，通常情况下是-6dBm--+6dBm，假设隔离度为60dB，所以图五(a)，考虑到30dB的射频增益，混频器的输出直流信号大概为10mVpp，在现代通信系统中，在LNA输入的有用信号可以低至30uVrms,为了能够采样有用信号，需要中频放大70dB左右，10mV 的直流电压也会放大70dB，会导致混频器后的基带放大器器件饱和，产生失真，即使基带放大器是理想的放大器，也需要一个超高动态范围的ADC才能解决直流偏置问题，而这种动态范围的ADC在实际上是不可实现的。
怎样解决零中频接收机的直流偏置问题呢？最简单的方案是采用交流耦合的方式，比如加一个高通滤波器，然而随机二进制数据的频谱在DC会呈现出一个峰值，很多仿真证明，为了不恶化信号，高通滤波器的频率截止点必须低于数据速率的0.1%,如果是GSM信号，其数据速率为200K，这要要求滤波器的截止频率为200Hz左右，这样小的值会导致，1：如果直流偏置变化，其响应会非常慢，2:需要非常大的电容和电阻，解决的办法是采用在直流附近最小化信号能量的调制方式，比如UMTS制式的BPSK调制方式。
另外一种常用的方法是通过算法校准的方式消除直流偏置，如图五所示的架构是TI（德州仪器）的盲校算法,通过计算122.88MHz时钟周期的直流偏置量，每 1.067ms输入信号实时抵消直流偏置，直流累加更新直流偏置直流偏置更新统计直流偏置补偿TI的盲校算法可以在全温范围内把直流偏置校准到低于+/-5mV以内，图六是基于TRF3711的实测试结果。
3.I/Q不平衡(I/Q imbalance)对于大多数相频调制信号，采用零中频架构要求I/Q两路信号必须是正交，可以采用射频偏移90图七(a)度或者Lo偏移90度度的方式图七(b)，偏移RF信号需要承担严重的噪声—功率—增益间的平衡，通常采用偏移Lo的方式实现正交解调，对于I/Q两路信号的相位，幅度不平衡都会导致解调信号的星座图恶化。
图七正交生成在RF（a）,Lo(b)为了更好理解I/Q不平衡对信号的影响，设定输入信号为Xin(t)=acosῳct+bsinῳct,a和b可以任意为+1或者-1，假设I/Q两路相位是相等的，即：和Ɵ代表指增益和相位差，输入信号分别乘以Lo的两个相位，加上低通滤波器，可以得到如下结果。
图8(a),(b)分别在星座图中标示了增益不平衡和相位不平衡的情况，为了更直观的说明I/Q不平衡的影响，在时域图进行分析，图(c)是增益不平衡造成幅度的比例因子不同，而图(d)是相位不平衡造成了一个通道的部分脉冲数据恶化另一通道的数据，但是相对镜像信号（实中频）而言，边带信号(复中频)的影响非常小。
虽然相较镜像信号的影响，I/Q不平衡的影响没有非常显著;同样需要对I/Q不平衡信号做处理，除了在硬件上尽量保证I/Q两路信号的幅度一直和相位平衡外，通常会采用算法进行校准，TI（德州仪器）的盲校算法可以校准到近20dB的改善(此处不详细描述具体的算法过程)。
图九I/Q盲校结果4.偶次谐波(even harmonic)传统的超外差架构对只是对奇次谐波敏感，而零中频接收机则对偶次谐波非常敏感，简单举例，传统的高中频方案，设主信号中频为100MHz，两个干扰信号f1=110MHz,f2=120MH在，三次谐波2f1-f2=100MHz,2f2-f1=130MHz,他们离主信号都很近，而偶次谐波f1-f2,f1+f2等都离主信号很远，从而能够非常容易滤除，所以对零中频架构而言，偶次谐波影响就非常严重，通常以IIP2来定义偶此谐波，相比奇次谐波，偶次谐波的功率更大，而且不像奇次谐波，，可以通过频率规划来规避它，而偶次谐波可以产生于任何高功率的调制干扰信号，没有办法通过频率规划来避免。
如图十示。
怎样抑制偶次谐波呢？简单的方法就是采用差分LNA和混频器，但有两个问题需要注意，首先，天线和双工器都是单端的，所以需要单端到差分的转换，比如加变压器，由于通常其会有几个dB损耗，会引入几个dB的系统噪声，其次，差分的LNA需要更高的功耗。
2.3TI零中频方案实现TI发布的零中频接收机TRF3711，集成了宽带的解调器，中频PGA，可调带宽滤波器，自适应的直流校准模块，以及ADC驱动放大器，配合TI的盲校算法，外接LNA模块，就可以实现在基站上的应用(除了MC-GSM外的应用)。
图十二,十三，是基于20MHz OFDM信号的实测结果，显示TRF3711完全能够满足宽带信号的基站应用。