超外差结构的干扰

图 1 超外差发射机模型图

镜频干扰

首先只考虑发送 路的情况，

其中 为本振频率， 为中频，信号频率 ，在频谱仪上观察射频信号的频谱图，会发现关于 对称的两个频率分量，如下图所示

图 2 镜频干扰与交调干扰的现象

镜像现象的 MATLAB 仿真代码：

close all;clear;clc;

freq_baseband = 10e6;
freq_carrier = 50e6;
fs = freq_carrier * 8;
t = 0:1/fs:1e-5;
baseband_i = cos(2 * pi * t * freq_baseband);
carrier_i = cos(2 * pi * t * freq_carrier);
baseband_i = [baseband_i, zeros(1, 10000)];  % Suppress the fence effect(≧∇≦)ﾉ
carrier_i = [carrier_i, zeros(1, 10000)];
rf_i = baseband_i .* carrier_i;
figure();
subplot(121);
plot(abs(fftshift(fft(baseband_i))));
subplot(122);
plot(abs(fftshift(fft(carrier_i))));
figure();
plot(abs(fftshift(fft(rf_i))));

交调干扰

上图中除了 和 分量外，还有其它的频率分量，这是由于交调干扰导致的。

忽略更高阶的非线性，仅将射频 的非线性特性用三阶幂级数简单表示为

本实验使用的 DDS IP 核输出位宽为 32 位，为排除 DDS 量化误差 引起的杂散，将 DDS 输出的信号导入到 MATLAB 中分析频谱

如图所示，几乎没有图 2 中大功率的杂波出现，因此可以排除 DDS 幅度量化误差这一因素。

IQ 失衡（IQ imbalance）

IQ 调制

在只发 路信号时，镜像分量的频谱图关于 对称，当 两路同时发单音信号时，现象为

图 3 IQ 失衡的现象

如图 1 所示，按照数字信号处理的理论，IQ 调制的结果为 ，但实际上，正交调制与解调通过模拟电路实现，IQ 两路的信号很难做到幅度相等、完全正交，因此会造成幅度和相位的失衡，将载波表达式修正为

则 IQ 调制的结果变为

经过混频后，忽略 PA 的非线性因素，其输出为

在频谱仪上能观察到的频率分量为

关于本振频率对称的两个分量的幅度不相等。

参考资料

接收机 IQ 不平衡：估计和纠正 (Rx IQ imbalance: Estimation and Correction)

默默感谢实验室诸位师兄师姐的答疑解惑！！！