导言
现代雷达遍及选用相参信号来进行处理，而怎么取得高精度基带数字正交(I，Q)信号是整个体系信号处理胜败的要害。传统的做法是选用模仿相位检波器来得到I、Q信号，其正交功能一般为：起伏平衡在2％左右，相位正交差错在2°左右，即幅相差错引进的镜像功率在-34 dB左右。这样的技能功能约束了信号处理器功能的进步。为此，近年来提出了对低中频直接采样康复I、Q信号的数字相位检波器。跟着高位、高速A／D的遍及使用，数字相位检波办法的完成已成为或许。
本文介绍了一种正交相干检波办法，并给出了其FPGA的完成计划。
1 根本原理
1．1 中频信号分化的根本原理
一个带通信号一般可表示为：
其间，xI(t)、xQ(t)分别是s(t)的同相重量和正交重量。ω0为载频，a (t)、φ(t)分别为包络和相位。它们之间具有如下联系：
所构成的复包络信号为
，该信号包含了式(1)中的一切信息。
要对中频信号进行直接采样，首先要确保采样后的频谱不发生混叠。依据根本的采样理论，即Nvquist采样定理要求以不低于信号最高频率两倍的采样速率对信号直接采样，才干确保所得到的离散采样值可以精确地确认信号。但是，假如信号的频率散布在某一有限频带上，并且信号的最高频率fH远大于信号的带宽，那么，此刻若仍按Nyquist采样率来采样，则其采样频率就会很高，致使难以完成，或是后续处理的速度不能满意要求。因而，此刻就要用到带通采样理论。
所谓带通采样定理，即设一个频率带限信号选x(t)，其频带约束在(fL，fH)内，此刻，假如其采样速率满意：
式中，n取能满意fs≥2(fH-fL)的最大正整数(O，1，2，……)，则用fs进行等距离采样所得到的信号采样值就能精确地确认原始信号。
式(4)中的fs用带通中心频率f0和频带宽度B可表示为：
其间，
，n为整数，且要求满意fs≥2B，B为信号带宽。
值得指出的是，上述带通采样定理适用的前提条件是：只允许在其间的一个频带上存在信号，而不允许在不同的频带上一起存在信号，不然将会引起信号混叠。
1．2 Bessel插值法根本原理
设A／D改换输入的窄带中频信号为：
式中，A(t)为起伏，f0为中频频率，φ(t)为初相，τ为回波脉冲宽度。
假定式(5)中n=2，则采样频率
。事实上，若对窄带中频信号采样，则第N个采样点离散方式为：
式中，
为采样距离。
别的，由贝塞尔内插公式知，其8点中值公式为：
式中，I2、I4、I6、I8为已知点，
为，I2、I4、I6、I8的中值点。
在实践使用中，考虑到FPGA的特性，可将
(8)式改写成以下方式：
这样，关于下列时刻序列：Q1、I2、Q3、I4、Q5、I6、Q7、I8，按式(9)即可求出，而Q5即为两组正交信号。由此就可得到内插运算的原理框图如图1所示。
