SDR front-end를 위한 Complex Bandpass Sampling

Abstract

Bandpass sampling(BPS) 기술은 나이퀴스트(Nyquist) 샘플링 주파수보다 낮은 주파수를 사용하여 RF 대역의 신호를 직접 하향변환 할 수 있다는 장점을 가지고 있지만, 나이퀴스트 영역에서 self-image의 중복을 피하기 위해서는 샘플링 주파수의 선택에 제약이 따른다. 2개의 ADC를 사용하는 2차(second-order) BPS는 self-image를 제거하기 위한 신호처리가 추가 된다는 조건으로 샘플링 주파수의 선택이 자유롭다. 하지만 RF 대역이 바뀌면 신호처리를 위한 파라미타를 재구성해야 한다. 본 논문에서는 2차 BPS의 한 형태인 quadrature BPS의 구조를 가지면서, 재구성이 필요 없는 간단한 보상 필터만을 사용하여 임의 RF 대역으로부터 나이퀴스트 영역으로 하향 변환하는 complex BPS 기반의 SDR front-end에 대하여 기술한다. Bandpass sampling technique has an advantage that it uses lower sampling frequency than Nyquist criterion. But special care is required in choosing sampling frequency to avoid self-image overlapping in the first Nyquist region. Recently, the second-order BPS techniques which can suppress possible self-image by using an additional ADC and by employing digital signal processing have been proposed. This paper addresses a complex BPS based SDR front-end. Unlike general second-order BPS, it needs simple FIR filter to compensate delay in the second ADC. We show a method to find proper sampling frequencies to down convert RF signals selected by tunable RF filter operating in arbitrary frequency range.