無論是用于傳輸語音還是數(shù)據(jù)，RF通信鏈路都是現(xiàn)代生活的基本組成部分。發(fā)射器將信息調(diào)制到射頻,，無線電接收器處理接收和解調(diào)過程?，F(xiàn)代接收器通常將RF信號(hào)下變頻到基帶，在其中對(duì)其數(shù)字化和進(jìn)一步處理,。從無線電發(fā)展的歷史上看，接收器使用了超外差（superheterodyne）方式，采用兩級(jí)或更多級(jí)的下變頻方式,，每一級(jí)通常都使信號(hào)更接近基帶頻率，但代價(jià)是復(fù)雜度增大,，包括可能需要非常昂貴且笨重的濾波器,，也需要多個(gè)本地振蕩器，它們可能引入難以濾除的亂真信號(hào)響應(yīng)（spurious responses）,，這些是超外差技術(shù)的固有問題,。
直接變換是通過將信號(hào)從RF頻率直接變到基帶，從而不再需要中間級(jí)的過程,，將多級(jí)壓縮成單級(jí)能夠使設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單,。直接變換接收器有時(shí)也稱為零中頻（IF）接收器，因?yàn)镮F為0Hz。用于下變頻RF信號(hào)的本地振蕩器與RF信號(hào)的頻率相同,，這顯著降低了整體設(shè)計(jì)的成本,。然而，這種技術(shù)并非沒有挑戰(zhàn),，特別是可能易受從各種源產(chǎn)生的DC偏移影響,。最大的問題是由于幅度變化的信道外阻塞信號(hào)而導(dǎo)致的DC變化，這些變化的DC分量很難被去除,，因?yàn)樗鼈儾蝗菀缀陀杏眯盘?hào)區(qū)分開,。這在采用TDMA的系統(tǒng)中非常普遍，可導(dǎo)致脈沖信號(hào)包絡(luò),。在相鄰的接收器中,，這個(gè)脈沖包絡(luò)會(huì)通過一個(gè)稱為二階互調(diào)（second-order intermodulation）的過程產(chǎn)生DC偽影。信號(hào)的脈沖速率在DC處非常明顯,，幾乎與信號(hào)無法區(qū)分,。在有用信號(hào)較弱時(shí)，來自附近發(fā)射器的無用信號(hào)可能會(huì)覆蓋有用信號(hào),。由于現(xiàn)在使用的許多數(shù)字調(diào)制方案遵循這種短串脈沖模式,，而不是更長(zhǎng)的脈沖串或連續(xù)傳輸（例如在FDMA系統(tǒng)中），這個(gè)問題會(huì)變得更加普遍,。
近零中頻
從私人/陸地移動(dòng)無線電到蜂窩系統(tǒng),，都正在變得越來越多由數(shù)字傳輸主導(dǎo)，接收器暴露于在相同頻帶中工作的脈沖信號(hào),。隨著這種趨勢(shì)的加強(qiáng),，與直接變換相關(guān)的直流偏移問題變得更加明顯，但仍然需要權(quán)衡數(shù)字化帶來的許多積極影響,。借助于CML Microcircuits（CML）提供的解決方案,，可以構(gòu)建出非常受歡迎的設(shè)計(jì)，即在非常接近基帶頻率下應(yīng)用直接變換,，在信號(hào)帶寬內(nèi)使用非常低的中頻（或“近零IF”）,。
例如，對(duì)于一個(gè)典型的12.5kHz信道系統(tǒng),，IF可以在3～6kHz范圍內(nèi),。 IF越高，對(duì)上述問題的抵抗能力就越強(qiáng),。例如,，在具有33Hz重復(fù)率的DMR之類TDMA系統(tǒng)中，DC處的信號(hào)將具有峰值在33Hz諧波處的頻譜,，雖然這些諧波的幅度在高階處會(huì)衰減,，但高次諧波仍然具有足夠高的功率而出現(xiàn)問題,，因此IF需要足夠高才能免受這些諧波的影響。
采用近零中頻變換所需的模數(shù)轉(zhuǎn)換器帶寬略有增加,，如果I/Q輸出沒有平坦的響應(yīng),，則需要使用數(shù)字濾波器來進(jìn)行滾降補(bǔ)償（roll-off compensation）。近零中頻方法還有一些其他挑戰(zhàn),，其中包括在一側(cè)落入相鄰信道內(nèi)的鏡像響應(yīng)（image response）,，這可能導(dǎo)致相鄰信道抑制（channel rejection），例如一側(cè)為65 dB,，另一側(cè)僅為30 dB,，反過來又可能導(dǎo)致接收器失去某些管控功能。針對(duì)該問題有各種各樣的解決方案,，其基本原理或者是使用某種形式的校準(zhǔn)方案,，增強(qiáng)鏡像抑制，或者使用動(dòng)態(tài)本地振蕩器控制來避免有問題的信道（即優(yōu)化抗干擾性能）,。
處理需要功率
與直接變換和近零中頻相關(guān)的問題是軟件定義無線電（SDR）架構(gòu)中所固有的,，一種似乎合理的解決方案是針對(duì)問題采用更高數(shù)字處理能力，但數(shù)字處理可能需要大量功率,，在一些應(yīng)用中可能令人望而卻步,。CML開發(fā)的解決方案包括一系列直接變換IC，它們具有非常先進(jìn)的功能,，能夠以最低功耗提供最佳結(jié)果,。其中一款產(chǎn)品是CMX994/A/E,，采用了一種名為PowerTrade的專有技術(shù),，可用于動(dòng)態(tài)平衡功耗與所需性能。圖1顯示了基于CMX994系列的典型系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì),。
圖1：基于CMX994的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)示例,。
CXM994系列中的所有器件在輸入端都有一個(gè)低噪聲放大器，其信號(hào)輸入到下變頻器部分和基帶濾波器（見圖2）,。 該濾波器級(jí)在信號(hào)放大之前能夠去除通道外阻塞信號(hào),，然后進(jìn)一步濾波。CMX994/A/E的差分I/Q輸出之后饋入ADC,，進(jìn)而饋入濾波和解調(diào)階段,。這種方案是一種高性能直接變換/近零中頻變換芯片組，而且針對(duì)低功耗運(yùn)行進(jìn)行了優(yōu)化,，同時(shí)降低了設(shè)計(jì)復(fù)雜性,。
圖2：CMX994系列器件功能框圖。
完美的解決方案
由于這些系統(tǒng)的“后端”通常在數(shù)字域中運(yùn)行,，因此一種誘惑是繼續(xù)應(yīng)用處理周期以實(shí)現(xiàn)最高性能,。實(shí)際上,，處理周期需要付出相應(yīng)功耗的代價(jià)，也應(yīng)考慮開發(fā)的時(shí)間和成本,。CML在直接變換和近零中頻變換系統(tǒng)開發(fā)方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn),，通過查看空中接口的特定方面，并評(píng)估如何應(yīng)用這些技術(shù)來解決問題,，因而,，確定問題是首先要做的第一步。
這其中涉及利用那些干擾信號(hào)來測(cè)量結(jié)果以真正識(shí)別問題所在,。當(dāng)然,，最終目標(biāo)是完全免受干擾。在首次開始進(jìn)行接收機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),，近零中頻正在成為一種非常有效的方法,。
通過精心設(shè)計(jì)和很好地選擇其他RF模塊（例如本地振蕩器），CMX994E能夠獲得與基于傳統(tǒng)超外差技術(shù)的無線電系統(tǒng)相當(dāng)?shù)目垢蓴_性能,，同時(shí)仍然可受益于直接變換或近零中頻變換的許多優(yōu)勢(shì),，例如，可以避免超外差技術(shù)所固有的亂真信號(hào)響應(yīng)和復(fù)雜性問題,。
無線電系統(tǒng)的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠具備所有高品質(zhì)因數(shù)的解決方案,，包括性能、成本,、尺寸,、靈活性和功率。使用來自CML等專業(yè)供應(yīng)商的專用芯片組可以幫助實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),，因?yàn)檫@些解決方案能夠解決直接變換設(shè)計(jì)流程存在的問題,。