7 实际案例：利用抽取功能规划频率

在 ADC 上使用抽取可简化频率规划过程，因为降低采样率可有效地缩小目标带宽。将抽取视为有选择地集中在频谱的较窄部分。通过专注于较窄的频带，更多不需要的谐波或伪波最终会落在目标通带之外，进而被滤除。以下示例使用 ADC3669 来演示在进行频率规划时抽取产生的差异。图 5 显示了一个传统的频谱采集，此时 ADC 未使用大小为 16384 点的 FFT 执行抽取。您可以看到，不需要的谐波在频带内，对性能产生了负面影响。

这些谐波可能是 ADC 或一些外部模拟频率造成的附加噪声。图 6 显示了 ADC 处于实时抽取模式（抽取因子为 2）时的示例。您可以看到不需要的谐波伪波现在会出现在频带外并通过抽取滤波器滤除。请注意，由于过程增益而额外提高了 +3dB。

此外，FFT 的分辨率带宽实际上也减小了 2 倍，因为我们为 FFT 计算保持相同的点数。这有助于将模拟频率解析为更密集的频段。到目前为止，我们只讨论了实数抽取，它仅对数据进行滤波，不涉及频率移位。如果您的目标信号在您每次抽取时降至 Fs/4 以下，则实数抽取非常有用。但是，如果您想抽取超出此范围的信号，该怎么办？目标信号通常不以零频率（基带）为中心，而是以某个中频为中心。这时就需要使用复数抽取。具有较新数字特性（例如 ADC3669）的 ADC 在复数 DDC 级中包含 NCO 混频器。将目标信号与 NCO 频率混合会在抽取之前将信号移动到基带，使您能够利用在器件带宽内任何位置抽取信号的优势。

图 7 显示了 ADC3669 在复数抽取模式（抽取因子为 64）下的采集结果，当使用 8192 点计算 FFT 时，产生的有效采样带宽为 7.8125MHz。输入频率为 70MHz，而 NCO 频率为 71MHz。当信号与 NCO 频率混合时，信号会移位至基带，从而产生约 -1MHz 的音调。

ADC3669 可采集抽取因子高达 32768 的窄带，这对于具有高密度射频频带或紧凑通道间距的应用非常有用。通过如此高的因子抽取可以放大您的目标信号，滤除几乎所有其他内容。现代 ADC（例如 ADC3669）提供的抽取因子范围使频率规划具有更高的灵活性，因为可用更轻松地滤除不需要的伪波。图 8 显示了一个抽取因子为 16384 的采集，使用 8192 个 FFT 点计算，分辨率带宽为 3.726Hz。即使伪波在基频的几千赫兹以内，您也可以轻松地以高抽取率将其滤除。

由于 NCO 频率比输入信号低 4kHz，因此降频转换信号出现在正频率偏移处。在此抽取模式下以 500MSPS 运行时，此 ADC 可以在 30.517kHz 范围内以可编程 NCO 频率对信号进行采样。