直接變頻接收機(jī)已長(zhǎng)時(shí)間存在了。直接變頻接收機(jī)簡(jiǎn)單的形式可認(rèn)為中頻（IF）是直流（dc）0Hz超外差接收機(jī)。用dc 中頻，信號(hào)中心在dc?，F(xiàn)在接收機(jī)的頻率可能是千兆量級(jí)，在變頻中變頻到dc，因此，用“直接變頻”或其他通用的名稱“ZeroIF“（“零中頻”，ZIF）。
直接變頻接收機(jī)有些難解決的問(wèn)題：“dc失調(diào)“消除、2階失真分量（IP2）和1/f噪聲。不少問(wèn)題可能影響對(duì)這種接收機(jī)的認(rèn)可，通常這些問(wèn)題將限制接收機(jī)的性能。直接變頻接收機(jī)與典型的超外差接收機(jī)相比，有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
無(wú)線裝置到處可見(jiàn)，在過(guò)去十年中，蜂窩電話蓬勃發(fā)展，就是一個(gè)很好的例證。隨著高科技裝置成為普通商品而不是品，驅(qū)使裝置成本越來(lái)越低。對(duì)于蜂窩制造商來(lái)講，成本是重要的參量。直接變頻接收機(jī)具有少的元件數(shù)和的材料成本。大量的蜂窩芯片供應(yīng)商，如：ADI、RFMD和Qualcomm已發(fā)布用于下一代芯片組的直接變頻接收機(jī)。
藍(lán)牙是用于無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，是基于特定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)上的，采用低調(diào)制率（0.24~0.32）的高斯頻移鍵控（GFSK）調(diào)制。這導(dǎo)致器件的專門問(wèn)題。但藍(lán)牙技術(shù)所用的調(diào)制也適用直接變頻。藍(lán)牙裝置要求便宜。因此，采用直接變頻接收機(jī)使接收機(jī)成本，這看起來(lái)是好的。然而，直接變頻的問(wèn)題需要解決。
典型的直接變頻接收機(jī)基本框圖示于圖1。盡管傳統(tǒng)采用線性調(diào)制方法，但直接變頻接收機(jī)對(duì)于藍(lán)牙GFSK接收信號(hào)也十分方便。

圖1 藍(lán)牙接收機(jī)中直接變頻的基本框圖

藍(lán)牙技術(shù)
在過(guò)去5年內(nèi)所開(kāi)發(fā)的藍(lán)牙技術(shù)具有很多潛在的應(yīng)用。藍(lán)牙技術(shù)兩個(gè)的應(yīng)用是蜂窩電話中無(wú)線互聯(lián)和無(wú)人工操作，以及計(jì)算機(jī)中的無(wú)纜線替代。藍(lán)牙是具有獨(dú)特特性的一個(gè)有興趣的協(xié)議，使得可以采用直接變頻接收機(jī)。在添入研究直接變頻接收機(jī)要求前，必須考慮藍(lán)牙技術(shù)所用的調(diào)制，因?yàn)檫@樣做使工作比較容易。

調(diào)制
具有1Mbps原始數(shù)據(jù)率的藍(lán)牙技術(shù)用低調(diào)制率（0.24~0.30）和0.5BT的GFSK調(diào)制。在基帶，這意味著在每個(gè)碼位不能保證信號(hào)穿過(guò)OV。因此基帶檢測(cè)選擇限定在頻率/電壓轉(zhuǎn)換器（如FM鑒別器）。
長(zhǎng)DH1信息包的頻譜示于圖2，發(fā)送偽隨機(jī)位序列（PRBS）數(shù)據(jù)集中在2.4 GHz。注意，信號(hào)功率集中在2.4GHz附近。在2.4GHz，功率頻譜密度（PSD）。
現(xiàn)在分析干擾對(duì)圖2所示調(diào)制類型的影響。
在接收機(jī)中任何不希望接收的寄生信號(hào)稱之為干擾。干擾源可以是接收機(jī)的外部環(huán)境或來(lái)自接收機(jī)內(nèi)的源。

FM和FSK系統(tǒng)
FM（調(diào)頻）是固有非線性過(guò)程，在FM中信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為頻偏。信號(hào)“時(shí)間”表示為：
S（t）=Accos(wc·t+m·sin(wm·t) (1)
其中AC為載波信號(hào)幅度，wC是載波信號(hào)角頻率，t為時(shí)間，m是調(diào)制率，wm是調(diào)制頻率的角頻率。
特別感興趣的參量是調(diào)制率（m），由下式定義m：
m=Km·Am/wm （2）
其中Am是調(diào)制信號(hào)幅度，Km是電壓/頻率的定標(biāo)因數(shù)。
在典型的模擬FM系統(tǒng)中，Km表示調(diào)制通路到VCO的增益。然而Km和Am定義與所有FM系統(tǒng)有關(guān)偏移參量。因此，調(diào)制率可進(jìn)一步定義為：
m=wd/wm （3）
其wd是由調(diào)制信號(hào)wm所引起的載波信號(hào)偏移。
盡管上述3個(gè)方程是從模擬FM系統(tǒng)中假定音調(diào)制信號(hào)推導(dǎo)而來(lái)，但這些方程式可同樣應(yīng)用于FSK數(shù)據(jù)系統(tǒng)，的顯著差別是調(diào)制信號(hào)在數(shù)據(jù)率（藍(lán)牙情況為1MHz）為位系列。數(shù)據(jù)流調(diào)制載波，數(shù)據(jù)流中的邏輯1導(dǎo)致正頻偏、邏輯0導(dǎo)致負(fù)頻偏。因此，在FSK數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，調(diào)制頻率是數(shù)據(jù)率的一半，（即在藍(lán)牙產(chǎn)品中為500kHz）。

圖2 長(zhǎng)DH1信息包的頻譜

圖3 不帶信道濾波器的FM解調(diào)器單邊I/C性能

圖4 直接變頻接收機(jī)基帶輸出的實(shí)際藍(lán)牙信號(hào)，示出GFSK信號(hào)和dc偏移

信噪比
在FM解調(diào)器輸出，信號(hào)信噪比（S/N）定議如下：
S/Nd=3×m2×S×x(Sr/n×fx) (4)
其中Sx定義調(diào)制信號(hào)的統(tǒng)計(jì)量特性，在數(shù)據(jù)系統(tǒng)情況下，邏輯1或0的似然性相等，因此，此參量通常為0.5;m是調(diào)制率；Sr是進(jìn)入FM解調(diào)器的接收信號(hào)功率；N是進(jìn)入FM解調(diào)器的噪聲功率譜密度；fx是進(jìn)入解調(diào)器的接收機(jī)噪聲帶寬。
從藍(lán)牙技術(shù)的要求，容易計(jì)算S/Nd。接收機(jī)靈敏度的測(cè)量需要BER（誤碼率）小于?.1%或99.9%正確。注意S/ Nd正比于m2。
GFSK數(shù)據(jù)系統(tǒng)的靈敏度主要依賴于發(fā)送數(shù)據(jù)。若藍(lán)牙數(shù)據(jù)序列是“1111000011110000…”，則可計(jì)算調(diào)制率。從此數(shù)據(jù)可見(jiàn)，數(shù)據(jù)序列每8位重復(fù)，這意味著調(diào)制頻率為數(shù)據(jù)率/8或125KHz（藍(lán)牙數(shù)據(jù)率為1Mbps）。偏移是固定的，而大多數(shù)藍(lán)牙裝置用160KHz，這意味著調(diào)制率是1.28。對(duì)于數(shù)據(jù)“101010…”，調(diào)制頻率是0.32，從方程（4）可見(jiàn)，S/ Nd正比于調(diào)制率平方，它隨著數(shù)據(jù)變化。該例說(shuō)明接收信號(hào)的信噪比與接收信號(hào)的頻率具有非線性關(guān)系，頻率時(shí)它。
頻域表示需要了解時(shí)域信號(hào)的FFT（方程1）。分析是復(fù)雜的，因?yàn)樗釨essel函數(shù)，這會(huì)引起邊帶的無(wú)限數(shù)。然而，較高階邊帶具有的功率不明顯，所以，可以忽略。GFSK做為一個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，調(diào)制信號(hào)不能像較老的模擬FM系統(tǒng)那樣好確定。假設(shè)用來(lái)調(diào)制載波的數(shù)據(jù)是PRBS。

GFSK的C/I性能
C/I（載波/干擾）曲線的單端響應(yīng)示于圖3。事實(shí)上信道濾波器將影響此響應(yīng)。然而，藍(lán)牙產(chǎn)品中，所有接收機(jī)至少具有1MHz等效噪聲帶寬，所以，濾波器對(duì)于離通道中心低500KHz的信號(hào)提供少量衰減。
頻率檢測(cè)器輸出可表示為：
X0(t)=K·(ai/ac)·wi·cos(wi·t) （5）
其中ai是干擾幅度，ac是載波幅度，wi是干擾角頻率。
方程（5）只適用于ac大于 ai情況。換言之，方程（5）只適用于由所希望信號(hào)“捕獲”而無(wú)干擾的FM解調(diào)器。
隨著wi i趨于零，Xo(t)亦趨向零。在0Hz（即dc），干擾影響可忽略。一般情況，F(xiàn)SK系統(tǒng)在這類干擾下的工作好于任何線性調(diào)制系統(tǒng)。

DC偏移
DC偏移是直接變頻接收機(jī)的主要問(wèn)題。圖4示出GFSD信號(hào)和DC偏移。由于發(fā)射和接收端之間的頻率失調(diào)，使接收機(jī)所產(chǎn)生的DC偏移不是處在接收信號(hào)PSD的中心。離中心的偏移是藍(lán)牙性能指標(biāo)所允許的發(fā)送和接收端之間頻率偏移的函數(shù)，在藍(lán)牙產(chǎn)品中，它為±7.5KHz。
在圖3中，±7.5KHz偏移導(dǎo)致I/C比有小的變化。由于寬調(diào)制帶寬所致，頻率偏移對(duì)直接變頻接收機(jī)的總性能影響可忽略不計(jì)?！觯郑?