宽带通信带宽大传输速率高，但功耗高而且易受干扰。不同于宽带通信，窄带通信往往专注于稳定连接、低功耗和高覆盖范围的通信场景比如物联网等。窄带通信利用有限的传输带宽进行数据传输，数据传输率虽然不高，但在给定发射功率的条件下窄带传输相比宽带传输可以有更高的信噪比，这使得窄带信号能够更好地穿透障碍物，在室内、隧道等复杂环境中也能保持稳定实现更大更深的覆盖范围。窄带通信使用窄带信号和低功耗的调制方式，功耗很小，这对于诸如依靠电池供电的物联网设备而言至关重要。总之，窄带通信非常适用于低功耗、长电池寿命和稳定连接的物联网应用。当前最具代表性的就是窄带物联网（NB-IoT）、Cat.1等。NB-IoT是窄带物联网Narrow Band Internet of Things的英文缩写，窄带物联网基于蜂窝网络构建，仅消耗180千赫兹（kHz）左右的带宽，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据链接。NB-IoT 使用了许可频率，它可以与 LTE、UMTS 和 GSM 等传统蜂窝宽带技术共存。根据3GPP的定义，UE类别以1-15分为15个等级。Cat.1可以称为“低配版”的 4G 终端，上行峰值速率5Mbit/s，下行峰值速率10Mbit/s，属于蜂窝物联网。Cat.1的最终目标是服务于物联网并实现低功耗和低成本LTE连接。Cat.1窄带通信已成为连接遥远或信号弱的区域中设备的理想选择，例如小区楼道中的门铃门锁、地下车库中的智能摄像头、农村地区的道路监控等设备。

事实上除了商用领域，窄带通信在特种通信领域应用也很广泛。特种通信很多时候以无线专网通信为主，专网通信设备需具备抗干扰性能、保密通信能力以及良好的电磁兼容性等，对通信可靠性要求高。短波电台和窄带战术电台是特种通信的主要手段，传输带宽较窄是特种窄带通信的代表。

窄带通信设备一般尺寸较小，而零中频收发机无需经过中频就能直接在射频信号和基带信号之间转换，便于实现单片集成，这使得它比较适合于窄带通信场景。零中频收发机内部的有源滤波器往往可以支持比较宽的带宽范围，比如从数百kHz调谐到数百MHz，另外可以通过简单调整振荡器的频率涵盖广泛的射频频率。GC080x是一款高性能、高集成度的超宽带SDR收发机，支持的频率范围为30MHz到6125MHz，可配置带宽范围12KHz到100MHz。GC080x通过精心的设计可以很好的支持小带宽的应用以满足日益增长的窄带通信需求如物联网、专网、雷达探测、卫星通讯、对讲机、Tetra系统等等。

如下图1和图2分别是GC080x在BW=800K/BB rate=1.92M配置情况下实测的接收和发射通道的频响特性。

图1 RX BW=800K,BB rate=1.92M频响

图2 TX BW=800K,BB rate=1.92M频响

对于定制化带宽和接口速率的应用场景，RFIR和TFIR往往需要专门设计，GEO-CHIP有自己的Toolbox来辅助生成。此例各自的128抽头系数如下：

RFIR:19,15,11,0,-15,-26,-25,-9,17,41,50,34,-2,-43,-67,-60,-19,38,79,78,28,-52,-123,-142,-89,21,136,196,158,30,-132,-245,-240,-103,110,293,341,210,-54,-324,-454,-351,-38,347,605,576,233,-287,-732,-852,-532,123,810,1151,881,8,-1142,-2009,-2024,-859,1398,4218,6794,8329,8329,6794,4218,1398,-859,-2024,-2009,-1142,8,881,1151,810,123,-532,-852,-732,-287,233,576,605,347,-38,-351,-454,-324,-54,210,341,293,110,-103,-240,-245,-132,30,158,196,136,21,-89,-142,-123,-52,28,78,79,38,-19,-60,-67,-43,-2,34,50,41,17,-9,-25,-26,-15, 0, 11, 15, 19

TFIR:-3,20,14,8,-2,-14,-20,-16,-1,18,31,28,9,-21,-44,-47,-23,18,57,70,46,-9,-69,-99,-78,-10,75,131,122,43,-73,-164,-177,-93,57,196,246,166,-19,-221,-329,-269,-49,232,425,410,161,-220,-542,-614,-350,165,691,933,689,-25,-931,-1571,-1481,-402,1579,4011,6215,7523,7523,6215,4011,1579,-402,-1481,-1571,-931,-25,689,933,691,165,-350,-614,-542,-220,161,410,425,232,-49,-269,-329,-221,-19,166,246,196,57,-93,-177,-164,-73,43,122,131,75,-10,-78,-99,-69,-9,46,70,57,18,-23,-47,-44,-21,9,28,31,18,-1,-16,-20,-14,-2,8,14,20,-3

窄带通信带宽窄，为了满足邻道选择性和带内阻塞等指标要求往往对接收机本振的相噪有很高的要求，因为外部干扰很容易与本振近端相噪进行混频落入有用信号带宽内从而影响有用信号的SNR。其中邻道选择性（ACS）是指当存在一个与有用信号间隔指定频率的相邻信道的信号时，接收机接收指定信道有用信号的能力。而带内阻塞指的是当某个干扰信号落在接收频带内时接收机的接收能力。GC080x内部集成有两个独立的小数分频RFPLL，SXTX以及SXRX，在具备良好参考的前提下其具有非常出色的相噪特性，从而可以表现出良好的抗干扰能力。

如下图3显示了DMR标准的阻塞要求，该标准定义了接收机所能容忍的各种干扰信号及电平要求，其中在1 MHz频偏阻塞信号大小为-23dBm，假如信号带宽是8 kHz，灵敏度要求是-107dBm，解调SNR要求是7dB，为了达到这个目标需满足-23+PN+10lg(BW)= -107-SNR，此时就要求1MHz偏移处的LO相位噪声PN应小于-84-SNR-10lg(8000)= -130dBc/Hz。

图3 DMR标准的阻塞要求

下图是GC080x SXTX为450MHz的相噪测试结果，其在1MHz的相噪为-140dBc/Hz，完全可以满足-130dBc/Hz的要求。SXRX采用和SXTX完全相同的设计因此有相同的相噪特性，可以满足DMR标准的阻塞要求。

图4 0802相位噪声 (TX LO=450M)

Tetra数字集群通信系统是一种基于数字时分多址(TDMA)技术的无线集群移动通信系统。其主要工作在380～400，410～430，806～825，851～870(MHz)频段。接入方式为时分多址，每载频4个时隙，调制方式为7/4QPSK。载频间隔为25kHz。一般定义规格基站发射功率为0.6～25w，基站接收灵敏度为-106dBm。GC080x相噪表现突出可以应用于Tetra基站或者Tetra直放站这种窄带应用场景。

总之，GC080x因为带宽和接口速率配置的灵活性以及良好的相噪特性等，可以广泛地应用在窄带通信中。

参考文献：

[1]. 高动态范围射频收发器 如何解决关键性任务通信的 阻塞挑战。ADI

[2]. 窄带物联网。https://www.zhihu.com/topic/20085926/intro

[3]. 什么是窄带通信？窄带通信与Cat.1的关系。https://www.elecfans.com/d/2348132.html

[4]. TETRA系统。https://baike.baidu.com/item/TETRA%E7%B3%BB%E7%BB%9F/18884423?fr=ge_ala