Понижающее преобразование радиочастотного сигнала

У меня есть основной вопрос о преобразовании RF-сигналов с понижением частоты.

Идеальный сценарий описывается следующим образом.

Имея РЧ-сигнал (исходящий от антенны), т. е. функцию с действительным знаком x(t), и заданную частоту f (скажем, f=100 МГц), нужно преобразовать с понижением частоты полосу [fB,f+B ] на [-B,+B], скажем, для B=100 кГц.

Основная идея такова:

1. рассматривать x(t) как комплексный сигнал
2. умножить x(t) на комплексную синусоиду с отрицательной частотой -f, т. е. на$\cos(-ft) + j \sin(-ft)$.
3. На практике это делается созданием двух сигналов$I(t) = x(t)\cdot cos(ft)$и$Q(t)= x(t)\cdot cos(ft + \dfrac{\pi}{2})$
4. Фильтр нижних частот I(t) и Q(t) с частотой среза B.

Результирующий комплексный сигнал (т. е. два сигнала I(t) и Q(t)) затем можно дискретизировать (по Найквисту, по крайней мере, с частотой 2*(B+B)=400 тыс. отсчетов/с) с помощью некоторого АЦП для выполнения некоторых операций. DSP.

Аппаратное обеспечение, необходимое для этого, выглядит следующим образом:

1. Осциллятор с частотой f, производящий функцию cos(ft).
2. Что-то изменить фазу генератора, чтобы произвести$\cos(f t + \frac{pi}{2})$
3. Два блока аналогового умножения,
4. Один фильтр нижних частот с частотой среза B.

Вопрос 1 : Предполагая, что генератор (возможно, программируемый) дан, какое аппаратное обеспечение вы бы предложили для (2) и (3)?

Вопрос 2 : Есть ли у этой установки существенные недостатки (помимо стоимости комплектующих?)

Поскольку точные умножители, работающие с высокими частотами, дороги, я читал, что часто предпочитают умножать x (t) на сложную прямоугольную волну с частотой f

Точнее,

1. $I(t) = x(t) \cdot Square( f t)$
2. $Q(t) = x(t) \cdot Square (f t + pi/2)$

Дело в том, что умножение на прямоугольную волну - это просто переключение, которое, вероятно, менее затратно в реализации!

Однако прямоугольная волна имеет бесконечно много нечетных гармоник! И поэтому мне кажется, что полоса [-B,+B] результирующего комплексного сигнала:

I(t) + j Q(t)

действительно является суперпозицией исходных полос [nf-B, nf+B] для x(t) для всех положительных нечетных чисел n, в то время как мы хотим, чтобы он был равен только [fB,f+B]!

Вопрос 3 : верно ли это наблюдение?

Мне кажется, что для решения проблемы нужно было бы в самом начале обработать НЧ сигнал x(t) с частотой среза f+B.

Вопрос 4 : Наличие генератора с программируемой частотой f вполне реально. Но как нам реализовать фильтр нижних частот с переменной (f+B) частотой среза [переменная f]?

В схемах, которые я нашел в Интернете (например, в Википедии ), нет упоминания об этом переменном ФНЧ.