Коллеги, есть вопрос!

Имеется передатчик. Передает три сигнала (один пилотный и два полосовых 16QAM): 1ГГц пилотный, 16QAM полоса 200 МГц на 4 ГГц, 16QAM полоса 200 МГц на 7 ГГЦ. Особенность в том, что полосовые сигналы слабые, а пилотный как раз сильный (в 100 раз больше по мощности). Соотношение всех трех несущих постоянно, независимо от того как гуляет несущая на 1 ГГЦ

Соответвенно, есть задача принять эти сигналы (в том числе и пилотный) и отцифровать (есть три канала АЦП с частотой сэмплирования 1 GSPS). Сложность в том, что локальный осциллятор на приемнике независим от передатчика, то есть по-любому нужно подстраиваться к несущей при помощи ФАПЧ. Я вижу несколько вариантов решения:

1) "В стиле SDR". Использовать три миксера, с локальными осцилляторами на примерно 0.99 Гц, 3.8 ГГц и 6.8 ГГц, затем отцифровать, затем использвать цифровую PLL на микроконтроллере (или компьютере, режим реального времени не нужен сейчас) или Costas Loop. Этот вариант меня немного пугает своей сложностью и неопределенным кол-вом времени на реализацию. Из недостатков -- так как нельзя, чтобы сигнал перекрывался со своей копией, то 500 МГц АЦП сможет только, фактически, отцифровать 250 МГц сигнал.

2) Использовать какуе-нибудь отладочную плату с ФАПЧ и с возможностью выдавать несколько частот залоченных к опорному колебанию, залочить ФАПЧ к 1 ГГц пилотному сигналу. Затем с платы ФАПЧ получить залоченные 3 и 7 ГГц, использовать их для понижения частоты полосовых сигналов и отцифровать их.

Но я тут полез искать PLL у Ti, Analog Devices & Linear Technologies, так там у них опорное колебание ограничено 200 МГц. Выходные колебания аж до 15 ГГц есть.

Вопрос. Так чтобы залочить 1 ГГЦ с такими ФАПЧами, надо сначало несущее колебание поделить в 5-10 раз? Вообще, как это делается в приемниках? Не смог найти в интеренете готовых примеров. Может плохо искал.

Так же, есть буду благодарен, если кто-нибудь сможет посоветовать отладочный комплект, который мне бы подошел.

Спасибо. С уважением.

...Стоп! Тут вообще один ФД с 1-Гигагерцовым ПАВ-генератором или CRO нужен 1:1 относительно пилота. Далее - умножение до 4 ГГц и фильтр. Потом умножение на 2 и вычитание подстраиваемой опоры. Всяко проще, чище и надёжнее, чем с ФАПЧами и ГУНами.

Мало ли кто что делает, за всех я не отвечаю.
Когда речь идёт о ЦОС, "кэрриер рекавери" это всего лишь вычисление частоты и фазы несущей в отдельные моменты времени,
а вовсе не генерёжка непрерывной синусоиды, совпадающей с несущей.



Не надо ничё смешивать и не надо ничё никуда подавать.
Как я уже сказал, инфу о сдвиге частоты легко получить из самих QAMов (и пилот ваще тут не нужен)
о фазе (если нужно делать именно когерентную демодуляцию) уже сложнее (в смысле точности).
Сделайте сначала демодулятор ОДНОГО из ваших QAMов, не используя никаких пилотов,
узнаете много нового и интересного, многому научитесь.
И когда он заработает, можете начинать думать, как использовать мощный пилот, и стоит ли вообще.

У меня длительность пакета будет в районе 100 мкс.



А чем я отцифрую 4 и 7 ГГц?


Каким образом? Ну вот как раз при помощи всяких carrier recovery ведь, нет? Или Фурье на большой длительности. Но опять же не на 4ГГц. И фаза мне точная нужна.



Делал в Матлабе. Не зная биения, созвездие крутиться ведь. Живьем вот сейчас пытаюсь как раз





Я не знаю что такое ФД =) Но я думал о варианте, что можно просто усилить и умножить пилот. У ФАПЧа, насколько я понимаю, преимущество в том, что сигнал с него будет менее шумный, чем усиленный пилот.

Фазовый детектор не знаете??? Ну-ну Тогда частотно-фазовый готовый в виде микросхемы возьмите

Я предложил вариант умножения не пилота, а его "дублёра", более мощного и надёжного.
Это могут быть: узкополосные ГУНы, SAW-геннераторы, управляемые напряжением, ГУНы накоаксиальных резонаторах на 1 ГГц и ещё что-либо подобное.

При повторении пилота выигрыш по шумам будет максимальным, пмсм

Ни о чём не говорит.


А это при чём тут вообще?
Или скажем так, зачем?
Если вы их не собирались цифровать вообще, то этого не нужно и теперь. И наоборот.


"кэрриер рекавери" это просто пустой звук, он не означает никакого конкретного алгоритма. А их много.


Кароче, чтобы дальнейшие глупости пресечь::
Железо вашего приёмника выглядит так:
2 обычных квадратурных тракта на 3.8 и 6.8 ГГц, почти независимых, общего у них только:

1) они на одной плате :-)))
2) у них один референсный клок
3) данные идут на одну плисину
4) ВСЁ

Если вы совершенно уверены, что и пилот тоже пригодится (позже), ну делайте третий тракт.

Никаких хардварных фокусов типа фапчей, генерящих клок для соседнего тракта, выдумывать даже не пытайтесь.
Всё остальное делается за счёт ЦОС.
А как - вот в этом вам и нужно разбираться.

Ну ещё кое-что: референсный генератор лучше иметь подстраиваемый (VCTCXO).

Ну так у вас получается смеситель частоты в квадратурном тракте, который сместит сигнал до 200 МГц (а лучше до 10-50 МГц (?), чтобы эффективнее использовать полосу АЦП). Я этого сразу не понял.

Кстати, не подскажите какую микросхему квадратурного модулятора можно использовать для этого.



А что если пофантазироваь и падать клоки квадратурных демодуляторов сигнал, залоченный к опорнику? Тогда фаза гулять не будет, хотя ее на созвездии не трудно, вроде бы, компенисировать.

Сейчас все AD936x используют, но они до 6 ГГц.



Так фантазировать имеют право только граждане с очень большим опытом.. :-р

Так там такой конский ценник на отладку! И там уже встроенные АЦП. А могли бы подсказать что-нибудь только с аналоговой частью?

Вспомнил, что вам ещё и полоса нужна 200+.... Неа, не знаю такого.

Так значит все-таки придеться смешивать с гетеродином 4 и 7 ГГц? Жалко, идея квадратурного демодулятора в железе мне нравилась.

А как себя ведут миксеры если выходной сигнал должен быть 200 МГц около DC?

Госсссспади.... Что?

У меня КАМ сигнал 200 МГц на 4 ГГц несущей. Готовых квадратурных демодуляторов с выходной полосой 200 МГц я найти не смог. Значит придется микшировать сигнал вниз по частоте, отцифровать своим АЦП (1 GSPS) и демодулировать КАМ уже в цифре.

Сообщение отредактировал Makar2014 - Apr 5 2017, 12:37

А что такое "готовый демодулятор"? От антенны до информационных битов?
Квадратурные демодуляторы (перемножители) вообще ничё о полосе не знают.


Можете написать, какой математической операции соответствует эта словесная формула?



оцифровать
А кто-то предлагал демодулировать "в аналоге"?

Под словами "демодуляция квадратурного сигнала" я понимаю получение синфазной и квадратурной составляющих сигнала.

Можно эти составляющие получить сначала в аналоговом виде, как Вы и предложили с помощью квадратурных демодуляторов . А потом эти составляющий отдельно оцифровать, потом разбирать на символы по созвездию. Но тут возникает проблема, что у готовых квадратурных модуляторов (одной микросхемой, платой и тд. так как сделать его у меня нету времени), которые я смог найти, выходная полоса достаточно узкая. Например у TRF371125 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/trf371125.pdf максимальная полоса I и Q сигналов 15 МГц. Мне же надо хотя бы 100 МГц. Сейчас задумываюсь над тем, чтобы разбить мою одну широкую полосу, на несколько более узких и демодулировать их подобными девайсами.

А можно разложение сигнала на I и Q составляющие делать в цифре, типо SDR. Но для этого надо сигнал c несущей 4 ГГц перенести до 200 МГц где-то.


Перенос центральной частоты с 4 ГГц до 200 МГц.


P.S. Сейчас нашел у Линеара LT5575 и LTC5586. У них полоса IF аж под 400 МГц!

Сообщение отредактировал Makar2014 - Apr 6 2017, 11:55

Эти с фильтрами внутри, потому и полоса ограничена.
А обычно миксеры без фильтров, например какие-нить SKY73001 или ADL5380.



Первый случай это перенос в 0, второй - на промежуточную (~200), и это делается одним и тем же миксером, так что для вас мало что меняется.
Просто в первом случае 2 аналоговых канала и 2 АЦП, а во втором один, но в 2 раза толще.
Сегодня конечно принято делать по первому варианту (прямое преобразование).

Только SDR тут совершенно не при чём, или скажем так, и то и другое SDR.