Толи лыжи не едут, толи я чего-то недопонял...

Имеется плата с антенной и FPGA, которая принимает FM сигнал. Далее на компьютер через PCI-express идет огромный массив данных - дискретные отсчеты FM сигнала. Здесь нету никаких I и Q данных. Моя задача уже обрабатывать этот массив данных и проводить демодуляцию FM программными алгоритмами.

Что еще непонятно?

непонятно зачем Вы упомянули АМ детектор при детектировании ЧМ. Далее непонятно почему не имея соответствующей подготовки Вы взялись за такую задачу - так много платят?
Далее об IQ-каналах. Так их нигде нет. Это выдумка, козни математиков отбирающих хлеб у истинных радиотехников... Историю с Ли де Форестом помните? Но вот статейКО где Вам покажут как можно получить из действительного сигнала комплексный. А модулятор есть книжке Лайонса(и еще многих других) - это универсальный FM демодулятор для любых значений девиации...

Похоже, что сигнал вы оцифровываете на поднесущей(ПЧ и т.п.), то есть Digital Down Converter не используете.
Тогда приведенная схема вполне работоспособна как вариант.
Дифференцирующий элемент - это фильтр с линейно возрастающей (с увеличением частоты) АЧХ. При прохождении через такой фильтр ЧМ сигнала в нем появляется паразитная амплитудная модуляция прямо пропорциональная частотной модуляции.
Вот эта паразитная АМ затем и детектируется детектором огибающей (диод + фнч).
Минусом такой схемы можно назвать прямую зависимость уровня выходного сигнала от уровня мощности принимаемого сигнала.
И помехоустойчивость хуже чем у ФАПЧ, раньше проявляется пороговый эффект, когда при падении до определенного уровня отношения сигнал/шум демодулятор "ломается", то есть резко ухудшается качество сигнала на выходе вплоть до полной неразборчивости.


Подскажите пожалуйста, из какой книги рисунок?

Сообщение отредактировал leksa - Mar 4 2009, 18:14

По первому вопросу товарищ leksa всё очень грамотно объяснил.

А по второму - это исследование для бакалаврской работы а так же часть проекта Software Radio с нерегулярной дискретизацией, над которой я работаю. И у нас просто нет таких специалистов которые сразу знают что делать и задания дают, которые требуют исследований тк. в институте работаю. Могут дать любое задание - а дальше сиди в гугле и разбирайся

Нужно реализовать несколько методов демодуляции ЧМ а потом их сравнить. Сигнал представляет собой огромный массив данных полученный с DAQ платы.

Еще делал такую схему с Детектированием нулей (Zero-Crossing Detector).

Сначала нашел все нули где сигнал ось X пересекает. Имея два нуля можно посчитать мгновенную частоту. А т.к. мгновенная частота ЧМ пропорциональна мгновенному значению модулирущего сигнала - можно восстановить модулирующий сигнал. Сигнал получается идентичным оригинальному и совпадает с ним по фазе. Проблема в том что если я наложу искусственный шум, то уже не получается так красиво. Алгоритм воспринимает шум - как пересечения с осью Х и добавляет в массив лишние нули. Подскажите как можно можно с этим бороться?




Дело в том что пытаемся захватить весь спектр радио-частот сразу. Затем фильтруем нужную полосу и работаем с тем что отфильтровали.



А если этот алгоритм проводить не электронной схемой а программным кодом?

Самое главное не заниматься изобретением плохого велосипеда, наверняка про аналоговую ЧМ уже исследовано всё давным-давно. Вообще непонятен интерес к аналоговой модуляции когда разработаны практически совершенные цифровые модуляции.

Самые чувствительные приёмники делались без всякой цифровой обработки, смысл в том что амплитуда модулирующего сигнала не меняется мгновенно и соответственно можно отслеживая сигнал на выходе частотного детектора по обратной связи управлять центральной частотой полосового фильтра стоящего перед детектором гораздо более узкополосного чем ширина спектра ЧМ сигнала.

Идея Software Radio в том чтобы было минимум железа - максимум софта. То-есть использовать универсальный дизайн, который работает и не нужно менять компоненты. Если обработка сигналов происходит программно - то можно все улучшить или заменить алгоритм на другой. Можно дополнить новыми функциями не делая новую плату. Разработка такого проекта обходится значительно дешевле, чем каждый раз заказывать в Тайване плату. Берешь универсальный дизайн пихаешь в мощный компьютер, который производит всё дальнейшую обработку. Используя мощный компьютер открывается гораздо больше возможностей. - ВОТ почему нужно изобретать велосипед - делать программно то, с чем справляются пара электронных элементов, тут можно контролировать каждый шаг и здесь нет побочных эффектов от нелинейности диффиренцирующего элемента.

Ну изобретать уж точно не надо как ЧМ демодулировать. И ещё это самое мощное железо дорогое не справится с широкополосными сигналами которые щас кругом используются.

Изобретать в плане схемы не надо - согласен. Но вот как написать программу, которая будет делать тоже самое + разработать алгоритмы для подавления шумов - требует времени. PCI-Express шины должно хватить даже для очень широкой полосы.

Не хватит вычислительных ресурсов универсального центрального процессора чтобы в реальном времени демодулировать.

А можно узнать откуда такие данные?

А вы сами подумайте почему широкоплосная связь делается не на сигнальных процессорах(которые ещё фору дадут универсальным) а на специализированных микросхемах или FPGA. Прикиньте сколько вычислений надо чтобы скажем цифровое телевидение DVB-T демодулировать в реальном времени.

Вы не учли одно НО, у нас дискретизация сигнала проводится нелинейно и делается это с помощью АЦП и FPGA, далее массив данных принимается компьютером через PCI-Express где уже производится вся обработка.

DAQ плата дискретизацией занимается, хотим сделать именно демодуляцию в реальном времени.

Конечно, сначала нужно отфильтровать нужную полосу.

Что это означает?



Так как успеет процессор в реальном времени демодулировать то широкополосные сигналы? Ведь на один отсчёт входного сигнала требуются сотни если не тысячи команд, нету ещё процессоров с такой тактовой частотой.

Вообще не ясна мотивация, что вы хотите получить то? Приёмник FM-радиостанций ценой в несколько тысяч долларов? Или исследовать модуляции, тогда наверное есть что-то более актуальное чем устаревшая ЧМ и зачем тогда все эти писиай экспрессы, достаточно головы и матлаба?

Это означает что можно обойти критерий Найквиста о двух обязательных считываний на период - для возможности восстановить сигнал.
А значит можно использовать более дешевый АЦП с тем же результатом.



Широкополосные не потянет. Но ЧМ демодулировать реально.

Получить многофункциональный девайс, в идеале для приёма видео и аудио информации.


Сначала сделаем - а потом посмотрим где можно применить.

Никто не создавал, например, компьютеры изначально для массового потребления.