Перенос частотстоты вниз Опции

[SergiRF]

Hi
Я новичок в ЦОС, поэтому прошу не гнобить сразу!
Задача:
Есть сигнал на несущей частоте 50 кГц, узкрполосный - ширина спектра по уровню -3дБ = 2 кГц
Сигнал требуется оцифровать и передать
Сигнал семплируется АЦП с частотой 150 кГц
Требуется написать алгоритм на С позволяющий перенести частоту вниз, НО не без использования IQ, тоесть это НЕ DDC
На входе алгоритма будет семплирование 150 кГц, а на выходе должна быть в пределах 10 кГц.
И большое ограничение - алгоритм не должен быть требовательным к ресурсам, код будет компилится под 8и битный pic18, но и требований к точности нет.
Вообще то, как бы понятно - опорник, смеситель, ФНЧ. Но не представляю как это можно на С описать.
Есть идеи?

[SergiRF]

Спасибо за дельные коменты
Есть еще одна немаловажная проблема - компилится код будет под PIC18, 8 бит. есть правда перемножитель.
Не так много циклов на обработку между семплами - порядка сотни команд, а то и меньше.
Благодаря коментам, я осознал проблему .
В итоге конечно лучше получить набор квадратур по 8 бит.
То есть уже класический DDC
Для упрощения задачи - частоту семплирования сделаю ровно в 4 раза выше несущей.
Возращаясь к 1ому посту sup-sup:
"Если бы частота сэмплирования была 200 кГц (вчетверо выше от требуемой), то для канала I все сводится к прореживанию вдвое, каждый раз с переменой знака (умножение на .. 1 0 -1 0 1 0 -1 0 1 0 ..), а канал Q - то же самое со сдвигом на один сэмпл (что соответствует 90 градусам).
"
Вопросы к спецам:
- На самом ли деле этот частный случай снижает требования к алгоритму?
- Нужен ли будет ФНЧ? (я всетаки думаю, что да )
- Как этот алгоритм наиболее лучшим способом положить на 8 битный RISC контроллер (АЦП тоже 8 бит)
Был признателен за простенький код на С или matlab для DDC
Спасибо большое

Сообщение отредактировал SergiRF - Dec 3 2011, 14:49

[Pavel_SSS]

Вопросы к спецам:
- На самом ли деле этот частный случай снижает требования к алгоритму?
- Нужен ли будет ФНЧ? (я всетаки думаю, что да )
- Как этот алгоритм наиболее лучшим способом положить на 8 битный RISC контроллер (АЦП тоже 8 бит)
Был признателен за простенький код на С или matlab для DDC
Спасибо большое

Для того, чтобы сказать, нужны ли Вам квадратуры, нужно понимать, что Вы собираетесь желать потом с перенесенным сигналом - нужна ли Вам информация о фазе сигнала или нет, если не нужна и Вы будете мерить только амплитуду - то и квадратуры не нужны, лучше подберите так частоты, чтобы табличные значения косинуса были 1,0,-1,0... - т.е. частота дискретизации в 4 раза больше чем центральная частота сигнала. Если нужна информация о фазе - например при разного рода BPSK и подобных модуляций, то без квадратур и не обойтись. но их можно уже после децимации использовать, ибо тащить сигнал с полосой 2 кгц при частоте выборок 150 кгц в квадратурах - расточительно.
Нужен ли ФНЧ - зависит от задачи. В принципе, если этот сигнал - АМ, то применив перенос частоты и фильтр получите эффективную разрядность порядка 14 бит и динамический диапазон больше 40 дб, если этого не надо, то можете просто семплировать на частоте 10 кгц, как предлагал предыдущий оратор, - и все получится, но с диапазоном менее 20 дб...

Сообщение отредактировал Pavel_SSS - Dec 3 2011, 17:06

[sup-sup]

Для того, чтобы сказать, нужны ли Вам квадратуры, нужно понимать, что Вы собираетесь желать потом с перенесенным сигналом - нужна ли Вам информация о фазе сигнала или нет, если не нужна и Вы будете мерить только амплитуду - то и квадратуры не нужны, лучше подберите так частоты, чтобы табличные значения косинуса были 1,0,-1,0... - т.е. частота дискретизации в 4 раза больше чем центральная частота сигнала. Если нужна информация о фазе - например при разного рода BPSK и подобных модуляций, то без квадратур и не обойтись. но их можно уже после децимации использовать, ибо тащить сигнал с полосой 2 кгц при частоте выборок 150 кгц в квадратурах - расточительно.
Нужен ли ФНЧ - зависит от задачи. В принципе, если этот сигнал - АМ, то применив перенос частоты и фильтр получите эффективную разрядность порядка 14 бит и динамический диапазон больше 40 дб, если этого не надо, то можете просто семплировать на частоте 10 кгц, как предлагал предыдущий оратор, - и все получится, но с диапазоном менее 20 дб...

С IQ решение самое 'правильное' в том смысле, что этот узел можно сделать и 'забыть'. IQ годятся для всех сигналов, так как нет потерь, а только перенос спектра. Получив IQ, мы не теряем ничего из исходного сигнала. Посмотрите сами - все сэмплы 200 кГц не только применены, но и не искажены - все они есть в двух квадратурных потоках. Применение sin (0 1 0 -1) и cos (1 0 -1 0) совершенно не ущербно, а просто частный случай, позволяющий не применять умножение и отказаться от нулевых значений, если это уменьшит затраты. Больше ничего не поменялось.
Для получения огибающей нужно векторно сложить IQ (после фильтрации), то есть 'сумма квадратов под корнем'. Критично по времени извлечение корня.

Сообщение отредактировал sup-sup - Dec 3 2011, 17:34