Дискретизация I и Q, Должен ли быть образ Опции

[Anton1990]

Всем добрый день.
Схема такова.
На вход квадратурного смесителя подается сигнал (например на частоте 1000 МГц) частота переноса подается (например 1010 МГц). На выходе комплексный сигнал на частоте 10 МГц. I и Q компоненты оцифровываются двухканальным АЦП (частота дискретизации, например 200 МГц). Далее строится спектр. На спектре имеем сигнал на частоте 10 МГц и его образ на частоте -10 МГц (уровень образа примерно на 30 дБ меньше основного сигнала). Вопрос: а должен ли быть образ? или он обусловлен неидеальностью смесителя и АЦП? И какова должна быть рабочая полоса 200 МГц или 100 МГц?
Заранее спасибо за ответы.

[Hose]

Ладно... мини лекция:
Имеем тракт: полосовой фильтр - квадратурный смеситель - два фнч, два ацп и фпга.
полосовой фильтр должен отрезать соседей и паразитов, от него будет зависеть, на сколько нужно увеличить разрядность ацп для сохранения параметров в условиях помех. поясню: если рядом стоит соседний (через один) канал и он выше основного на 30дб, то будьте любезны 6 разрядов накинуть с учетом коэффициента шума ацп через смеситель. Понятно, что помеху, в пределах удвоенной ширины спектра отрезать довольно сложно без искажения частотных и фазовых характеристик сигнала... тут уже думайте сами что вам важнее. допустим это 5-и резонаторный воздушный кавити с полосой полтора спектра по 3 дб. имеет смысл смотреть паразитные полосы прозрачности фильтра, они редко стоят ровно на кратной частоте, но все же бывает "нежданчик".
после фильтра обычно ставят ару, опять же в помощь ацп. и тут нюанс где взять детектор уровня, если с цифры выводить, то надо понимать, что необходим запас по динамике в тракте усилитель-смеситель для всего, что отрежется последним фнч.
также усилитель слегка подавит частоту гетеродина со смесителя, но лучше в ноль не сбрасывать, ибо она тогда через вход будет наружу торчать и "запалит все стадо".
в температуре фильтр будет прилично так плавать, поэтому при расчете динамики имеет смысл думать, что его полоса шире и равна сумме его ачх в предельном минусе и предельном плюсе с учетом собственного перегрева.
Квадратурный смеситель на вход получит пч и сигнал гетеродина. Искренне не понимаю зачем называют каналы I и Q. По своей природе это мнимая и реальная часть Im и Re. Сигнал пч он всего один, значит прилетала к нам только его реальная часть... или мнимая.. Расписываем умножение пч на (cos + j sin), учитывая что у нас только 1 составляющая пч имеем что реальная часть это (ну или Q , если такпривычней) пч * cos а мнимая это пч * sin. любой квадратурный смеситель имеет ошибку квадратуры, поэтому вместо синуса пишем синус + фи. ну и как сказал товарищ петров, эта фи будет функцией частоты и температуры, времени, реализации и пальца настройщика. Постоянка на выходе смесителя может возникнуть, если сигнал гетеродина влетел в приёмник по воздуху и пришёл на вход пч, этот косяк вполне обычный, ибо мощность гетеродина приличная. какие там возникнут зеркала и сколько - это зависит от выбранных частот. если сбрасывать в ноль, то кроме постоянки, будет взаимное проникновение реальной и мнимой частей друг в друга. если не в ноль, то тоже самое, но с частотным сдвигом. С этого момента реальный и мнимый каналы нужно сохранить одинаковыми, поэтому частоту дискретизации имеет смысл выбрать повыше, дабы фнч в полосе были одинаковыми, и частота дескритезации должна быть такой, чтобы не все шумы завернуть в полосу оцифрованного сигнала. Скорее всего частоту дискретизации определит полоса фильтра, что перед смесителем.
На выходе ацп постоянка может появиться из-за проникновения на вход ацп его тактовой частоты. ну а сам ацп это тотже смеситель, всё что выше половины частоты дискретизации будет свёрнуто в полосу. а аналоговая полоса у него обычно широкая.

Теперь по сути заданного вопроса: ширину спектра ты не указал, но если ты видишь отдельный канал на отрицательных частотах, то она явно меньше 5 мггц. В твоём случае квадратурный смеситель и не нужен вовсе. оставь 1 канал и жизнь упростится)
Пока есть 2 канала (реальный и мнимый), можно считать что обрабатываемая полоса 200МГц (при частоте дискретизации 200). Можно оставить 1 канал, поменяв его на дополнительный разряд к сигналу, ну или тащить дальше 2 канала, если не жалко ресурсов и хочется выделить лишнее тепло.

Сообщение отредактировал Hose - Sep 15 2017, 00:46

[Anton1990]

Теперь по сути заданного вопроса: ширину спектра ты не указал, но если ты видишь отдельный канал на отрицательных частотах, то она явно меньше 5 мггц. В твоём случае квадратурный смеситель и не нужен вовсе. оставь 1 канал и жизнь упростится)
Пока есть 2 канала (реальный и мнимый), можно считать что обрабатываемая полоса 200 МГц (при частоте дискретизации 200). Можно оставить 1 канал, поменяв его на дополнительный разряд к сигналу, ну или тащить дальше 2 канала, если не жалко ресурсов и хочется выделить лишнее тепло.

Лекция неплоха.
Сигнал я подаю любой ширины с генератора (в том числе и более 5 МГц). Разумеется вижу сигнал и его образ (кстати, образ удалось довольно хорошо придавить настройками АЦП, а вот палка на нуле стоит). Жертвовать одним каналом нельзя (сужает полосу) т.к. в "отрицательной" половине тоже полезные сигналы которые нужно принимать.