Разработка цифрового приемника, Цифровой приемник на ВЧ Опции

[kent160]

Здраствуйте , друзья радиолюбители! Я собираюсь собрать цифровой приемник примерно 400МГц на основе АЦП я хочу поставить его как можно ближе ко входу (после УРЧ). Есть фильтры на 250 МГц с расстройкой 500кГЦ.(т.е. АЦП будет работать на 250МГц).
Модуляция ЧМ с Fmax=20кГц. Девиация 50кГц.

Скажите пожалуйста нет ли у кого информации про использование АЦП на таких частотах. Вообще интересуют 3 вопроса:
1 Какая АЦП используется и сколько потребляет.
2.Какая получ-ся чувствительность
3.Есть ли такие фирменные приемники(AD, Philips,Motorola)

Заранее спасибо

[kent160]

АЦП может быть использован ,как детектор ,а следовательно заменить многие части приемника ,такие ,как смеситель ,синтезатор ,гетеродин и сам детектор конечно. А использование супергетеродинной структуры постепенно уходит в прошлое. А следовательно использование ее неперспективно. Вот в чем дело.

[DRUID3]

АЦП может быть использован ,как детектор ,а следовательно заменить многие части приемника ,такие ,как смеситель ,синтезатор ,гетеродин и сам детектор конечно. А использование супергетеродинной структуры постепенно уходит в прошлое. А следовательно использование ее неперспективно. Вот в чем дело.

Если уж использовать АЦП как детектор, то лучше плату крепить к массивному чугунному основанию - орехи потом будет бить лЁХко.

Приемник прямого преобразования - это супергетеродин с "0"-ой ПЧ. Приемник прямой оцифровки (это такой как хотите сделать Вы) это как минимум супергетеродин с двойным преобразованием - первый гетеродин это система выборки-хранения в АЦП(в независимости от его типа).

Все проблемы супергетеродинов (и обычных и с "0"-й ПЧ) исходят из их сердца - базиса Фурье как основного "рабочего отображения" Time domen. Выбирите другое отображение и эти проблемы исчезнут (появятся другие) - но Вам, за такую радиосистему, накрутит уши частотнадзор, т.к. Фурье настолько вошел в наш обиход, что распределение радиосигналов, по-сути по своей временнОй форме, сведено к распределению по частотам в представлении этого самого графа Фурье.

Здраствуйте , друзья радиолюбители! Я собираюсь собрать цифровой приемник примерно 400МГц на основе АЦП я хочу поставить его как можно ближе ко входу (после УРЧ). Есть фильтры на 250 МГц с расстройкой 500кГЦ.(т.е. АЦП будет работать на 250МГц).
Модуляция ЧМ с Fmax=20кГц. Девиация 50кГц.

Скажите пожалуйста нет ли у кого информации про использование АЦП на таких частотах. Вообще интересуют 3 вопроса:
1 Какая АЦП используется и сколько потребляет.
2.Какая получ-ся чувствительность
3.Есть ли такие фирменные приемники(AD, Philips,Motorola)

Заранее спасибо

Фирменных приемников таких нет - такая схема всегда требует излишних вычислительных ресурсов и обладает очень низкими параметрами. Ее не надо путать с down converter - приемником прямого преобразования(вот этот тип приемника не использует и не делает сейчас только ленивый из всемирно известных фирм). Но это не значит что я Вас отговариваю идти выбранным путем.

Приемник Ваш будет примерно следующим (я, кстати, не понял, что это за девиация в 50 kHz (радиовещательные стандарты) в диапазоне 400 MHz):

-входной полосовой фильтр (параметры к которому намного выше чем требуемые от супергетеродина, потому как зеркальные каналы - кругом , через каждую следующую частоту Найквиста).

-УВЧ с большим коэффициентом усиления(он угробит Вам все параметры по любому, но еще, если придумывать его будете сами, будет добровольно переходить в разряд генераторов).

-опять полосовой фильтр.

-АЦП 10-12 bit с тактовой ~80 mHz - т.е. полоса 40 (для FM, учитывая посредственность остальных характеристик - более чем достаточно).

-процессор(или ПЛИС) принимающий отсчеты с частотой 80 MHz, причем здесь самое интересное , поскольку необходимая для попадания основной энергии сигнала на программный детекор всего 10 kHz, я умышленно взял связной стандарт, то Вам из всего многообразия "частот" на входе своего АЦП каким-то образом заставить попадать на детектор требуемую. И путь один - супергетеродин . Только программный. С синтезатором, фильтрами, смесителями(умножителями) и т.д. Мало того, качество синтезатора (а это только DDS) абсолютно также будет влиять на характеристики приемника как и в супергетеродине(такой параметр как фазовый шум, например). И вот после проектирования DDS(особенно если выбор падет на процессор) велика вероятность улетучивания любви к радио . Я когда-то одному своему старому директору это объяснял. Что половина стоимости F-22 это софт. И хоть он его к земле не тянет, но денег он СТОИТ. Это я к тому, что программирование трудозатратное дело, и если Вы где-то купите софт-приемник за 100$ то сие не значит, что программист потратил на него 10$ своего времени .

Есть еще один путь:
АЦП на 1000 MHz дискретизации (бит 6-8).
При этом хорошо отфильтруются зеркальные каналы Найквиса(лучше чем в первом варианте, но хуже чем в down converter). Но DDS теперь должен работать на намного большей частоте(ради чего? - а это и мощь ПЛИС, проц тут уже никак, и потребляемая мощность) причем с намного меньшим относительным шагом - что еще больше усложнит его реализацию.

Вобщем выбирать Вам , удачи на тернистом пути...

[связист]

А может быть просто сместить нужную частоту в район нулевой частоты, а потом сделать много-много раз ФНЧ с понижением частоты дискретизации. По моим подсчётам, если урезать частоту дискретизации каждый раз вдвое, то получится чтобы сместиться с 400МГц на ноль и при этом оставить полосу примерно 50кГц, то понадобится сделать порядка 13-15 описанных ступеней преобразования. Правда, понадобится АЦП с частотой дискретизации порядка 1ГГц.

Или вот ещё второй вариант родился. Использовать undersampling, при этом оцифровывать только нужную полосу, в которой может находиться сигнал. То есть если известно, что сигнал может находиться в полосе от 400МГц до 425МГц, то берём АЦП с полосой 25 МГц, фильтруем сигнал, чтобы осталась только полоса 400МГц-425МГц, и потом оцифровываем полученный фильтрованный сигнал с помощью АЦП с частотой дискретизации примерно 60МГц. И потом уже обрабатываем полученную полосу. А преимущество кажется очевидным - не надо иметь дело со всякого рода нелинейными умножителями частоты. Все части такие линейные, что линейнее не придумать.

Хотя это я конечно чисто теоретически. Сам ещё не делал такого приёмника. Но мысли по этому поводу есть. Жду конструктивной критики. Особенно интересно мнение Петрова по этому поводу.

[DRUID3]

А может быть просто сместить нужную частоту в район нулевой частоты, а потом сделать много-много раз ФНЧ с понижением частоты дискретизации.

А чем сместить? Сместителем? Причем ФНЧ децимацией не есть ФНЧ в прямом смысле этого слова, хотя для квазикогерентного сигнала это маловажно.

По моим подсчётам, если урезать частоту дискретизации каждый раз вдвое, то получится чтобы сместиться с 400МГц на ноль и при этом оставить полосу примерно 50кГц, то понадобится сделать порядка 13-15 описанных ступеней преобразования. Правда, понадобится АЦП с частотой дискретизации порядка 1ГГц.

Ну и перестраивать его как?

Или вот ещё второй вариант родился. Использовать undersampling, при этом оцифровывать только нужную полосу, в которой может находиться сигнал. То есть если известно, что сигнал может находиться в полосе от 400МГц до 425МГц, то берём АЦП с полосой 25 МГц, фильтруем сигнал, чтобы осталась только полоса 400МГц-425МГц, и потом оцифровываем полученный фильтрованный сигнал с помощью АЦП с частотой дискретизации примерно 60МГц. И потом уже обрабатываем полученную полосу. А преимущество кажется очевидным - не надо иметь дело со всякого рода нелинейными умножителями частоты. Все части такие линейные, что линейнее не придумать.

Вы вообще читали написанное мной выше? Или только то что привели в цитате??? Собственно это я и предложил. Но НИЧЕГО линейного там нет - от УВЧ с большим Кu(а инече не раскачать АЦП) ни собственно само устройство выборки-хранения - которое параметрическая цепь - и которое по теореме Найквиста-Котельникова, блин, порожает идущие подряд зеркалки шириной в пол полосы дискретизации через кадую частоту семплирования. Это как простейший приемник прямого преобразования, но с одним гетеродином. Причем Ku такого смесителя на каждой новой частоте другой ( sinc(x) ). Так вот на ВЧ нельзя сделать такой качественный аналоговый фильтр как на НЧ по определению. Отсюда все проблемы и 2-а полосовых фильтра на входе как минимум и завышенная частота дискретизации в предложенном мной варианте, так как спектры все-равно будут накладываться.

Удачи...

Какой кошмар...
М-да?
А я вот думал, что down converter - это всего лишь смеситель с преобразованием частоты вниз.

ЗЫ. Остальное лучше не читать...

Что уже опять не так? И что не читать? А на счет смесителя - понятно и ежу, но все в теме и все все поняли...

Удачи...

[связист]

А чем сместить? Сместителем? Причем ФНЧ децимацией не есть ФНЧ в прямом смысле этого слова, хотя для квазикогерентного сигнала это маловажно.



Ну и перестраивать его как?
Вы вообще читали написанное мной выше? Или только то что привели в цитате??? Собственно это я и предложил. Но НИЧЕГО линейного там нет - от УВЧ с большим Кu(а инече не раскачать АЦП) ни собственно само устройство выборки-хранения - которое параметрическая цепь - и которое по теореме Найквиста-Котельникова, блин, порожает идущие подряд зеркалки шириной в пол полосы дискретизации через кадую частоту семплирования. Это как простейший приемник прямого преобразования, но с одним гетеродином. Причем Ku такого смесителя на каждой новой частоте другой ( sinc(x) ). Так вот на ВЧ нельзя сделать такой качественный аналоговый фильтр как на НЧ по определению. Отсюда все проблемы и 2-а полосовых фильтра на входе как минимум и завышенная частота дискретизации в предложенном мной варианте, так как спектры все-равно будут накладываться.

Удачи...

Да, сместить частоту можно именно сместителем, который в цифровой обработке сигналов ещё иногда называют сдвигом частоты. Это есть умножение на комплексную синусоиду. То есть умножение на гармонику у которой есть только положительная (или только отрицательная, в зависимости от того куда хотим сместить частоту) часть спектра.

Собственно перестраивать частоту этого "как бы гетеродина" предполагается при помощи описанного сдвига частоты.

Кстати, исчезает проблема зеркального канала так как обработка должна вестись в комплексном виде на нулевой частоте.

А никто и не предлагает делать качественный фильтр на ВЧ. А есть идея сделать каскад звеньев состоящих из (ФНЧ+понизителя частоты дискретизации). Такие звенья получатся простыми и быстрыми.

А вот с большим усилением на ВЧ действительно могут быть трудности... Какое, кстати, напряжение получается на выходе антенны приёмника?

[DRUID3]

Да, сместить частоту можно именно сместителем, который в цифровой обработке сигналов ещё иногда называют сдвигом частоты. Это есть умножение на комплексную синусоиду. То есть умножение на гармонику у которой есть только положительная (или только отрицательная, в зависимости от того куда хотим сместить частоту) часть спектра.

Боже какой Вы вумный. Наверное и в техникуме учились?
Вы умеете осознано читать посты предыдущих форумчан?

Собственно перестраивать частоту этого "как бы гетеродина" предполагается при помощи описанного сдвига частоты.

Просто прелесть. А комплексную синусоиду Вы как собрались перестраивать? Теперь уже наверное перестраивателем? Я прав?

Кстати, исчезает проблема зеркального канала так как обработка должна вестись в комплексном виде на нулевой частоте.

ай спасибо!!! Вы открыли нам глаза!!! А мы то, все, бродили в пустоте непонимания.

А никто и не предлагает делать качественный фильтр на ВЧ. А есть идея сделать каскад звеньев состоящих из (ФНЧ+понизителя частоты дискретизации). Такие звенья получатся простыми и быстрыми.

Ой...а можно блок-схему такого устройства??? Чесна-чесна я не сдам ее в пеМтагон)))

А вот с большим усилением на ВЧ действительно могут быть трудности... Какое, кстати, напряжение получается на выходе антенны приёмника?

опа... а свзист Вы, простите, какой? В чем специализируетесь? В небрачных связях, небось...

2Stanislav
А Вы где делись? У меня как раз настрой к борьбе за правду ... Ибо так и не понял я, что возмутило Вас в моем посте(эталонно технически грамотном ).