Jump to content

    
Sign in to follow this  
bloody-wolf

Растолкуйте новичку про радио модем

Recommended Posts

Здравствуйте форумчане!

 

В теме свч и радио я имею некоторые, наверно самые начальные знания, хотел бы разобраться получше применительно к цифровым радио модемам для данных.

Возникла необходимость заиметь модем на несущие частоты от 1050МГц до 1150МГц и полосой сигнала порядка 1МГц. (Пока что забудем о разрешениях на использование частот) и тут же начались вопросы о том как и на чем делать. пока никакой конкретики по чипам, наверно, не нужно, просто хочется для начала разобраться с блоками, из которых будет состоять модем и их критичным параметрам, по которым их выбирать.

 

Просто есть нужда этим заниматься, но знаний не хватает, так что начинать с чего-то тоже надо. начал с гугла, кое что в голове усвоилось, почему так, а не иначе, на кое-что много води и недоговоренностей.

 

как я понимаю, в целом, если говорим о приемной части модема, то он будет состоять из Антенны->Полосового Фильтра->Малошум.Усилка->Смесителя->Полосового фильтра->Усилка->АЦП, так ли это в целом, и какие могут быть уточнения? (про соглас.устройства пока умолчим)

1. тут сразу появляется вопрос, я слышал, что может применяться и двойной и тройной перенос частоты, для меня не понятен критерий, по которому можно сказать, что вот тут надо делать супер-гетеродин с двойным переносом, а вот тут и одинарного хватит.

2. еще есть пробелы с пониманием того, как выбрать ГУН+ФАПЧ для получения локальной перестраиваемой частоты. т.е.компонентов то много, не понятно на какие конкретно их параметры нужно сразу обращать внимание и учитывать, а на какие можно закрыть глаза.

3. а можно ли сделать, чтобы I/Q всяческие манипуляции делались в цифре? т.е. чтобы в цифре были и синтезатор и квадратурный модулятор и CIC с FIR фильтры и все остальное? или есть какие-то сильные ограничения на это. (ПЛИС, ЦСП пока тчо не важны, допустим они есть)

4. АЦП подразумевается скорее всего 14 бит/125мегасемплов конвеерный, он просто есть. хотя может вдруг подойдет 14бит/10Мегасмпл ?

 

как я понимаю передающая часть может быть такой: ЦСП->Цифровые I/Q, фильтры и квадр.мод, смеситель->ЦАП на ПЧ->полосовой фильтр->Смеситель c LO->Полосовой фильтр->Усилитель->антенна

1. Опять же, в Апп.ноте аналог.дев. такая структура имеет место быть, называется что-то вроде Real Digital IF Transmitter, на сколько всетаки действительно она может быть с точки зрения ЦСП, или она может быть только, если ЦСП=IBM PC ?, т.е. сильно ли нужена архипроизводительная математика, или применительно к полосе 1МГц справится и обычный например спартан 3/6, хотябы в общем.?

2. На сколько быстрым/точным должен быть ЦАП в такой схеме?

 

 

Мне стыдно за свою неграмотность, ткните хотя бы носом, где почитать, чтобы не слишком математическим языком описывалось, а простыми словами, т.к. я эээ больше по цифре разводчик/схемотехник, нежели аналоговый схемотехник.

Заранее благодарствую!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Здравствуйте форумчане!

 

В теме свч и радио я имею некоторые, наверно самые начальные знания, хотел бы разобраться получше применительно к цифровым радио модемам для данных.

Возникла необходимость заиметь модем на несущие частоты от 1050МГц до 1150МГц и полосой сигнала порядка 1МГц. (Пока что забудем о разрешениях на использование частот) и тут же начались вопросы о том как и на чем делать.

 

То есть вы хотите получить в комментариях пятилетний курс высшего образования по специальности "радиоэлектронные системы".

Да и его многим не хватает для этого... цифровая обработка - это отдельное направление, ему на соседнем факультете тоже пять лет учат.

 

Читайте Прокиса что ли, "Цифровая связь" и всё такое. Сделать не поможет, но объем требуемых знаний оцените.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Возникла необходимость заиметь модем на несущие частоты от 1050МГц до 1150МГц и полосой сигнала порядка 1МГц. (Пока что забудем о разрешениях на использование частот) и тут же начались вопросы о том как и на чем делать. пока никакой конкретики по чипам, наверно, не нужно, просто хочется для начала разобраться с блоками, из которых будет состоять модем и их критичным параметрам, по которым их выбирать.

А зачем изобретать велосипед? Существуют готовые чипы цифровых трансиверов, внутри которых уже имеются элементы приемного и передающего тракта (усилители, смесители, гетеродины, АЦП-ЦАП, усилители мощности). Остается лишь подключить антенну и внешний фильтр, рекомендуемые схемы параметры внешних элементов приводятся в даташитах на Rx-Tx чипы. Правда рассчитаны эти чипы на определенные разрешеные диапазоны частот.

Edited by Proffessor

Share this post


Link to post
Share on other sites
А зачем изобретать велосипед? Существуют готовые чипы цифровых трансиверов, внутри которых уже имеются элементы приемного и передающего тракта (усилители, смесители, гетеродины, АЦП-ЦАП, усилители мощности). Остается лишь подключить антенну и внешний фильтр, рекомендуемые схемы параметры внешних элементов приводятся в даташитах на Rx-Tx чипы. Правда рассчитаны эти чипы на определенные разрешеные диапазоны частот.

 

Да и широкополосные есть, в принципе всё зависит от требований. Тот же AD9371.

Share this post


Link to post
Share on other sites
...То есть вы хотите получить в комментариях пятилетний курс высшего образования по специальности "радиоэлектронные системы"...

Да, ладно форумчанина пугать!

Курс то всего около 2-х лет.

:biggrin:

Правда, еще надо "конспект" опыта работы за 5...10 лет.

:smile3046:

 

Здравствуйте форумчане...

ИМХО.

Надо с начало самому почитать, подумать, набросать "блок-схему".

А потом спросить - где я мог "накосячить"?

Share this post


Link to post
Share on other sites

если бы была возможность взять готовый чип - я бы взял AD9364 с кинтексом из предыдущего проекта своего и был бы в шоколаде. Проблема как раз в том и состоит, что нужно сделать грубо говоря на россыпи. и да, я не просил курс радио, а задал вопросы и надеялся найти ответ, хотя бы тезисами да/нет/ потому что такая то бяка будет мешать или не мешать. в общем пока больше треп, жаль.

Share this post


Link to post
Share on other sites
если бы была возможность взять готовый чип - я бы взял AD9364 с кинтексом из предыдущего проекта своего и был бы в шоколаде. Проблема как раз в том и состоит, что нужно сделать грубо говоря на россыпи.

 

Ну если на россыпи и 1МГц, то я бы взял 2шт MAX19711,

 

1 один поставил бы в передатчик, другой в приёмник

2 соеденил I->I, Q->Q

3 затактовал от одного генератора

4 Научился бы демодулировать 1МГц на приёмнике с требуемым количеством ошибок при определённом SNR

5 тактирование приёмника от другого генератора

 

6 Поднятие на 1050МГц и опускание чисто аналогового сигнала с осмыслением что нельзя портить в полосе 1МГц и выбором схемы.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Проблема как раз в том и состоит, что нужно сделать грубо говоря на россыпи.

Два года подготовки. И желательно - года два-три стажа. И таких три человека - схемотехник, программист и конструктор.

и да, я не просил курс радио

Сожалею, но без него ничего не выйдет. Я могу вам дать конкретные ответы на все ваши вопросы, но на каждый мой ответ у вас появится еще по три вопроса минимум, и так далее, пока мы не дойдем до трассировки и номиналов. Если бы можно было бы научится делать цифровые трансиверы путем консультаций на форуме - зачем вообще требовалось бы высшее радиотехническое образование? Но чудес не бывает.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
если бы была возможность взять готовый чип - я бы взял AD9364 с кинтексом из предыдущего проекта своего и был бы в шоколаде. Проблема как раз в том и состоит, что нужно сделать грубо говоря на россыпи. и да, я не просил курс радио, а задал вопросы и надеялся найти ответ, хотя бы тезисами да/нет/ потому что такая то бяка будет мешать или не мешать. в общем пока больше треп, жаль.

 

Если вы проектировали систему связи (или другой мегадевайс) на AD9364, то посмотрите на её внутренности для начала, как базис для реализации на россыпи.

А если вы хотите конкретики, дык и от вас нужна тогда конкретика:

1) скорость передачи/вид модуляции?

2) частотное, временное, кодовое разделение?

3) несущие частоты фиксированы или нужна возможность их перестраивать во всём вашем диапазоне?

4) относительная скорость движения объектов (эффект доплера)

5) характеристики канала связи (городская застройка, открытое поле, канал земля-воздух, канал воздух-воздух).

 

 

А если со смесителями и тройным преобразованием проблема, то можно ж и без них обойтись:

берете АЦП и ЦАП с тактовыми в районе 1.5...3ГГц и цифруете прямо радиоэфир или выдаете сигнал напрямую с ЦАП.

И всё делаете в цифре на вашем Кинтексе.

 

Вот, например, в метре от меня на соседнем столе лежит почти готовый радиомодем на ваш диапазон - только фильтры, МШУ и УМ добавить.

Никаких смесителей не надо - прямая оцифровка рулит :)

post-50219-1486731534_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
Сожалею, но без него ничего не выйдет. Я могу вам дать конкретные ответы на все ваши вопросы, но на каждый мой ответ у вас появится еще по три вопроса минимум, и так далее, пока мы не дойдем до трассировки и номиналов. Если бы можно было бы научится делать цифровые трансиверы путем консультаций на форуме - зачем вообще требовалось бы высшее радиотехническое образование? Но чудес не бывает.

Это все, конечно, правильно. И будем надеяться, "пугательная" часть общения по топику пройдена, ТС впечатлился и понял, что с кондачка вопрос не решается.

 

А теперь и начать помогать можно. По частям. Он же в в самом начале просит - что почитать? Так и ткните на правильную литературу (Прокиса - в конец списка, это - про теорию связи, а в начало - что-нибудь по проектированию современных front-end'ов для цифровой связи).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Прямая оцифровка рулит, пока помехи с более низких кратных частот не прибьют канал полностью. Приходится накручивать аналоговый преселектор, тогда накрывается равномерность по ГВЗ. Приходится вводить калибровочные последовательности. И этот танец с бубном с каждым витком все длиннее и затейливее. А цена устройства все больше и больше. Параллельно, с ростом частоты, растут требования к качеству опорной частоты АЦП. В результате, получаем те же характеристики, но на дорогом и многопотребляющем устройстве. На частотах выше нескольких сотен МГц прямое преобразование сливает даже квадратурному смесителю.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
В приложении архитектура радиоканала. Вам надо только посчитать фильтры.

Фильтры показаны в виде числа секций. Одна секция это фильтр первого (LC) или второго порядка (Кауэра).

Теперь есть что обсуждать :)

ADL5387 требует фильтр гармоник по входу. Иначе, соберет шумы МШУ с полосы 20+ГГц. Проигрышь доходит до 15... 20 дБ.

Два атеньюатора, суммарно 64 дБ. Как правильно оценить в каком режиме их включать? По мощности в канале оценить мощность в полосе это еще интереснее, чем гадание на чаинках.

Усилитель между синтезатором и смесителем. Зачем? В синтезаторе мощность регулируется в требуемом диапазоне. Надо только согласовать сопротивления.

МХО37))) Ну да. Дешевле ничего нет.

Фильтр джиттера по опорному входу синтезатора не предусмотрен. Зато логика (чтобы еще испортить опорник), стоит.

Всегда было интересно, как фильтр подключается к диффОУ на 10 ГГц, если этот ОУ из-за неучтенных нескольких пф начинает возбуждаться.

Edited by Corner

Share this post


Link to post
Share on other sites
....в общем пока больше треп, жаль.

"Треп" пошел, потому что вы неправильно задали вопрос.

Своим "вопросом" вы охватили слишком большую область знаний!

 

Лучше было разбить ваш "вопрос" на несколько отдельных вопросов.

При этом, желательно, чтобы вы представили свое видение по схемотехнике и спросили:

"где я могу ошибаться или м.б. можно сделать проще и лучше?"

 

Кроме того, на Форуме достаточно много Тем, где обсуждалось 80...90% из ваших вопросов.

 

Вопрос по переносу частоты (1,2 или 3 переноса).

Перенос частоты используется для получения лучшей фильтрации помех (соседний канал, зеркальная частота и т.д.).

На частоте переноса (более низкая частота) легче выполнить высокодобротный фильтр (пъезо-, керамика и т.д.).

При вашей полосе 1 МГц про 3-и переноса говорить не приходится, т.к. полосу 1 МГц уже почти не сделать на фильтре 3-й ПЧ.

Вообще, при такой полосе уже давно делают 1-н перенос (на 0-ю частоты), с ФНЧ на требуемую полосу после смесителя.

Но такой 1-н перенос частоты рекомендуется делать при наличии перед смесителем высокодобротного полосового фильтра (керамика).

Если нет такого фильтра, то тогда надо 2-а переноса, чтобы на 1-й ПЧ отфильтровать все ненужное. Но, в этом случае все равно нужен высокодобротный фильтр, хотя и на более низкой частоте. Если на входной частоте (1050...1150 МГц) вы ограничены в выборе фильтра, то 1-ю ПЧ вы выбираете сами под "существующий" у вас пъезо- или керамический фильтр.

Далее идет 2-й перенос на 0-ю частоту, а потом все стандартно - ФНЧ=>Усилитель-ограничитель=>АЦП=>Процессор

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this