Перейти к содержанию
    

Схема приемника АЗН-В (ASD-B)

если хотите готовое чтоб не только для азнв, то adalm-pluto +lna+saw1090 ваш выбор.

если хотите собрать для себя, то самое разумное, по многим аспектам, это схема на ад8313, плюс ацп от 10Мспс и какая нибудь плисинка для децимации, типа латтиски или спартан3, а дальше в компухтер для разгребания.

либо все тоже самое, но после плиски распберипай.

Мы у себя такое делаем на ad9363 + zynq020, на выходе готовый астерикс.

все сводится к тому, что вам нужно, цель какая. а то может вы захотите уметь разгребать десяток сквиттеров, наложенных почти что друг на друга, от бортов на разном удалении, на одном азимуте)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

On 9/4/2020 at 9:01 PM, Halfback said:

Я планировал для сборки супергетеродина заказать платы с али. ПФ на 1090 есть разные варианты, мшу, квадратурные не смесители правда дороговаты (от 2000р). Осталось подобрать модулек с АЦП, сверху обсуждали выбор ПЧ и скорость АЦП но пока данный вопрос не прояснился, в цос к сожалению не силен. Наверное надо почитать матчасть. 

Объясню очень просто на пальцах.

 Природу не обманешь, за все надо платить- любимая фраза нашего преподавателя .Отсюда следует что чудес не бывает . 

1. Скорость АЦП  (время выборки) должна определяться   ЧАСТОТОЙ ВХОДНОГО СИГНАЛА!!!(не полосы модуляции!!)

В нашем случае это ПЧ. Что  бы было понятнее  посмотрите на схему SAR ADC . На входе стоит ключ , который открывается на короткое время(ЗНАЧИТЕЛЬНО МЕНЬШЕ ПЕРИОДА СИГНАЛА  ПЧ !!!)  и заряжает конденсатор, далее данные  заряда конденсатора считываются в цифровую часть .

А вот ПЕРИОД ВЫБОРОК может быть действительно ниже

По сути АЦП работает как  стробоскопическая головка осциллографа на ГАРМОНИКАХ и ПЕРЕНОСИТ сигнал вашей ПЧ на более низкую( приемник с 2 ПЧ но вторая уже виртуальная)

Например мы имеем ПЧ 100.1мгц, период выборок АЦП 5 msps

Если посмотреть на график  выборок в виде бинов  то увидите что значения АЦП будут плавно меняться по синусоиде  с периодом 100.1 - 5*20=100кгц

При этом на каждый период нашей новой виртуальной ПЧ будет приходиться 50 выборок АЦП что очень хорошо.

Теперь представим что наша ПЧ промодулирована ASK с длинной символа 1мкс

очевидно что какие то символы  будут просто теряться,  попадая в 0 периода синусоиды ( период синусоиды аж 10 мкс). ведь нельзя передавать на несущей 100кгц  символьную скорость ASK c длинной символа 1 мкс

 

Вывод

1. ваш ADC по сути выполняет перенос несущей ПЧ на более низкую .

2. Для корректного переноса период выборки(или если удобно  полоса ADC) должен быть значительно короче периода ПЧ( или полоса ADC больше частоты ПЧ)

3.   ПЕРИОД новой  виртуальной  ПЧ  полученной  как  ПЧ минус  частота выборок ADC *  номер гармоники должен быть хотя бы в 2-3 раза меньше  ДЛИННЫ СИМВОЛА

4. ПЕРИОД выборок АЦП должен быть хотя бы в 3 -4 раза меньше (а лучше  хотя бы в 8) периода виртуальной ПЧ 

5. перед приемом вам надо отфильтровать аналоговым фильтром вторую боковую полосу.

 

 

 

Все эти проблемы отсутствуют в квадратурных приемниках, там вы всегда имеете ВЕКТОР сигнала.

Т.е после переноса вниз нужны два ADC скорость работы которых РЕаЛЬНО определяется символьной скоростью и НЕ ЗАВИСИТ от частоты сигнала

Что выбирать решать Вам

 

 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

15 минут назад, spirit_1 сказал:

Объясню очень просто на пальцах.

Период выборки - это обратная величина к частоте выборки, т.е. тактовая частота АЦП. и она к вашему объяснению отношения не имеет.

А то что вас так беспокоит называется - Aperture Delay . И по этому параметру очень трудно сказать какую частоту  АЦП по входу переварит, нужно ориентироваться на его параметр Full Power Bandwidth.

К примеру АЦП AD9225 -  Aperture Delay = 1нС , а полоса сигнала в которой он может оцифровать ПЧ = 105 Мгц. При том что его тактовая максимум 25 МГц.

з.ы.

а ваш пример про  "ПЧ 100.1мгц, период выборок АЦП 5 msps"  - это какая то ересь.

16 минут назад, spirit_1 сказал:

Все эти проблемы отсутствуют в квадратурных приемниках, там вы всегда имеете ВЕКТОР сигнала.

Там вы имеете очень далёкий от идеала ВЕКТОР сигнала, так как аналоговые квадратуры богаты как фазовыми так и амплитудными ошибками, нужна постоянная калибровка и т.д.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

26 minutes ago, Lmx2315 said:

Период выборки - это обратная величина к частоте выборки, т.е. тактовая частота АЦП. и она к вашему объяснению отношения не имеет.

А то что вас так беспокоит называется - Aperture Delay . И по этому параметру очень трудно сказать какую частоту  АЦП по входу переварит, нужно ориентироваться на его параметр Full Power Bandwidth.

К примеру АЦП AD9225 -  Aperture Delay = 1нС , а полоса сигнала в которой он может оцифровать ПЧ = 105 Мгц. При том что его тактовая максимум 25 МГц.

з.ы.

а ваш пример про  "ПЧ 100.1мгц, период выборок АЦП 5 msps"  - это какая то ересь.

Там вы имеете очень далёкий от идеала ВЕКТОР сигнала, так как аналоговые квадратуры богаты как фазовыми так и амплитудными ошибками, нужна постоянная калибровка и т.д.

А как по вашему определяется Full Power Bandwidth , поделитесь пожалуйста? 

 

Но мы как то тут от темы главной ушли . Надо же человеку помочь наконец. Ближе к  практике.  Началось то все с этого вашего утверждения -Это верно, но надо пояснить что частота ацп не зависит от частоты ПЧ . А зависит от обрабатываемой полосы сигнала

Возможно что я написал выше полный бред, давайте тогда на конкретном примере  обсудим. Может наши мысли и совпадают.

 

Вопрос, имеем например ПЧ = 200 мгц , символьную скорость ASK 1 Ms/s( длинна символа 1мкс)  

1. Какую Full Power Bandwidth должен иметь ADC  (Full Power Bandwidth = ??) и исходя из каких критериев выбрали?

2.Какую частоте выборок должен иметь ADC( ADC period = ??)  так же почему именно такая частота?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

28 минут назад, spirit_1 сказал:

Вопрос, имеем например ПЧ = 200 мгц , символьную скорость ASK 1 Ms/s( длинна символа 1мкс)  

1. Какую Full Power Bandwidth должен иметь ADC  (Full Power Bandwidth = ??) и исходя из каких критериев выбрали?

2.Какую частоте выборок должен иметь ADC( ADC period = ??)  так же почему именно такая частота?

1.  Full Power Bandwidth должна быть больше 200 Мгц. Чем больше тем лучше.

2. Частота выборок АЦП будет зависеть не от символьной скорости модуляции, а от полосы пропускания полосового фильтра на ПЧ . И равна будет как минимум удвоенному значению этой полосы по уровню требуемого затухания посторонних помех. И при этом надо будет так подобрать частоту АЦП, чтобы ПЧ с сигналом целиком находилась в одной из зон Найквиста.

28 минут назад, spirit_1 сказал:

А как по вашему определяется Full Power Bandwidth , поделитесь пожалуйста? 

Пользователь читает её из документации на АЦП.  И она должна с запасом соответствовать задаче пользователя, чем больше запас - тем лучше. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

15 hours ago, spirit_1 said:

А как по вашему определяется Full Power Bandwidth , поделитесь пожалуйста? 

Не там спрашиваете..

 

FAQ:

Quote

Q: What is the full power bandwidth of an amplifier?

 

A: The −3 dB unity-gain bandwidth of an amplifier with a large signal applied, usually 2 V p-p. A large level signal is used to determine bandwith and includes the effects of slew rate limit on the signal.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, Lmx2315 said:

1.  Full Power Bandwidth должна быть больше 200 Мгц. Чем больше тем лучше.

2. Частота выборок АЦП будет зависеть не от символьной скорости модуляции, а от полосы пропускания полосового фильтра на ПЧ . И равна будет как минимум удвоенному значению этой полосы по уровню требуемого затухания посторонних помех. И при этом надо будет так подобрать частоту АЦП, чтобы ПЧ с сигналом целиком находилась в одной из зон Найквиста.

Пользователь читает её из документации на АЦП.  И она должна с запасом соответствовать задаче пользователя, чем больше запас - тем лучше. 

Согласен практически полностью . 

Конкретезируем этот пункт

-Это верно, но надо пояснить что частота ацп не зависит от частоты ПЧ . А зависит от обрабатываемой полосы сигнала

 

 

1. Это верно, но надо пояснить что частота ВЫБОРОК ацп не зависит от частоты ПЧ . А зависит от обрабатываемой полосы сигнала

Итого - нам необходим ADC  с как минимум  большей    Full Power Bandwidth чем наша ПЧ(например для ПЧ 100мгц  Full Power Bandwidth должен быть больше 100 мгц)

2. частота выборок АЦП должна быть   больше удвоенной полосы ПЧ(  лучше брать где-то  раза в 2-3 больше  )

теперь думаю ТС все понятно и может решать что ему выбирать

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 минуту назад, spirit_1 сказал:

1. Это верно, но надо пояснить что частота ВЫБОРОК ацп не зависит от частоты ПЧ . А зависит от обрабатываемой полосы сигнала

Итого - нам необходим ADC  с как минимум  большей    Full Power Bandwidth чем наша ПЧ(например для ПЧ 100мгц  Full Power Bandwidth должен быть больше 100 мгц)

Как выше заметил blackfin - термин "Full Power Bandwidth" означает полосу сигнала по уровню -3Дб .

Это надо учитывать,так что чем больше тем лучше.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 minutes ago, Lmx2315 said:

Как выше заметил blackfin - термин "Full Power Bandwidth" означает полосу сигнала по уровню -3Дб .

Это надо учитывать,так что чем больше тем лучше.

 

2 minutes ago, Lmx2315 said:

Как выше заметил blackfin - термин "Full Power Bandwidth" означает полосу сигнала по уровню -3Дб .

Это надо учитывать,так что чем больше тем лучше.

 согласен полностью, я про это и говорил. 

От чего по вашему в первую очередь зависит эта полоса? я бы так сказал из чего она складывается и какие параметры АЦП оказывают на нее наибольшее влияние?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Приветствую!

2 hours ago, Lmx2315 said:

1.  Full Power Bandwidth должна быть больше 200 Мгц. Чем больше тем лучше.

Full Power Bandwidth должен >= Fпч + Bw/2,  но не намного, так выбирать полосу слишком широкой нет смысла - зачем вам лишний шум ADC? 

 

Удачи! Rob.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Спасибо всем откликнувшимся за разьяснения.

В процессе усвоения материала возникли куча вопросов.

1. Например, читал статью где обжевывался перспективнейший способ по переводу сигнала на нулевую ПЧ, и так случайно упомянулось, что есть проблема с постоянной составляющей на выходе квадратурного демодулятора. Тут об этом тоже вскользь упомянули. Скажите, а что делать с постоянной составляющей? Её как-то компенсируют или применяют простой ФВЧ?

2. Супергетородин. Выбор ПЧ с учетом чтобы не нарваться на соседний канал вроде понятен, но для этого ведь существуют ФПЧ.

Составил вот такую структурную схемку. 

IMG_20200908_114653.thumb.jpg.8a3692ca1220593ab59c26a7c051c0d9.jpg

несущая у ADS-B 1090МГц, ПФ всем известный SAW ТА1090, далее МШУ и для верности еще один SAW ТА1090.

Квадратнурный смеситель/демодулятор - частоту гетеродина (например на м/с ADF4351) выставляю 1040МГц и получаю ПЧ=50МГц. Соседние комбинационные каналы получаются 0Гц и 100МГц.

Вот на 0Гц будет постояная составляющая? 

В качестве ФПЧ можно применить SAW на центральную частоту 50МГц и полосой от 2-3-5Мгц, соседние каналы будет гасить на -65...-70 дБ с собственным затуханием -22дБ.

После SAW придется ставить УПЧ (на AD603) чтобы скомпенсировать затухание ФПЧ.

Поскольку вход у АЦП скорее всего будет дифференциальным то рекомендуется ставить драйвер (AD8138)

АЦП - вот тут вопрос для меня не простой. Предварительно я подобрал AD9226 c Full Power Bandwidth of 750 MHz и скоростью 65 MSPS.

Перечитывал много раз что писАли выше на счет АЦП и так не понял какие характеристики он должен иметь и как с ним работать.

Если исходить из этой информации

06.09.2020 в 17:39, spirit_1 сказал:

частота выборок АЦП должна быть   больше удвоенной полосы ПЧ(  лучше брать где-то  раза в 2-3 больше  )

то получается так что полезного сигнала, исходя из его символьной скорости 1мбит/с, пусть полоса будет 2МГц. Т.о. чтобы выделить сигнал достаточно АЦП опрашивать со скоростью 4-6 MSPS. В этой связи возможности AD9226 будут весьма избыточны.

Непонятно еще вот что - на входе от антенны сигнал из себя по сути представляет импульсы "заполненые" гармоникой 1090МГц, смесителем по сути уменьшается частота "заполнения" гармоники в импульсах сигнала. Так вот зачем нужен смеситель с понижением несущей если можно с выхода МШУ подать сигнал прямо на вход АЦП и абсолютно также его оцифровать со скоростью 4-6 MSPS (детектировать). В чём эта мысль ошибочна?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 час назад, Halfback сказал:

Непонятно еще вот что - на входе от антенны сигнал из себя по сути представляет импульсы "заполненые" гармоникой 1090МГц, смесителем по сути уменьшается частота "заполнения" гармоники в импульсах сигнала. Так вот зачем нужен смеситель с понижением несущей если можно с выхода МШУ подать сигнал прямо на вход АЦП и абсолютно также его оцифровать со скоростью 4-6 MSPS (детектировать). В чём эта мысль ошибочна?

Нет ошибки, это называется RF sampling https://www.ti.com/data-converters/adc-circuit/high-speed/rf-sampling.html .

Нужен только АЦП с входной полосой более 1090 Мгц, и тактовый генератор с очень маленьким джиттером чтобы свой дин. диапазон получить. 

1 час назад, Halfback сказал:

 

Составил вот такую структурную схемку. 

IMG_20200908_114653.thumb.jpg.8a3692ca1220593ab59c26a7c051c0d9.jpg

Вот на 0Гц будет постояная составляющая? 

 

Постоянная составляющая есть всегда, она появляется из-за неидеальности АЦП, дифф. усилителя, пролаза гетеродина на вход АЦП, пролаза туда же тактовой частоты и т.д.

Но в вашей схеме, где вы цифруете сигнал на ПЧ , постоянная составляющая вам не помеха.

Она вредит только если оказывается частью спектра полезного сигнала.

А зачем вам квадратурный приём на ПЧ? вы боитесь зеркальных частот?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...