Jump to content

    
Sign in to follow this  
gosha

Фазовый детектор: подскажите алгоритм

Recommended Posts

Здравствуйте.

Новичок в ЦОС.

Для управления гетеродином, нужна подстройка по частоте. Допустим, как в этой статье: https://radioprog.ru/post/411

Подскажите алгиритм фазового детектора.

И пример реализации на ПЛИС, лучше Xilinx.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, des00 said:

Спасибо !

Но тама, вроде, фазовый детектор относительно синхросигнала.

У нас разность: сигнал с гетеродина samples 48_бит и сигнал с выхода FIR, квадратуры samples по 48_бит.

1.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
43 minutes ago, gosha said:

Но тама, вроде, фазовый детектор относительно синхросигнала.

У нас разность: сигнал с гетеродина samples 48_бит и сигнал с выхода FIR, квадратуры samples по 48_бит.

Хотите получить нужный ответ, задавайте полный вопрос. В исходно вопросе ничего подобного нет. Самый простой фазовый детектор это XOR, в статье фазочастотный детектор. Но у вас, судя по всему совсем другая система и чтобы ответить на ваш вопрос, нужно знать его полностью. Телепаты в отпуске

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, des00 said:

Хотите получить нужный ответ, задавайте полный вопрос. В исходно вопросе ничего подобного нет. Самый простой фазовый детектор это XOR, в статье фазочастотный детектор. Но у вас, судя по всему совсем другая система и чтобы ответить на ваш вопрос, нужно знать его полностью. Телепаты в отпуске

Спасибо.

Описание задачи: цифровое радио.

Задача- захват несущей: подстроить гетеродин по частоте и фазе к несущей: АПЧиФ

Как я понял, для этого надо :

  1. получить разность частот (несущая - цифровой гетеродин)
  2. подать эту разность как корректирующее воздействие на гетеродин через ПИ регулятор.
  3. затем аналогично подстроить фазу (разность фаз -> ПИ регулятор->цифровой гетеродин (DDS compiler))

Вопрос:

  • не ткнете носом в алгоритм вычисления разности частот (гетеродин - радио сигнал с АЦП).
  • не ткнете носом в алгоритм вычисления разности фаз (гетеродина - радио сигнала с АЦП).

Сылочку на алгоритм для вычисления корректирующего воздейтсвия.

Поиском google пока не нашел.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, Lmx2315 said:

Спасибо.

Все- таки по этой ссылке тоже не совсем понятно.

Подсказали, что после перемножения квадратур и сигнала с гетеродина получаем разность частот.

После НЧ КИХ фильтра этот частота этого сигнала и будет сигналом ошибки.

Тогда вопрос:

  1. как определить знак корректирующего воздейтвия. Разность не дает нам знать увеличивать или уменьшать частоту гетеродина.
  2. И как обычно изменяют частоту в этом случае: на ПИ регулятор мы подаем сигнал пропорционально разности частот. Просто длительность периода ?

 

 

Пишут, получить сигнал ошибки для ООС по частоте - перемножить квадратуры:

  • Из чего это следует ?

 

 

 

nezami_dig_kostas.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, gosha said:

Спасибо.

Все- таки по этой ссылке тоже не совсем понятно.

формула 4 и 5 по ссылке то что вам нужно. Дальше тригонометрия 9 класс средней школы. Выход детектора - синус, функция нечетная, значит разность фаз однозначно определяет направление ошибки, ну а дальше петлевой фильтр и гун. Частота - производная от фазы, поэтому с помощью петли, основанной на фазовом детекторе, можно подстроить частоту, в пределах полосы захвата петли. 

Для случая комплексного сигнала, все аналогично. Берете два колебания в экспоненциальной форме, умножаете один на другой со знаком минус в фазе, дальше формула Эйлера и все дела(получится в итоге умножение на комплексно сопряженный сигнал). Это 10 класс средней школы, ЕМНИП. 

ЗЫ. Матлаб - симулинк, там в примерах есть системы фапч, да  и вам модель не помешает сделать, что бы все детали прояснить. там работы на час максимум. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не нужен Костас - Потому  что несущая в спектре присутсвует.

Классический ФАПЧ.

Задача: подстроить генератор к принимаемой несущей по частоте и фазе.

Для этого надо вычислить ошибку (разничу частот, затем разницу фаз).

Не понимаю как вычисляют рассогласование частоты и фазы:

  • По с хеме что выше, после ФНЧ - получаем сигнал разность фаз принимаемого сигнала и генератора без знака .
  • Вроде бы это - что нам нужно.
  • Как обычно вычисляют корректирующее воздействие: оно же должно быть  пропорционально частоте фазоразностного сигнала на выходе ФНЧ ?
  • И как определяют знак: добавлять частоту ренегатора или уменьшать для подстройки по частоте ?

 

Например ПД регулятор:

  • измерять приращение синусоиды что после НЧ фильтра (картинка в верхнем посте) допустим при переходе через 0
  • пропорционально синусу угла этого дифференциала  подавать корректирующее воздействие.
  •  все- равено, не понятно, с каким знаком (дробавлять частоту генератора или уменьшать.)

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 часов назад, gosha сказал:

Не понимаю как вычисляют рассогласование частоты и фазы:

рассогласование частоты не вычисляют, а простых случаях это не нужно.

 

22.09.2020 в 00:28, des00 сказал:

разность фаз однозначно определяет направление ошибки, ну а дальше петлевой фильтр и гун.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, SSerge said:

рассогласование частоты не вычисляют, а простых случаях это не нужно.

 

 

 

Если не вычисляют разность частот: при разности частот,  разность фаз будет непостоянна.

Когда разность фаз непостоянна, как вычислить коррекцию частоты и фазы без вычисления разности частот ?

Простым языком для простых людей возможно ?

Можете формулы для подстройки гетеродина (без ПИ регулятора, контур замыкать не буду- посмотрю как меняются корректуры в зависимости от разности частот ): 

  • Dчастоты гетеродина (подстройка( на сколько подстроить)) =
  • Dфазы гетеродина (подстройка( на сколько подстроить)) =

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 часов назад, gosha сказал:

Если не вычисляют разность частот: при разности частот,  разность фаз будет непостоянна.

ФАПЧ это следящая система которая подстраивает фазу своего генератора к фазе опорного. Подстройка частоты это способ управления генератором и полезный побочный эффект :). Тем не менее, такая ФАПЧ способна подстроить свой ГУН так что разность фаз становится постоянной и не изменяется в установившемся режиме, а следовательно частоты при этом точно совпадают. 

Если уж совсем "на пальцах", то да, в процессе захвата на выходе детектора будет сигнал, тянущий ГУН то туда, то сюда. Фокус в том, что "туда" тянет немного лучше чем "сюда". А после детектора там стоит петлевой фильтр, который всё это усредняет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 hours ago, SSerge said:

ФАПЧ это следящая система которая подстраивает фазу своего генератора к фазе опорного. Подстройка частоты это способ управления генератором и полезный побочный эффект :). Тем не менее, такая ФАПЧ способна подстроить свой ГУН так что разность фаз становится постоянной и не изменяется в установившемся режиме, а следовательно частоты при этом точно совпадают. 

Если уж совсем "на пальцах", то да, в процессе захвата на выходе детектора будет сигнал, тянущий ГУН то туда, то сюда. Фокус в том, что "туда" тянет немного лучше чем "сюда". А после детектора там стоит петлевой фильтр, который всё это усредняет.

Рассогласование по фазе - это переменка. Без постоянной составляющей.

Извините, ничего не понимаю. По формулам- не ответили.

Следовательно, если усреднять за время более периода, получим рассогласование == 0.

Если фаза гетеродина больше фазы несущей, получим  отрицательное корректируюшее воздействие.

Если фаза гетеродина меньше фазы несущей, получим  положительное корректируюшее воздействие.

Т.к. разность фаз плавает, по синусоидальному закону, будем подавать, то положительное, то отрицательное корректирующее воздействие.

Если удастся подстрить частоту и фазу при таком регулировании... только по воле Аллаха. А ведь у всех это работает!! Совсем ничего не понимаю. Аллах велик!

 

Думаю, ошибку по частоте: попорционально частоте фазоразностного сигнала.

Знак корректирующего воздействия: сравнение длительностей периоодов, измеренных счетчиком с тактового генератора. Только точно замерить периоды не смогу. Точность измерения периода: 0.1% .И сигнал "дрожит": Значение счетчика периода немного плавает.

Поэтому, при малом рассогласовании частот, знак корректировки будет "дрожать".

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 hours ago, gosha said:

Рассогласование по фазе - это переменка. Без постоянной составляющей.

Извините, ничего не понимаю. По формулам- не ответили.

В том то и дело, что она с постоянной составляющей в замкнутой петле. Если вам нужны шашечки, то добро пожаловать в Теорию Автоматического Управления, если вам ехать, то вам же уже советовали взять матлаб и собрать простейшую модель и обтыкать ее скопами с ног до головы, что бы разобраться как работает петля ФАПЧ.

Есть петли с фазо-частотными детекторами, но они используются в более сложных случаях.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А каковы критерии, что костас подстроился по частоте и фазе ?

Усредненная ошибка меньше пороговой ?

В интернете не удалось найти: как принято определять, что подстроился.

Необходим дискретный сигнал, разрешающий дальнейшее декодирование.

Screenshot from 2020-11-06 16-10-47.png

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