Jump to content

    
Sign in to follow this  
Ruslan S

оцифровка ВЧ сигнала

Recommended Posts

Задача оцифровать сигнал с рабочей частотой 430 МГц.

Сигнал приходит от усилителя, амплитуда до единиц вольта.

Желательная разрядность 16-24 бита, да и минимальный уровень вносимых искажений.

Вопрос, как правильно этол делается?

В лоб ставить скоростные АЦП + маштабирующие усилители ?

а потом что делать с таким потоком данных?

а частоту дискретизации выбрать какую, в 2 раза выше или еще больше?

Или если есть возможность понижаться до огибающей ? :(

Share this post


Link to post
Share on other sites
Задача оцифровать сигнал с рабочей частотой 430 МГц.

Сигнал приходит от усилителя, амплитуда до единиц вольта.

Желательная разрядность 16-24 бита, да и минимальный уровень вносимых искажений.

Вопрос, как правильно этол делается?

В лоб ставить скоростные АЦП + маштабирующие усилители ?

а потом что делать с таким потоком данных?

а частоту дискретизации выбрать какую, в 2 раза выше или еще больше?

Или если есть возможность понижаться до огибающей ? :(

 

Что все таки за сигнал, какая модуляция?

И собственно для чего?

Обычно ставят смеситель, DDS, полосовой фильтр, квадратурный демодулятор, а потом АЦП.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Приветствую!

 

Кроме средней частоты необходимо знать и полосу рабочего сигнала. Частота оцифровки должна быть в 2 раза больше полосы сигналов на входе. Если полоса большая (>1MHz) то более 16 бит АЦП не найдете.

 

"..И собственно для чего?

..Обычно ставят смеситель, DDS, полосовой фильтр, квадратурный демодулятор, а потом АЦП. .."

 

не всегда - можно и наоборот - АЦП а затем DDS+смеситель, полосовой фильтр ..."

 

усиливаете сигнал до необходимого уровня а затем через фильтр на АЦП

 

На вопрос "а потом что делать с таким потоком данных?" - либо - в FPGA делать все что захочиш, либо использовать специальные чипы DDC. в которых апаратно реализовано DDS, смеситель, полосовой фильтр, дециматор, а затем уже в DSP декодировать.

 

Успехов! Rob.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Задача оцифровать сигнал с рабочей частотой 430 МГц.

Сигнал приходит от усилителя, амплитуда до единиц вольта.

Желательная разрядность 16-24 бита, да и минимальный уровень вносимых искажений.

Вопрос, как правильно этол делается?

В лоб ставить скоростные АЦП + маштабирующие усилители ?

а потом что делать с таким потоком данных?

а частоту дискретизации выбрать какую, в 2 раза выше или еще больше?

Или если есть возможность понижаться до огибающей ? :(

 

В лоб не получится.

Если вы будете использовать два отсчета дискретизации на период, вряд ли вам понадобится точность выше 6-7 бита по амплитуде.

Даже если вы после смесителя вытащите сигнал с полосой менее 1 МГц - это ровным счетом ничего не значит. Чтобы отрисовать огибающую нужно не менее 20-40 отсчетов на период - и это уже после обработки сигнала. Вначале нужно убрать помехи и шумы.

Если у вас уровень сигнала 1 В, а уровень шумов 20 мВ, то это отношение - 1/50.

Можете гарантированно забыть про 16 разрядов. :lol:

Ну 7, ну 8...

Edited by lks

Share this post


Link to post
Share on other sites

Согласно теореме Найквиста, для восстановления сигнала достаточно 2 отсчетов на период. Однако большее количество отсчетов улучшает восстановление зашумленного сигнала. Вот только я не вижу смысла оцифровывать сигнал на столь высокой частоте хотя бы по чисто экономической причине - даже если сделать подобное устройство, то его цена без учета разработки будет измеряться в килобаксах. Узкополосный сигнал следует скидывать вниз по частоте.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Согласно теореме Найквиста, для восстановления сигнала достаточно 2 отсчетов на период.

 

Я не очень силен в английском, сорри.

Но краем уха слышал, что та теорема провозглашает, что для однозначного восстановления информации необходимо, чтобы частота дискретизации должна быть как минимум в 2 раза выше, максимальной частоты полосы спектра сигнала.

Видимо речь шла о дискретных сигналах на фоне шумов.

С моей точки зрения - это умозрительное заключение, в общих чертах отражающее реальное положение вещей.

Теперь отнесите это к предельной на сегодняшний день дискретизации сигнала в 16 разрядов - имеющего сколь нибудь малую модуляцию сигнала - а хоть в десяток герц.

Ну кое-кто, для постоянного сигнала, в лабораторных условиях, умудряется получить разрешение 22 разряда - но это немодулированный сигнал, с фантастически малым уровнем шумов - соизмеримым с тепловым шумом полупроводников.

:lol:

Нет, ну если сигнал с 430 МГц стащить вниз, отфильтровать и подавить все помехи в полосе до 1 МГц - то конечно можно все это пустить на АЦП 16 разрядов. Но вопрос в том каково реальное отношение сигнал/шум.

Опять же, повторяю, если соотношение 1/50, то вряд ли можно улучшить его качество, если он (сигнал) заранее не известен и не передается с избыточностью кода.

Получится, опять же, - ну 7, ну 8.... ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Что все таки за сигнал, какая модуляция?

И собственно для чего?

Обычно ставят смеситель, DDS, полосовой фильтр, квадратурный демодулятор, а потом АЦП.

Присоединяюсь к вопросу.

Вероятно, и к ответу. :)

 

не всегда - можно и наоборот - АЦП а затем DDS+смеситель, полосовой фильтр ...
Вряд ли пройдёт в данном случае.

Життер замучает. Шумы полезут.

 

 

Кроме средней частоты необходимо знать и полосу рабочего сигнала. Частота оцифровки должна быть в 2 раза больше полосы сигналов на входе. Если полоса большая (>1MHz) то более 16 бит АЦП не найдете.
Вообще-то есть АЦП на более 16 (до 24) бит для таких сигналов. У AD, например.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Полоса сигнала какая? Если достаточно узкая, то можно свободно цифровать в овер-Найквист режиме, используя входные цепи АЦП в качестве смесителя. Ну и конечно перед АЦП нужен полосовой фильтр, чтобы в спектре небыло компонент ни с более высокой, ни с более низкой частотой.

АЦП удобно применять от linear LTC 2207 и подобные http://www.linear.com/ad/highspeedADC.jsp - они немного менее привередливы к разводке платы, чем продукция АД и ТИ с подобными параметрами.

В принципе, если полоса узкая (менее мегагерца) то можно цифровать используя 18 битные АЦП от АД типа AD7641 с внешней схемой выборки-хранения, стробируемой синхронной с частотой выборки, но со сдвигом фазы. Используя в качестве УВХ HMC660 получались неплохие приемники гигагерцового диапазона. Конечно динамики в 18 бит там нет, но бит 15-16 вытянуть можно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
AD7760 2.5 MSPS, 24-Bit, 100 dB Sigma-Delta ADC with On-Chip Buffer

 

Почему на графике поазана область в 1 МГц?

 

Figure 57. Default Filter Frequency Response (2.5 MHz ODR)

 

24 разряда небывает - младшие разряды называются "пляшущими".

Но 16 разрядов до 1 МГц вполне реально смотрится.

:beer:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Почему на графике поазана область в 1 МГц?

Частота Найквиста (1,25МГц) минус спад фильтра.

А сколько по Вашему должно быть?

24 разряда небывает - младшие разряды называются "пляшущими".

Но 16 разрядов до 1 МГц вполне реально смотрится.

:beer:

А никто и не утверждает что там 24 "значащих" разряда, реально только 17 в полной полосе, но если интересует узкая область, то можно получить больше.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А сколько по Вашему должно быть?

 

AD верю - они, как правило, не врут по мелочам.

Если написано полоса 1 МГц - значит так и есть.

 

На постоянном сигнале оно конечно покажет 16 разрядов - ибо это несложно.

А чем тестировать ВЧ измерения?

Синтезаторы частоты с точностью синусоиды в 16 разрядов разве существуют? ;)

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