[Anton75 0]

Проектирую передатчик с АМ на частоту 75 МГц, максимальная частота модулирующего сигнала 3 кГц.

Согласно нормам ГКРЧ 19-12 получается, что за пределами контрольной полосы в 6 кГц не должно быть внеполосных излучений мощнее -40 дБ относительно несущей.

Но согласно ТЗ допустимый коэффициент гармоник 8%, то есть на частоте 3-й гармоники, например, +/-9 кГц относительно несущей, я могу получить уровень и -25 дБ.

Требования ТЗ противоречат нормам ГКРЧ? Или гармонические искажения не учитываются как внеполосные излучения?

Изменено 11 июня, 2013 пользователем Anton75

[ser_aleksey_p 0]

Проектирую передатчик с АМ на частоту 75 МГц, максимальная частота модулирующего сигнала 3 кГц.

Согласно нормам ГКРЧ 19-12 получается, что за пределами контрольной полосы в 6 кГц не должно быть внеполосных излучений мощнее -40 дБ относительно несущей.

Но согласно ТЗ допустимый коэффициент гармоник 8%, то есть на частоте 3-й гармоники, например, +/-9 кГц относительно несущей, я могу получить уровень и -25 дБ.

Требования ТЗ противоречат нормам ГКРЧ? Или гармонические искажения не учитываются как внеполосные излучения?

 

Вещи разные. Гармоники кратны частоте основного сигнала.

Если перед УМ у Вас стоит какой-либо смеситель, то в выходном спектре будут побочные компоненты f+-df. Выбрав нужную частоту, остальные попадут в разряд внеполосных излучений.

Бороться и с тем и другим одновременно помогает фильтр.

 

Нормы ГКРЧ - это закон. С учетом требоний и исходных данных ТЗ Вы должны придумать что-то свое, чтобы выполнить нормы закона.

[V_G 7]

Но согласно ТЗ допустимый коэффициент гармоник 8%, то есть на частоте 3-й гармоники, например, +/-9 кГц относительно несущей, я могу получить уровень и -25 дБ.

Это не ТЗ противоречит ГКРЧ, это вы путаетесь в терминологии.

Вам в ТЗ задан коэффициент гармоник передатчика или по НЧ сигналу? Если речь про передатчик, то его 3-я гармоника вообще не 9 кГц, а 225 МГц.

Если же речь о качестве передачи НЧ сигнала по радиоканалу, то просто поставьте ФНЧ на 3кГц перед модулятором передатчика. Он убьет гармоники модулирующего сигнала, не влияя на качество передачи, и одновременно уберет внеполосные составляющие, вызванные широким спектром модулирующего сигнала.

 

P.S. И требования допустимого коэффициента гармоник 8% не означают, что этот коэффициент должен быть равен 8% для всех модулирующих сигналов. В случае ФНЧ коэффициент гармоник для сигналов с низкой модулирующей частотой будет (возможно) доходить до 8%, а для модулирующих частот порядка 3 кГц у вас автоматом этот коэффициент будет резко снижен.

[Anton75 0]

Вам в ТЗ задан коэффициент гармоник передатчика или по НЧ сигналу?

 

По НЧ, конечно же. Насколько я понимаю, гармоники ВЧ-сигнала относятся к побочным излучениям и нормируются их уровнем.

 

В случае ФНЧ коэффициент гармоник для сигналов с низкой модулирующей частотой будет (возможно) доходить до 8%, а для модулирующих частот порядка 3 кГц у вас автоматом этот коэффициент будет резко снижен

 

То есть за пределами полосы 6 кГц мощнее -40 дБ всё таки ничего быть не должно?

Я использую цифровой модулятор с синтезатором частоты AD9856, он получает НЧ-сигнал в цифровом виде. Подаю синусоидальные НЧ-сигналы по заранее рассчитанной таблице, фильторовать там как будто нечего. Тем не менее, вижу 3-ю и 4-ю гармоники НЧ-сигнала (9 и 12 кГц) с уровнями -39 дБ, то есть не дотягивет до нормы всего 1 дБ, что обидно. Что это, недостаточная точность таблицы синусов?

 

 

 

[V_G 7]

При цифровой обработке перед АЦП всегда ставят ФНЧ, после ЦАП всегда ставят ФНЧ.

Перед модулятором передатчика всегда ставят ФНЧ.

Вы смотрели спектр модулирующего сигнала на передатчик?

[Anton75 0]

У меня в схеме нигде нет модулирующего сигнала в аналоговом виде, чтобы можно было посмотреть его спектр.

Микроконтроллер формирует цифровой поток разрядностью 10 бит с частотй квантования 200 кГц по таблице синусов. Поток приходит на шину данных AD9856 (эта микросхема сочетает в себе

синтезатор РЧ и модулятор).

Назначение передатчика - тональная телеграфия.

Изменено 13 июня, 2013 пользователем Anton75

[_4afc_ 25]

У меня в схеме нигде нет модулирующего сигнала в аналоговом виде, чтобы можно было посмотреть его спектр.

Микроконтроллер формирует цифровой поток разрядностью 10 бит с частотй квантования 200 кГц по таблице синусов. Поток приходит на шину данных AD9856 (эта микросхема сочетает в себе

синтезатор РЧ и модулятор).

 

Цифровой поток разрядностью 10 бит с частотй квантования 200 кГц - имеет ваши гармоники?

Если да - ставьте цифровой фильтр.

 

После AD9856 есть фильтр?

Насколько стабильна задающая частота и её джитер?

[Anton75 0]

Цифровой поток разрядностью 10 бит с частотй квантования 200 кГц - имеет ваши гармоники?

Если да - ставьте цифровой фильтр.

 

То есть, проще говоря, формируйте входной цифровой сигнал лучше? Мне кажется бессмысленным применять цифровой фильтр к таблице синусов.

 

После AD9856 есть фильтр?

 

Да, ФНЧ стоит PLP-90 от Micro Circuits, частота среза 90 МГц. Разностную частоту 117 МГц подавляет на 25 дБ. Но этот фильтр не может влиять на гармоники по НЧ, я полагаю.

 

Насколько стабильна задающая частота и её джитер?

 

Согласно данным на генератор (JO75 от Jauch), стабильность частоты 50 ppm, джиттер <1.0 ps RMS.

Частота генератора 16 МГц, использую внутренний умножитель AD9856, чтобы получить тактовую частоту 192 Мгц.

[etoja 0]

Предположим, вы генерировали модулирующий сигнал 1КГц, а затем 3КГц. В момент перехода с одного синуса на другой происходит излом, который имеет широкий спектр.

Поэтому на входе модулятора обязательно ставят заграждающий фильтр высоких частот.

[_4afc_ 25]

То есть, проще говоря, формируйте входной цифровой сигнал лучше? Мне кажется бессмысленным применять цифровой фильтр к таблице синусов.

 

Никто не знает точности вашей таблицы и способа её использования. Посмотрите спектр вашего алгоритма хоть в Матлабе.

 

Как вам уже ответили мгновенная смена частоты, фазы или амплитуды - вызывает широкополосный всплеск.

Даже плавное изменение частоты даст вам боковые лепестки около -30дБ.

 

А если бы AD9856 не имело входного НЧ фильтра - вы бы через каждые 200кГц видели свой сигнал.

 

Да, ФНЧ стоит PLP-90 от Micro Circuits, частота среза 90 МГц. Разностную частоту 117 МГц подавляет на 25 дБ. Но этот фильтр не может влиять на гармоники по НЧ, я полагаю.

 

Да, но 75МГц выходящие с ЦАП на частоте 192МГц имеют нехилую амплитудную модуляцию, пока не пройдут этот фильтр.

Так что от его реакции на вождействие ЦАП и нагрузки - тоже многое зависит.

 

Согласно данным на генератор (JO75 от Jauch), стабильность частоты 50 ppm, джиттер <1.0 ps RMS.

Частота генератора 16 МГц, использую внутренний умножитель AD9856, чтобы получить тактовую частоту 192 Мгц.

 

А каков джиттер 200кГц?

[-fender- 0]

фаза выходного сигнала не рвётся?

[Anton75 0]

мгновенная смена частоты, фазы или амплитуды - вызывает широкополосный всплеск

 

Это понятно, но внеполосные состовляющие, о которых идет речь, возникают при работе с непрерывным синусоидальным НЧ-сигналом (телеграфию пока не проверял).

 

Так что от его реакции на вождействие ЦАП и нагрузки - тоже многое зависит.

 

Фильтр - это набор L и С, т.е. пассивных линейных элементов. Не представляю, какие процессы в фильтре могут вызвать появление гармоник по НЧ, если их не было на входе.

 

А каков джиттер 200кГц?

 

Вот это интересная мысль! Только пока не соображу, как можно его измерить.

 

фаза выходного сигнала не рвётся?

 

На осциллографе ничего такого не видно (развертка позволяет видеть 1 период частоты 75 МГц на весь экран ) . Есть какие-то специальные способы определить разрыв фазы?

 

 

 

[_4afc_ 25]

Это понятно, но внеполосные состовляющие, о которых идет речь, возникают при работе с непрерывным синусоидальным НЧ-сигналом (телеграфию пока не проверял).

 

Непрерывным он будет если вы частоту вообще менять не будете.

Если подать 1кГц вашими таблицами на AD9856 какой спектр сигнала?

Разрядность таблицы синусов?

 

Фильтр - это набор L и С, т.е. пассивных линейных элементов. Не представляю, какие процессы в фильтре могут вызвать появление гармоник по НЧ, если их не было на входе.

 

Если криво нагрузить выход ЦАПа или не забуферизировать/синхронизировать цифровые данные - результат может быть любым.

 

Приложите WAV или BIN файл с данными, которые вы посылаете на AD9856.

 

На осциллографе ничего такого не видно (развертка позволяет видеть 1 период частоты 75 МГц на весь экран ) . Есть какие-то специальные способы определить разрыв фазы?

 

Надо смотреть чтоб при передаче нескольких разных символов (звуковых частот) синусоида 75 МГц была синусойдой, т.е., в вашем случае - на длительности более 1мС.

 

[Anton75 0]

Взял у программистов таблицу синусов, она 7-битная (вложенный файл). До полного 10-битного диапазона ее растягивают простым домножением на постоянный коэффициент. Если подать 1 кГц по этой таблице, на выходе AD9856 получится сигнал с содержанием 2-й и 3-й гармоник НЧ -39 дБ.

Если увеличить разрядность таблицы, можно ожидать улучшения ситуации с гармониками? По теории, с увеличением разрядности на 1 бит отношение сигнал/шум квантованного сигнала улучшается на 6 дБ. Шум квантования имеет максимумы на частотах гармоник, или как-то иначе проявляется? Я до сих по считал, что это белый шум, но теперь сомневаюсь.

tabsin.txt

[_4afc_ 25]

Взял у программистов таблицу синусов, она 7-битная (вложенный файл). До полного 10-битного диапазона ее растягивают простым домножением на постоянный коэффициент. Если подать 1 кГц по этой таблице, на выходе AD9856 получится сигнал с содержанием 2-й и 3-й гармоник НЧ -39 дБ.

 

1. У вас в конце таблицы - ошибка, цифры 5 и 6 перепутаны.

2. Таблица из 256 точек содержит пол периода, симметрична и не содержит нуля - почему?

 

Прилагаю таблицы:

tabsin255.txt - как ваша на 510 точек на период, но с нулями

tabsin256.txt - правильная на 512 точек на период

Tab1kHz.txt - синус 1кГц 200 точек на период

 

Попробуйте выдать Tab1kHz.txt с частотой 200кГц на AD9856 и сообщите о результате.

 

Если увеличить разрядность таблицы, можно ожидать улучшения ситуации с гармониками? По теории, с увеличением разрядности на 1 бит отношение сигнал/шум квантованного сигнала улучшается на 6 дБ. Шум квантования имеет максимумы на частотах гармоник, или как-то иначе проявляется? Я до сих по считал, что это белый шум, но теперь сомневаюсь.

 

Белый. Очень многое зависит от того что вы за числа выдаёте на AD9856 основываясь на своей таблице полусинуса.

Неужели так трудно записать их в файл и приклеить сюда?

Tables.zip