Ki sa ki nan Up Avèk Digital Downconverters-Pati 1

Anpil achitekti radyo kounye a gen etap downconversion ki tradwi yon RF oswa mikwo ond frekans bann desann nan yon frekans entèmedyè pou pwosesis baz. Kèlkeswa aplikasyon an fen, si li se kominikasyon, ayewospasyal ak defans, oswa instrumentation, frekans yo nan enterè yo pouse pi wo nan spectre an RF ak mikwo ond. Yon solisyon posib pou senaryo sa a se sèvi ak yon nimewo ogmante nan etap downconversion, tankou sa ki montre nan Figi 1. Sepandan, yon lòt solisyon pi efikas se itilize yon ADC RF ak yon entegre downconverter dijital (DDC) jan yo montre nan Figi 2. Figi 1. Tipik chèn siyal analòg reseptè ak etap downconversion. Entegre fonctionnalités DDC ak yon RF ADC elimine bezwen an pou etap adisyonèl downconversion analòg ak pèmèt spectre an nan domèn frekans RF yo dwe dirèkteman konvèti desann nan baz pou tretman. Kapasite RF ADC pou trete spectre nan domèn frekans jigahertz la soulaje nesesite pou fè downconversions potansyèlman miltip nan domèn analòg la. Kapasite nan DDC a pèmèt pou rezistans nan spectre an kòm byen ke filtraj atravè filtraj la desimasyon, ki tou bay avantaj nan amelyore seri a dinamik nan gwoup la (ogmante SNR). Lòt diskisyon sou sijè sa a ka jwenn isit la, "Pa ADC granpapa ou a," ak isit la, "Gigasample ADCs pwomèt dirèk RF Konvèsyon." Atik sa yo bay kèk diskisyon adisyonèl sou AD9680 ak AD9625 ak fonctionnalités DDC yo. Figi 2. Chèn siyal reseptè lè l sèvi avèk yon RF ADC ak yon DDC. Konsantre prensipal la isit la pral sou fonctionnalités DDC ki egziste nan AD9680 (osi byen ke AD9690, AD9691, ak AD9684). Yo nan lòd yo konprann fonctionnalités DDC ak kouman yo analize spectre an pwodiksyon lè DDC a ap travay ak yon ADC, nou pral pran yon gade nan yon egzanp ak AD9680-500 la. Kòm yon èd, yo pral itilize Zouti a Frekans Folding sou sit entènèt la Analog Aparèy. Zouti senp men pwisan sa a ka itilize pou ede konprann efè aliasing yon ADC, ki se premye etap la nan analize spectre pwodiksyon an nan yon ADC RF ak DDC entegre tankou AD9680. Nan egzanp sa a, AD9680-500 la ap opere ak yon revèy opinyon nan 368.64 megaèrts ak yon frekans opinyon analòg nan 270 megaèrts. Premyèman, li enpòtan pou konprann konfigirasyon an pou blòk pwosesis dijital nan AD9680 la. AD9680 a pral mete yo sèvi ak dijital downconverter (DDC) kote opinyon an reyèl, pwodiksyon an se konplèks, frekans akor osilateur (NCO) ki kontwole nimerik la mete sou 98 MHz, demi-band filtre 1 (HB1) pèmèt, epi genyen 6 dB pèmèt. Depi pwodiksyon an konplèks, konplèks nan blòk konvèsyon reyèl la enfim. Dyagram debaz pou DDC a montre nan Figi 3. Yo nan lòd yo konprann ki jan ton yo opinyon yo trete, li enpòtan yo konprann ke siyal la premye pase nan NCO a, ki chanjman ton yo opinyon nan frekans, Lè sa a, pase nan dezimasyon an, opsyonèlman nan blòk la genyen, ak Lè sa a, opsyonèlman nan la. konplèks konvèsyon reyèl. Figi 3. DDC siyal pwosesis blòk nan AD9680 la. Li enpòtan pou konprann View macro nan koule siyal la nan AD9680 la tou. Siyal la antre nan entrain yo analòg, pase nan nwayo a ADC, nan DDC a, Lè sa a, nan serializè a JESD204B, ak Lè sa a soti nan liy yo pwodiksyon pwodiksyon JESD204B. Sa a se ilistre pa dyagram blòk AD9680 yo montre nan Figi 4. Figi 4. AD9680 blòk dyagram. Avèk yon revèy echantiyon opinyon nan 368.64 megaèrts ak yon frekans opinyon analòg nan 270 megaèrts, siyal la opinyon pral alyas nan zòn nan premye Nyquist nan 98.64 megaèrts. Harmony nan dezyèm nan frekans lan opinyon pral alyas nan zòn nan premye Nyquist nan 171.36 megaèrts pandan y ap twazyèm alyomatik yo Harmony a 72.72 megaèrts. Sa a se ilistre pa trase a nan Frekans Zouti a Folding nan Figi 5. Figi 5. ADC pwodiksyon spectre ilistre pa Zouti a Folding Frekans. Konplo Zouti Pliye Frekans yo montre nan Figi 5 la bay eta siyal la nan pwodiksyon nwayo ADC a anvan li pase nan DDC nan AD9680 la. Premye blòk pwosesis ke siyal la pase nan AD9680 a se NCO a ki pral deplase spectre a sou bò gòch nan domèn frekans pa 98 MHz (sonje frekans akor nou an se 98 MHz). Sa a pral chanje opinyon analòg la soti nan 98.64 megaèrts desann nan 0.64 megaèrts, Harmony nan dezyèm pral chanje desann nan 73.36 megaèrts, ak Harmony nan twazyèm ap chanje desann nan -25.28 megaèrts (sonje nou ap chèche nan yon pwodiksyon konplèks). Sa a montre nan trase FFT soti nan Visual Analog nan Figi 6 anba a. Figi 6. FFT pwodiksyon konplèks apre yon DDC ak NCO = 98 megaèrts ak desime pa 2. Soti nan konplo a FFT nan Figi 6, nou ka wè byen klè ki jan NCO a te deplase frekans yo ke nou obsève nan Frekans Zouti a Folding. Ki sa ki enteresan se ke nou wè yon ton san rezon nan FFT la. Sepandan, èske ton sa a vrèman san rezon? NCO a pa subjectif epi li chanje tout frekans yo. Nan ka sa a, li te deplase alyas nan ton an opinyon fondamantal 98 MHz desann nan 0.64 MHz ak deplase dezyèm Harmony nan 73.36 MHz ak twazyèm Harmony nan -25.28 MHz. Anplis de sa, ankò yon lòt ton yo te deplase tou epi li parèt nan 86.32 MHz. Ki kote ton sa a soti aktyèlman? Èske pwosesis siyal la nan DDC a oswa ADC a yon jan kanmenm pwodwi ton sa a? Oke, repons lan se non ... ak repons lan se wi. Ann gade nan senaryo sa a yon ti jan pi pre. Zouti a Frekans Folding pa gen ladan konpanse nan dc nan ADC la. Dc sa a konpanse rezilta nan yon ton prezan nan dc (oswa 0 Hz). Zouti Folding Frekans la ap sipoze yon ADC ideyal ki pa ta gen okenn konpanse DC. Nan pwodiksyon aktyèl la nan AD9680 la, se ton an konpanse DC nan 0 Hz deplase desann nan frekans a -98 megaèrts. Akòz konplèks melanje ak dezimasyon, ton dc offset sa a pliye tounen nan premye zòn Nyquist nan domèn frekans reyèl la. Lè w ap gade yon siyal opinyon konplèks kote yon ton orè nan zòn nan dezyèm Nyquist nan domèn nan frekans negatif, li pral vlope tounen alantou nan zòn nan premye Nyquist nan domèn nan frekans reyèl. Depi nou gen desimasyon pèmèt ak yon pousantaj desimasyon egal a de, zòn Nyquist desim nou an se 92.16 megaèrts lajè (rapèl: fs = 368.64 megaèrts ak pousantaj echantiyon desimize a se 184.32 megaèrts, ki te gen yon zòn Nyquist nan 92.16 megaèrts). Ton an konpanse dc deplase nan -98 megaèrts, ki se 5.84 megaèrts delta soti nan fwontyè a zòn Nyquist desime nan 92.16 megaèrts. Lè ton sa a ranvèse tounen nan premye zòn Nyquist la li fini nan menm konpanse nan fwontyè zòn Nyquist nan domèn frekans reyèl, ki se 92.16 MHz - 5.84 MHz = 86.32 MHz. Sa a se egzakteman ki kote nou wè ton an nan konplo a FFT pi wo a! Se konsa, teknikman, ADC a ap pwodwi siyal la (depi li se dc konpanse a) ak DDC a ap deplase li alantou jis yon ti jan. Sa a se kote bon planifikasyon frekans vini nan. Bon planifikasyon frekans ka ede pou fè pou evite sitiyasyon tankou yon sèl sa a. Kounye a ke nou te gade yon egzanp lè l sèvi avèk filtè NCO ak HB1 ak yon pousantaj dezimasyon egal a de, an n ajoute yon ti kras plis nan egzanp lan. Koulye a, nou pral ogmante pousantaj dezimasyon nan DDC a pou wè efè plisman frekans ak tradiksyon lè yo itilize yon to deziman ki pi wo ansanm ak akor frekans ak NCO a. Nan egzanp sa a nou pral gade nan AD9680-500 opere ak yon revèy opinyon nan 491.52 megaèrts ak yon frekans opinyon analòg nan 150.1 megaèrts. AD9680 a pral mete yo sèvi ak dijital downconverter (DDC) ak yon opinyon reyèl, yon pwodiksyon konplèks, yon frekans akor NCO nan 155 MHz, demi-band filtre 1 (HB1) ak demi-band filtre 2 (HB2) pèmèt (total pousantaj desimasyon egal a kat), ak 6 dB genyen pèmèt. Depi pwodiksyon an konplèks, konplèks nan blòk konvèsyon reyèl la enfim. Rapèl ki soti nan Figi 3 dyagram debaz la pou DDC a, ki bay koule siyal la nan DDC la. Yon fwa ankò siyal la premye pase nan NCO a, ki chanje ton yo opinyon nan frekans, Lè sa a, pase nan dezimasyon an, nan blòk la genyen, epi, nan ka nou an, kontourne konplèks la nan konvèsyon reyèl. Yon fwa ankò nou pral sèvi ak Zouti Pliye Frekans la pou ede konprann efè alyas ADC a pou evalye kote frekans antre analòg ak Harmony li yo pral lokalize nan domèn frekans. Nan egzanp sa a nou gen yon siyal reyèl, yon echantiyon pousantaj de 491.52 MSPS, pousantaj la desimasyon mete nan kat, ak pwodiksyon an se konplèks. Nan pwodiksyon ADC a, siyal la parèt jan sa parèt anba a nan Figi 7 avèk Zouti Pliye Frekans lan. Figi 7. ADC pwodiksyon spectre ilistre pa Zouti a Folding Frekans. Avèk yon revèy echantiyon antre nan 491.52 MHz ak yon frekans antre analòg nan 150.1 MHz, siyal la antre pral abite nan premye zòn Nyquist la. Dezyèm Harmony frekans antre nan 300.2 MHz pral alyas nan premye zòn Nyquist nan 191.32 MHz pandan y ap twazyèm Harmony nan 450.3 MHz alyas nan premye zòn Nyquist nan 41.22 MHz. Sa a se eta a nan siyal la nan pwodiksyon an nan ADC a anvan li pase nan DDC la. Koulye a, kite a gade nan ki jan siyal la pase nan blòk yo pwosesis dijital andedan DDC la. Nou pral gade siyal la pandan li ale nan chak etap epi obsève ki jan NCO a chanje siyal la ak pwosesis dezimasyon an imedyatman pliye siyal la. Nou pral kenbe trase a an tèm de to echantiyon opinyon an, 491.52 MSPS ak tèm fs yo pral ki gen rapò ak pousantaj echantiyon sa a. Ann obsève pwosesis jeneral la jan yo montre nan Figi 8 la. NCO a pral deplase siyal opinyon yo sou bò gòch la. Yon fwa siyal la nan domèn konplèks (negatif frekans) orè pi lwen pase –fs / 2, li pral pliye tounen alantou nan premye zòn Nyquist la. Next siyal la pase nan premye filtre a desimasyon, HB2, ki desim pa de. Nan figi a, mwen montre pwosesis dezimasyon an san yo pa montre repons filtre a menm si operasyon yo fèt ansanm. Sa a se pou senplisite. Apre premye desimasyon an pa yon faktè de, spectre ki soti nan fs / 4 fs / 2 tradwi nan frekans ant –fs / 4 ak dc. Menm jan an tou, spectre ki soti nan –fs / 2 rive –fs / 4 tradwi nan frekans ki genyen ant dc ak fs / 4. Siyal la kounye a pase nan dezyèm filtè dezimasyon an, HB1, ki tou dezime pa de (dezimasyon total la kounye a egal a kat). Spectre ki genyen ant fs / 8 ak fs / 4 pral kounye a tradwi nan frekans ki genyen ant –fs / 8 ak dc. Menm jan an tou, spectre ki genyen ant –fs / 4 ak –fs / 8 pral tradwi nan frekans ki genyen ant dc ak fs / 8. Malgre ke desimasyon endike nan figi a operasyon an filtraj desimasyon pa montre. Figi 8. Efè filtè dezimasyon sou spectre pwodiksyon ADC—egzanp jenerik. Sonje egzanp ki te deja diskite avèk yon echantiyon opinyon pousantaj 491.52 MSPS ak yon frekans opinyon 150.1 megaèrts. Frekans NCO a se 155 MHz ak pousantaj desiman an egal a kat (akòz rezolisyon NCO a, frekans NCO aktyèl la se 154.94 MHz). Sa a rezilta nan yon echantiyon pousantaj pwodiksyon de 122.88 MSPS. Depi AD9680 la configuré pou melanje konplèks nou pral bezwen mete domèn frekans konplèks nan analiz nou an. Figi 9 montre tradiksyon frekans yo byen okipe, men avèk etid atansyon nou ka travay fason nou nan koule siyal la. Figi 9. Efè filtè desimasyon sou ADC pwodiksyon spectre-aktyèl egzanp. Spectre apre chanjman NCO a: Frekans fondamantal la chanje soti nan +150.1 MHz desann nan -4.94 MHz. Imaj la nan orè yo fondamantal soti nan –150.1 megaèrts ak vlope toutotou a 186.48 megaèrts. Dezyèm amonik la orè soti nan 191.32 megaèrts desann nan 36.38 megaèrts.  Twazyèm amonik la orè soti nan +41.22 megaèrts desann nan –113.72 megaèrts. Spectrum apre desime pa 2: frekans fondamantal la rete nan –4.94 MHz. Imaj la nan fondamantal la tradwi desann nan -59.28 MHz epi li se atenye pa filtè a deziman HB1. Dezyèm Harmony la rete nan 36.38 MHz. Twazyèm amonik la atenye anpil pa filtre desimasyon HB2 la. Spectrum apre desime pa 4: Fondamantal la rete nan –4.94 MHz. Imaj fondamantal la rete nan –59.28 megaèrts. Dezyèm Harmony la rete nan -36.38 MHz. Twazyèm Harmony la filtre ak nòmalman elimine pa filtè dezimasyon HB1. Koulye a, kite a gade nan mezi aktyèl la sou AD9680-500 la. Nou ka wè fondamantal la abite nan –4.94 megaèrts. Imaj la nan fondamantal la abite nan -59.28 MHz ak yon anplitid nan -67.112 dBFS, ki vle di ke imaj la te atenye pa apeprè 66 dB. Dezyèm Harmony la rete nan 36.38 MHz. Remake ke VisualAnalog pa byen jwenn frekans Harmony yo paske li pa entèprete frekans NCO ak pousantaj deziman. Figi 10. FFT konplo pwodiksyon konplèks nan siyal apre DDC ak NCO = 155 megaèrts ak desime pa 4. Soti nan FFT a nou ka wè spectre pwodiksyon an nan AD9680-500 ak DDC a mete kanpe pou yon opinyon reyèl ak pwodiksyon konplèks ak yon frekans NCO nan 155 MHz (aktyèl 154.94 MHz), ak yon pousantaj deziman egal a kat. Mwen ankouraje w mache nan dyagram nan koule siyal yo konprann ki jan spectre la deplase ak tradui. Mwen menm mwen ta ankouraje w mache nan egzanp yo bay nan atik sa a ak anpil atansyon yo konprann efè yo nan DDC a sou spectre an pwodiksyon ADC. Mwen rekòmande enprime soti Figi 8 epi kenbe li sou la men pou referans lè w ap analize spectre pwodiksyon AD9680, AD9690, AD9691, ak AD9684. Pandan ke sipòte pwodwi sa yo, mwen te gen anpil kesyon ki gen rapò ak frekans ki nan spectre pwodiksyon an nan ADC yo ke yo konsidere kòm ineksplikabl. Sepandan, yon fwa yo fè analiz la epi yo analize koule siyal la nan NCO a ak filtè desimasyon yo, li vin evidan ke sa ki te an premye konsidere kòm spurs san rezon nan spectre an se aktyèlman jis siyal ki abite egzakteman ki kote yo ta dwe. Mwen espere ke apre w fin li ak etidye atik sa a ou pi byen ekipe pou w okipe kesyon pwochen fwa w ap travay ak yon ADC ki gen DDC entegre. Rete branche pou dezyèm pati a, kote nou pral kontinye gade lòt aspè nan operasyon DDC a epi tou ki jan nou ka similye konpòtman li.

Kite yon mesaj 

mesaj Lis