‮Сдвиг по фазе (kincajou) wrote,
‮Сдвиг по фазе
kincajou

TRX(5)

Моя ошибка была в том, что я с чего-то вдруг решил, что обычного смешивания сигналов достаточно для решения задачи. Но это не так, ибо информация о фазовых сдвигах на самом деле теряется. Для правильной обработки нужно формирование комплексного сигнала, а это значит, нужен IQ-смеситель и соответствующий гетеродин. Именно это меня пугало.... но ведь сделать это не так уж и сложно. Схема-то точно такая же, как делается квадратурное преобразование для любых прочих сигналов!

Итак, нужные ингридиенты: обычный перестраиваемый генератор (VFO), работающий в диапазоне.. ну, скажем, от 100 до 160 МГц; два смесителя (и тут как раз SA612 вполне годятся); два ФНЧ с частотой среза 60 МГц каждый. И ещё один генератор, работающий на фиксированной частоте 100МГЦ и выдающий два сигнала, сдвинутых относительно друг друга на 90 градусов, то есть тот самый sin/cos. А его уже можно сделать по схеме с делением (единственная сложность - нужен будет в самом деле быстрый делитель частоты).

Смешиваем выход VFO с sin/cos, фильтруем и получаем именно то, что доктор прописал: два сигнала с одной и той же частотой, меняющейся в диапазоне от 0 до 60МГЦ с точным (если всё сделано хорошо) фазовым сдвигом в 90 градусов, готовый для подачи на основной, тыскыть, zeroIF-смеситель. На входе которого антенна (и интересующий нас сигнал с частотой, например, F0), а на выходе - I/Q baseband.

В традиционной схеме после смесителя будет стоять двойной ФНЧ, выделяющий нужную полосу, затем уже двойной АЦП и далее тривиально.

Но загвоздка в том, что у меня нету двойного АЦП. Но есть, как уже не один раз писал, довольно-таки неплохой одноканальный 16-битный АЦП с относительно невысоким потреблением электричества, удобный, надёжный и недорогой. И соответствующий ему ЦАП. Чтобы иметь возможность работать с квадратурными сигналами, этого вроде как маловато... Но! Та самая "гениальная" схема становится, как мне что-то подсказывает, вполне работоспособной, если я сдвину её выходной сигнал на низкую ПЧ, которую уже вполне можно цифровать. И сдвину её не так, как предполагал до этого, а ещё одним КОНЕЧНО ЖЕ квадратурным смесителем!

Именно так можно получить узкополосный сигнал с сохранением всех фазовых соотношений внутри полосы, расположенный не "вокруг нуля", а там, где нам надо. Имея в виду 500-килогерцовый АЦП, удобно в кач-ве низкой ПЧ выбрать частоту 125 килогерц, тогда последующая цифровая обработка становится очень простой. Ещё проще она будет (из-за "круглости" получающихся соотношений), если выбрать 128 килогерц, чуть-чуть (до 512квыб/с - полагаю, лишних 3.2% тактовой частоты он нам простит) подразогнав АЦП. При этом усиление всего тракта можно сосредоточить именно после второго смесителя, то есть не нужен симметричный двухканальный УПЧ -- хватит и традиционной схемы.

Кроме того, такая схема обращаема: при распространении сигнала в обратную сторону, от выхода ко входу, он претерпевает точно такие же преобразования. То есть, ЦАП выдаёт полосовой сигнал, сформированный вокруг 125 килогерц (но не обязательно - главное, чтоб попал в полосу пропускания), затем он переносится на нуль, проходит через ФНЧ, вычищающий "цифровую" грязь, затем переносится на F0 и идёт в антенну... что, собсно говоря, нам и надо.

Схема получается не самой простой. Два двойных смесителя - это несколько громоздко... но вс же не настолько громоздко, как три синтезатора, три смесителя и два полосовых фильтра с цепями согласований. Всё равно выигрыш! Если, конечно, я не налепил опять лажи в этих выкладках.

Шуметь эта схема будет чуточку сильнее, чем традиционный direct-conversion, но только натурный эксперимент покажет, насколько всё плохо (или наоборот, как всё хорошо).
Tags: радио
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 15 comments