|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Tato diplomová práce se zabývá teoretickým rozborem základních parametrů přijímačů, architekturou vstupních obvodů a digitalizací signálů. Podle zadání je navrženo blokové schéma analogového vstupního dílu softwarového přijímače s již konkrétními součástkami a je spočítána celková bilance tohoto zapojení. Následně jsou navrženy a prakticky realizovány jednotlivé části celého systému. Jedná se o sadu čtyř vstupních filtrů pro pásma: krátké vlny do 30 MHz, 87,5-108 MHz, 144-148 MHz a 174-230 MHz. Hlavním bodem návrhu je obvod obsahující nízkošumové zesilovače, přepínače a dva zesilovače s řiditelným zesílením. Převážně jsou použity integrované obvody od firmy Analog Devices. Pro ovládání jednotlivých přepínačů a řiditelných zesilovačů byl navržen samostatný přípravek, který je s hlavním obvodem propojen kabelem. V poslední fázi byl celý systém i jeho jednotlivé části podrobeny měření. Zejména díky množství osazených SMA konektorů je možno změřit jednotlivé části systému a také máme možnost ho částečně modifikovat.
Vztah 1. ideálního softwarového rádia.
. Pokud uvažujeme vzorkovací teorém, říkající minimální hodnota
vzorkovacího kmitočtu musí být rovna nebo větší dvojnásobku maximální vzorkované
frekvence, nelze tento princip pro příjem signálů pásmu VKV použít. provedení
digitalizace signálu následuje číslicové směšování, zpravidla základního pásma, dále
filtrace decimace.
Ty mají své hranice celých násobcích poloviny použitého vzorkovacího kmitočtu
a kopie původního spektra bude nacházet všech Nyquistových zónách.
Pro správné podvzorkování musí platit vztah 1. Při výpočtu vycházím největšího pásma pro VKV III, kde šířka
pásma MHz střední kmitočet 202 MHz. Můžeme
konstatovat, při použití metody podvzorkování architektury, kde dochází ke
zpracování signálu přímo vysokofrekvenčním pásmu, tento model softwarového
přijímače nejvíce blíží stavu tzv.
To znamená, anténou vstupním filtrem jsou zařazené pouze zesilovače
a antialiasingový filtr, kterém následuje přímo A/D převodník.1)
Pokud chceme použít jeden vzorkovací kmitočet pro všechny tři pásma, situace se
nepatrně komplikuje. Pokud signál
připadne sudé zóny, možné upravit algoritmy pro zpracování signálu tak, aby se
přizpůsobily tomu, spektrum převrácené.2.2
fD 1,5 doporučený vzorkovací kmitočet lze vypočítat podle
následujícího vztahu, kde značí číslo Nyquistovy zóny níž spadá vzorkovaný
signál. Pro zbylá
dvě pásma zkontroluji, zda nachází kompletně jedné Nyquistových zón splňují
podmínku fB. Pokud
záleží orientaci spektra, potřeba volit liché Nyquistovy zóny.
s
scc
s
f
ff
NZHz
NZ
f
f
⋅
+⋅
=⇒
−⋅
⋅
=
2
4
][
12
4
(5.10 uvedený kapitole 1.10 bez problémů splněn
(202/56 1,5) doporučený vzorkovací kmitočet vychází fs= 115,5 MHz. 49. Řetězec nakonec pokračuje signálovým procesorem realizujícím
zpracování signálu.46
5 POUŽITÍ METODY PODVZORKOVÁNÍ
Jak již bylo nastíněno dříve, cílem této práce navrhnout zhotovit vstupní
analogový díl pro softwarový přijímač pracující vysokofrekvenčním pásmu.
Z vlastností této koncepce vyplývá, jedním zásadních faktorů bude použití
rychlého A/D převodníku dostatečným rozlišením. Pro její správnou funkci však třeba zvolit takový
vzorkovací kmitočet, aby celé vzorkované pásmo spadalo jediné Nyquistovy zóny. Jelikož ale
jedná pásmové signály (87,5 108 MHz, 144 148 MHz 174 -230 MHz) možno
aplikovat metodu podvzorkování.
Celkový nákres možného kmitočtového spektra znázorněn obr. trhu současné době již
vyskytují A/D převodníky vzorkovací frekvencí 125 MHz rozlišením bitů
i vyšším
