|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Táto práca sa zaoberá možnosťami využitia koncepcie softwarového rádia pre rádioamatérske účely v pásme KV a jej následnej implementácie do vhodne navrhnutého hardwaru. Cieľom je návrh transceiveru schopného pracovať v režimoch AM, FM, SSB, a CW. V rámci teoretického rozboru problematiky sú preskúmané používané architektúry softwarových rádií a ich jednotlivé bloky. Rozbor je zameraný hlavne na analógové časti reťazca, ako sú vstupný a koncový zosilňovač, filtre a prevodníky. Ďalej sú preskúmané algoritmy spracovania signálov pre prijímač aj vysielač v daných režimoch a zostavené ich počítačové modely. Navrhnuté algoritmy sú následne implementované do obvodu FPGA (Virtex-5) na dostupnej vývojovej doske.
aliasingu,
musí platiť Nyquistova podmienka vzorkovania:
. signál vzorkovaný vzorkovacím
kmitočtom fvz spektrum vstupného signálu F(ω), pre spektrum vzorkované signálu
platí vzťah:
(2)
Prakticky znamená, spektrum navzorkovaného signálu dané súčtom replík
spektra pôvodného signálu skopírovaných k-násobky vzorkovacieho kmitočtu.13) možné rozdeliť tzv. zohľadnení
spomenutých vplyvov pri použití prevodníka N-bitov, vzorkovacím kmitočtom fvz
a šírkou pásma filtra možné pomer S/N vyjadriť rovnicou:
(1)
Ďalším možným zdrojom skreslenia pri vzorkovaní prekročenie rozsahu A/D
prevodníka. jeho obmedzeniu slúži systém AGC. Spôsobuje ho
zaokrúhľovanie vstupnej hodnoty signálu kvantovacie hladiny. prvej
Nyquistovej zóne nachádza spektrum pôvodného signálu základnom pásme. Približne platí, pridaním jedného bitu sa
zlepší pomer S/N dB. Aby
nedošlo skresleniu signálu prekrytím susediacich spektrálnych replík tzv. Zníženie kvantizačného šumu možné docieliť tzv.
V nasledujúcich zónach nachádzajú repliky tohto spektra (nepárne zóny) repliky
časti spektra pôvodného signálu pre záporné frekvencie, ktoré zrkadlovo otočené
v porovnaní spektrom pre kladné frekvencie.
prevzorkovaním (oversampling) následným filtrovaním. 1. Nyquistove zóny. Toto speriodizovanie spektra
výstupného signálu výrazne ovplyvňuje voľbu hodnoty vzorkovacej frekvencie.
Vzorkovanie spektrum signálu:
Pri vzorkovaní signálu dôležité zohľadniť zmeny spektre výstupného signálu,
ktoré práve diskretizácia signálu spôsobuje. Dynamický rozsah A/D prevodníka
je teoreticky určený pomerom S/N. Podobne
ako pri zosilňovačoch A/D prevodníkoch objavujú nelinearity, ktoré spôsobujú
harmonické alebo intermodulačné skreslenie. Prevzorkovanie znamená
použitie vyššieho vzorkovacieho kmitočtu. granulačný šum pri
vzorkovaní konštantnej úrovne výstup osciluje medzi dvomi hladinami).11
Parametre A/D prevodníkov:
Hlavnými parametrami A/D prevodníkov pre použitie rádiovej technike ich
rýchlosť, dynamický rozsah tzv. Pri praktickom použití však záleží využití
rozsahu prevodníka (najväčší dynamický rozsah pri 100 využití rozsahu). Okrem
šumov bežných zdrojov vznikajú A/D prevodníku špeciálne druhy šumu, ktorých
najvýznamnejší nazýva kvantizačným (existuje ešte napr. Úroveň šumu priepustnom pásme nasledujúceho filtra
(má charakter dolnej alebo pásmovej priepusti) potom nižšia. Pre praktické použitie preto pre A/D
prevodníky udáva dynamický rozsah bez nežiaducich zložiek (SFDR). toho vyplýva, že
s rastúcim počtom bitov jeho hodnota klesá. pomer S/N (SNR Signal Noise Ratio). Výkon šumu zostane rovnaký, avšak je
roztiahnutý väčšieho pásma.
Vzniknuté spektrum (Obr
