Ich habe einen Mischer in VHDL zu realisieren, den ich technisch problemlos bauen kann und auch synthetisieren, dessen Funktion ich aber nicht verstehe. Es handelt sich um einen Mischer der parallel in 2 Kanälen IQ-Daten multipliziert, die aus einem ADC und einen NCO kommen. Funktionieren tut es, nur was mir spanisch vorkommt, sind die Frequenzen: Der ADC läuft auf 82,5 MHz und sampelt kontinuierlich. Auch der NCO arbeitet mit dieser Taktfrequenz. Er erzeugt aber die beiden SIN/COS Ausgänge mit einem krummen Teilerverhältnis von 2.539 wobei 32,5 MHz herauskommen. Die 82,5 MHz Daten werden dann mit 11 (fragt mich nicht, warum ausgerechnet) dezimiert, um die gewünschten 7,5 MHz zu bekommen, wobei das Analogsignal am Eingang angeblich bis zu 15MHz Bandbreite haben soll/kann. Auf meine Rückfrage erklärte man mir, dass die Frequenzen sich so ergeben, damit genau 115 MHz rauskommen. Das ist irgendeine Sendedatenfrequenz im zielsystem. Leider kann ich hier keinen Fragen, da das Wissen um die analogen Verhältnisse bei einem anderen Standort liegt und hier nur die Elektronik gebaut wird. Was ich bräuchte, wäre ein Tipp oder Hinweis auf ein Schlagwort in der Literatur oder eine Kurzerklärung. Frage1: Was macht konkret ein solcher Mischer, der quasi die Frequenz A mit (N-A) mischt? Welche Bedeutung hat hier N, also die Summe? Frage2: Macht es Signalverarbeitungstechnisch Sinn, das FPGA und den NCO auf der doppelten Frequenz = 165 MHz laufen zu lassen? (Wäre möglich). So rein analogtechnisch weiss ich, dass Filter mit mehr headroom genauer sind/sein können. Frage3: Wer erklärt mir den komischen Faktor 11?
Ich konnte nicht ganz folgen. Zeiche mal ein Bockschaltbild vom Signalpfad. Hintergrund zum Mischen, vielleicht hieft es dir etwas auf die Sprünge, das Mischen ist ein Addtionstheorem. Sin (a)* sin(b)= 0,5 cos(a-b) -0,5 cos(a+b) Es wird nach dem Mischen eine Frequenz herausgefiltert. Die Filter darfst du nicht vernachlässigen.
Der Pfad ist simpel: Result_i = nco_sin * input; Result_q = nco_cos * input; Wie gesagt, rennen nco und adc auf den 82k5 MHz. Der NCO produziert Sin/Cos mit 32k5 MHz, also ungefähr "nur" 2.5 samples pro Periode. Hinterher geht es in FIR Filter. Wie gesagt, die Schaltung habe ich fertig bekommen und gebaut, nur was da "analog gesehen" rauskommt ist nicht so ganz klar. Leider weiss ich auch nicht genau, was der Kunde an Signal vorne reinsteckt.
Das sieht aus wie ein digitaler Tuner mit IQ Basisbandausgang (digital). Eingang: z.B. QAM moduliertes Signal bei 115 MHz Trägerfrequenz. Das tastet man mit 82.5 MHz ab. (Unterabtastung!), im digitalen Bereich liegt dann das Signal bei 32.5 MHz Trägerverfrequenz (aliasing). das multipliziert man mit mit dem 32.5 MHz sin/cos aus dem NCO und hat danach das Nutzsignal mit I und Q Anteil mit 82.5 MHz Abstatstrate. Nach downsampling auf 7.5 MHz hat man dann das Nutzsignal mit 7.5 MSymbols/s. Eigentlich ganz einfach.
http://folk.ntnu.no/htorp/Undervisning/TTK4165/notater/IQdemodulation.pdf Diese Dokument habe ich während mein MA verwendet. Es ist eine kurze Zusammenfassung über IQ demodulation und Mixing. Gruss, Valentin
Würde mich auch interessieren. Kann aber das PDF nicht laden. Alternativen?
Als Grundlagen-PDf habe ich u.a. dies hier: http://www.ak.tu-berlin.de/fileadmin/a0135/Unterrichtsmaterial/Skripte/EDS_Skript.pdf aber es beantwortet auch keine konkreten Fragen. Wenigstens weiss ich nun ungefähr, was da passiert.
Hi, die Datei kann man mittles google finden: "Introduction to IQ-demodulation of RF-data" Gruss, Valentin
Die Grundlage zum Thema: www.dspguru.com/sites/dspguru/files/QuadSignals.pdf
Lattice User schrieb: > Nach > downsampling auf 7.5 MHz hat man dann das Nutzsignal mit 7.5 MSymbols/s. Dann hat man immer noch zwei Signale I und Q. Wie verfährt man damit weiter? Warum erzeugt man überhaupt zwei und bleibt nicht bei einem? Denn das Mischen würde ja auch mit nur einem Signal funktionieren. Tom
Thomas Reinemann schrieb: > Dann hat man immer noch zwei Signale I und Q. Wie verfährt man damit > weiter? Die schickst Du dann auf einen QAM-Dekoder (ein etwas besserer Schwellwertschalter). Siehe [1] Duke [1] http://de.wikipedia.org/wiki/Quadraturamplitudenmodulation
Thomas Reinemann schrieb: > Lattice User schrieb: >> Nach >> downsampling auf 7.5 MHz hat man dann das Nutzsignal mit 7.5 MSymbols/s. > > Dann hat man immer noch zwei Signale I und Q. Wie verfährt man damit > weiter? Warum erzeugt man überhaupt zwei und bleibt nicht bei einem? > Denn das Mischen würde ja auch mit nur einem Signal funktionieren. > > Tom ICh will dir die Frage warum beantorten. Der Sinus und Cosinus sind orthogonale Funktionen. Beide habe die gleiche Frequenz. Die Bandbreite eines Kanals ist Frequenzabhängig. Mann kann mit der Qadratur Amplituden Modulation mehr Information übertragen. Man hat aber ein Problem, und das nennt sich Trägerrückgewinnung. Weil zum dekodieren auch der Winkelbezug hergestellt wird.
Duke Scarring schrieb: > Die schickst Du dann auf einen QAM-Dekoder (ein etwas besserer > Schwellwertschalter). Siehe [1] Danke, ok. Das ist offensichtlich. Ich habe aber schon Anwendungen gesehen (Sonar/Radar) da macht man die IQ-Aufteilung mit dem Echo, wird dann der Sendepuls auch moduliert?. In anderen Anwendungen wie den hier genannten Beispielen http://www.dspguru.com/sites/dspguru/files/QuadSignals.pdf http://folk.ntnu.no/htorp/Undervisning/TTK4165/notater/IQdemodulation.pdf wird es nur zum Mischen von Signalen verwendet, ohne anschließende Demodulation. Dort habe ich Verständnisprobleme. Tom
Thomas Reinemann schrieb: > Duke Scarring schrieb: >> Die schickst Du dann auf einen QAM-Dekoder (ein etwas besserer >> Schwellwertschalter). Siehe [1] > > Danke, ok. Das ist offensichtlich. Ich habe aber schon Anwendungen > gesehen (Sonar/Radar) da macht man die IQ-Aufteilung mit dem Echo, wird Sonar Radar ist was anderes, hier wird keine Information übertragen. Der Übertragungskanal selbst wird vermessen.
Duke Scarring schrieb: > Thomas Reinemann schrieb: >> Dann hat man immer noch zwei Signale I und Q. Wie verfährt man damit >> weiter? > Die schickst Du dann auf einen QAM-Dekoder (ein etwas besserer > Schwellwertschalter). Siehe [1] Da ist aber noch etwas an Arbeit zu leisten. 1. Sind Sender und Empfänger natürlich nicht in Phase bezüglich der IQ Symbole. (Das äussert sich in einer Verdrehung des IQ Diagramms) 2. Laufen Sender und Empfänger nicht vom gleichen Oszillator, d.h. die Symbolrate unterscheidet sich etwas. 3. Das gleiche gilt für die Trägerfrequenz, wobei in manchen Anwendungen Symbolrate und Trägerfrequenz fest gekoppelt sein können. Auf der Empfängerseite ist das beim TE der Fall. Im allgemeinen (z.B. bei DVB) kann man davon nicht ausgehen). Alle 3 Abweichungen müssen im Demodulator korrigiert werden, dann kann man mit dem "Schwellwertschalter" die Nutzdaten zurückgewinnen. Im Falle von QAM-4 und QPSK reicht das Vorzeichen von I und Q um daraus 2 bit Nutzinformation zu extrahieren.
>Macht es Signalverarbeitungstechnisch Sinn, > das FPGA und den NCO auf der doppelten Frequenz laufen zu lassen? Gute Frage! Eigentlich nein, denn wenn die punkteweise Zuordnung der Samples passt, ist es egal, ob man noch Zwischenwerte hat, da man beim Filtern Dezimieren ohnehin Nullen annimmt Samples weglässt. Kommt halt auf die Filtergüte an! Demgemäß (da diese endlich ist) könnte es doch wiederum von Vorteil sein, mit doppelter Auflösung zu rechnen. Ich kenne es nur aus dem Consumer-Videobereich, da sind die Filter nicht so kritisch. Ich brauche immer so meine 40dB-50dB Güte und fertig. Wie es im Bereich technischer Signalverarbeitung aussieht, weiss ich nicht. Man will ja mit den Signales auch noch was anstellen und nicht nur gucken. Ich denke, man braucht dazu aber auch die doppelte Info vom ADC, wenn es was bringen soll, so rein gefühlsmäßig.
Wie würde man das machen, mit doppelter Auflösung zu rechen? Ich gehe davon aus, dass doppelte Samplezahl gemeint ist. ?
Woczek schrieb: >> das FPGA und den NCO auf der doppelten Frequenz laufen zu lassen? Dann würde sich aber an einer Diskrepanz zwsichen Fs und Fnco nichts ändern. Der Abstand fs zu fnco müsste erhöht werden.
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