Главное


Прямое преобразование частоты

Реконфигурация и, как следствие, вытеснение аналоговой на цифровую обработку сигналов в портативных приемниках добавило много научных интересов в области телекоммуникаций. Цель заключается в реализации все более и более управляемых цифровых взамен аналоговых компонентов приемника для получения мультипротокольных систем и сокращении расходов на элементы приемника, вследствие пониженного потребления мощности, размеров и площади чипа и стоимости расходов. В связи с этим, сложилась концепция оставить нежелательные эффекты аналоговой обработки, не производя дополнительных преобразований в этой области, а устранять все эффекты цифровыми методами. Ложные эффекты, рассматриваемые в этой работе, отвечают за разбаланс (фазы и амплитуды) сигнала гетеродина и несоответствия между квадратурными сигналами, полученными в аналоговом приемнике. В результате, появляется разбаланс синфазного и квадратурного сигналов. Сигнал на промежуточной частоте в приемнике должен иметь вид:

(4.1)

Где состоит из синфазной(I) и квадратурной(Q) компонент модулированного сигнала. Идеальный сигнал гетеродина может быть представлен как:

(4.2)

В работе исследуется влияние ложных эффектов на сигнал в области ПЧ. Это приводит к соотношению между методами приема прямого преобразования: с мультипликативным и аддитивным гетеродинированием. Основной целью исследования является регенерация передаваемого сигнала, который искажается вследствие несовершенства аналоговой части приемника. Измерение тестовыми сигналами, адаптивная фильтрация и слепое разделение источника (BSS) могут быть использованы для восстановления полезного сигнала. Регенерации сигнала с использованием алгоритмов BSS позволяет избежать дополнительных затрат на процедуру калибровки изделия[33]

Техника прямого преобразования частоты «вниз»(DDC) преобразует сигнал высокой частоты на ПЧ. Для этой цели частота гетеродина выставляется равной частоте желаемого канала . Из-за эффектов температурной зависимости, производственных несовершенств аналоговых компонентов I-и Q-сигналы не могут идеально совпадать. Амплитуда, а также фаза сигнала местного генератора будет отличаться от соответствующих значений квадратурного и синфазного сигналов в результате фазового и амплитудного разбалансов. Таким образом, идеальный сигнал гетеродина преобразуется в:

(4.3)

Рис. 4.1. Схема прямого преобразование частоты с использованием мультипликативного смешения

Независимо от архитектуры аналогового front-end’а, наблюдается эффект разбаланса синфазного и квадратурного сигналов.[34]

Прямое преобразование путем мультипликативного гетеродинирования

Мультипликативное смешение является обычной реализацией прямого преобразования частоты. Здесь, ВЧ-сигнал умножается на исходный сигнал гетеродина с одной стороны (синфазная компонента) , и на повернутый на 90 градусов сигнал гетеродина - с другой(квадратурная компонента), то есть в принципе получается, что

Предполагается, что «верхний» и «нижний» пути сигнала не совпадают между собой с относительным коэффициентом M1. На Рис. 4.1 изображена схема приемника с соответствующими расхождениями. После смешивания, фильтр нижних частот (ФНЧ) подавляет нежелательные высокочастотные компоненты. Таким образом, оцифрованными будут почти только интересующие IQ-сигналы. В соответствие с Рис. 4.1 и вышесказанным, получаем:

(4.4)

(4.5)

В общем, уравнения (4.4) и (4.5) могут быть переписаны в матричной форме для рассмотрения всех возможных линейных разбалансов.

(4.6)

Будем считать, что разбаланс амплитуды и фазы присутствует в каждом из путей (I и Q). Вследствие этого, определим отношение сигнал-помеха(signal-to-interference ratio) для каждого из путей:[38]

и (4.7)

Прямое преобразование путем аддитивного гетеродинирования

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Территориальное планирование сетей телерадиовещания с учетом ЭМС РЭС на основе геоинформационных технологий
На этапе проектирования телекоммуникационных сетей с появлением электронных карт и геоинформационных систем появилась возможность проведения более точных расчетов размещения радиоэлектр ...

Геоинформационные системы в экологическом туризме
Информационные системы и технологии широко используются в экологическом туризме при организации и планировании туризма, формировании и реализации туров, транспортном и экскурсионном обсл ...

Характеристики сигналов в каналах связи
Беспроводные сети. Беспроводная Ethernet. Существует несколько технологий беспроводных сетей, использующих как радио-, так и инфракрасные волны. Эти технологии существуют уже несколько лет ...

www.techspirit.ru © 2019