Технические разделы

Цифровая система передачи

Наиболее простым вариантом цифрового передатчика с цифровым выходом можно считать комбинацию из цифрового сигнального процессора (DSP) и прямого цифрового синтезатора частоты (DDS), рис.2. При этом DDS должен иметь одиночный (не квадратурный) выход. Такой передатчик может формировать сигналы с амплитудно-фазовыми видами модуляции (АМ, ЧМ, SSB, PSK, FSK, QAM) на частотах до десятков МГц.

Рис.2

На схеме представлена реализация цифрового передатчика на основе DSP-процессора. DSP - это специализированный микропроцессор, предназначенный для цифровой обработки сигналов. Процессоры DSP имеют преимущество при выполнении последовательных или насыщенных циклами алгоритмов, а также при реализации сложных алгоритмов, требующих вычислений с плавающей точкой. Также процессоры хорошо подходят для реализации малобюджетных проектов, не требующих большой вычислительной мощности, а также для создания устройств с низким энергопотреблением. Альтернативой DSP, при реализации цифровой обработки сигналов, являются ПЛИС (программируемая логическая интегральная схемы). Основные достоинства ПЛИС это:

высокое быстродействие;

- возможность реализации сложных параллельных алгоритмов;

наличие средств САПР, позволяющих проводить полное моделирование систем;

возможность программирования или изменения конфигурации;

совместимость при переводе алгоритмов на уровне языков описания аппаратуры (VHDL, AHDL, Verilog и др.);

совместимость по уровням и возможность реализации стандартного интерфейса;

наличие библиотек программ, описывающих сложные алгоритмы.

Архитектура ПЛИС как нельзя лучше приспособлена для реализации таких операций, как умножение, свертка и т.п. Быстродействие ПЛИС позволяет реализовывать многие алгоритмы в радиочастотном тракте (в частности алгоритмы фильтрации). В нашем устройстве мы будем использовать в качестве ядра цифрового формирования ВЧ сигналов ПЛИС. Главным образом это обусловлено тем, что ПЛИС позволяют эффективно реализовывать сложные параллельные алгоритмы даже на микросхемах относительно недорогих семейств. Правда в отличие от DSP ПЛИС необходимы некоторые внешние элементы, такие как: память данных и память программ, тактовый генератор, формирователь шины или схемы управления и т.п. Следовательно в нашу схему следует добавить микроконтроллер и тактовый генератор соединенных с ПЛИС. Таким образом схема нашего проектируемого устройства будет выглядеть как на рис.3.

Рис.3

После цифровой обработки сигнала необходимо получить сигнал в аналоговой форме, поэтому к ПЛИС подключается ЦАП. Цифро-аналоговый преобразователь принимает параллельные цифровые данные и создает аналоговый выходной сигнал, являющийся функцией входного цифрового кода. Основными характеристиками при выборе ЦАП служат:

разрядность N (задаваемую в битах). И 2 в степени N младших значащих бит (МЗБ) определяют максимальный выходной аналоговый сигнал;

интегральная нелинейность (Integral NonLinearity - INL), показывающая, насколько передаточная характеристика ЦАП отличается от идеальной, строго линейной характеристики;

дифференциальная нелинейность (Differenrial NonLinearity - DNL) определяет, насколько приращение аналогового сигнала, полученное при увеличении кода на 1 МЗБ, отличается от идеального значения;

погрешность смещения ЦАП, определяющая отклонение реального выходного сигнала от идеального равна выходному сигналу при отсутствии на входе цифровых данных. Эта погрешность постоянна для всех входных цифровых данных и может быть компенсирована соответствующей калибровкой. Приемлемое значение погрешности обычно меньше ±10 мВ;

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи по технике и технологиям

Широкополосное высокочастотное устройство коммутации
Понятие фильтра было введено в 1915г. независимо друг от друга Дж. Кэмбеллом и К. Вагнером в связи с их исследованиями в области линий передачи и колебательных систем. С тех пор теория и технология фильтров непрерывно развивались ...

Расчет надежности радиоэлектронных устройств
Оценка показателей надежности радиоэлектронных устройств (РЭУ) является обязательной процедурой, выполняемой на этапе проектирования аппаратуры. Актуальность задач по расчету надежности объясняется тем, что они дают ответ на вопрос о ц ...

© 2022 | www.techexpose.ru