Элементная база цифровых радиоприемных устройств, страница 2

                        согласование с источником сигнала по постоянному току

Источник питания AD6640

- рекомендуется линейный источник питания.

- конденсатором 0,1 мкФ на каждый вывод питания ИМС

- напряжение питания  +5 В ±5%, можно 3,3 В для цифровой части АЦП

Согласование выходных цепей AD6640

- сопротивление нагрузки  348 Ом

- буферные ИМС вентили 74LCX574 (1 вентиль на 1 выход АЦП)

- скорость нарастания напряжения 1 В/нс

-  емкость нагрузки 10 пФ для КМОП вентиля

-  ток заряда равен 10 пФ х 1 В / 1 нс = 10 мА,  полный ток равен 10 мА х 12 бит = 120 мА

Понижающие (Down) преобразователи

DDC – Digital Down Converter

Назначение DDC:

- канальная фильтрация

- децимация сигнала

- формирование квадратур

- демодуляция

Понижающий преобразователь AD6620

4 каскада обработки сигнала:

- цифровой преобразователь частоты

- цифровой гетеродин с цифровой настройкой

- два фильтра с фиксированными коэффициентами CIC2,  CIC5

- фильтр с программируемыми коэффициентами RCF

- преобразователь формата.

Архитектура AD6620

Цифровой гетеродин

- разрядность квадратурных сигналов гетеродина 32 бит

- фазирование сигнала гетеродина

Децимирующий фильтр с постоянными коэффициентами CIC2

        - коэффициент децимации =2..16

        - КИХ фильтр 2-го порядка

        - частота входных отсчетов CIC2

        - частота выходных отсчетов – входных для CIC5 

Децимирующий фильтр с постоянными коэффициентами CIС5

        - коэффициент децимации =1..32

        - КИХ фильтр 5-го порядка

        - частота входных отсчетов CIC2

        - частота выходных отсчетов – входных для RCF 

Фильтр с программируемыми коэффициентами RCF

        - разрядность коэффициентов – 20

        - коэффициент децимации =1..32

        - КИХ фильтр с 256 отводами

Порт входных данных

Входной интерфейс

- данные с ПЗ 16 бит мантиссой и 3 бит порядок

- скорость до 65 МГц

- переключаемые входы А/В

- входы КМОП 3,3 В

- выходы КМОП 5 В, ТТЛ

Режимы ввода данных:

-  один реальный канал

-  один комплексный канал

-  разнесенные реальные каналы

Выходной порт данных

- 16 бит параллельный порт

-  синхронный последовательный порт

Преобразование частоты

        - 2 перемножителя

        - цифровой гетеродин квадратур 32 бит, частота , шаг перестройки

Управление цифровым гетеродином:

- управляющее слово 32 бит беззнаковое целое

- код частоты цифрового гетеродина

- один реальный или разнесенные реальные каналы:

- один комплексный канал:

Дизер фазы цифрового гетеродина

- регистр управления цифрового гетеродина:

бит 1 = «1» - шум усечения фазы рандомизируется

- необходимость дизера устанавливается отдельно для каждой частоты

Дизер амплитуды (комплексный дизер) цифрового гетеродина

- регистр управления цифрового гетеродина:

бит 2 = «1» - амплитуда гетеродина рандомизируется

Сдвиг фазы

- 16 бит регистр сдвига фазы добавляет сдвиг фазы в накопитель фазы цифрового гетеродина

0000  – соответствует сдвигу фазы 0 радиан

FFFF – соответствует сдвигу фазы  радиан

Синхронизация ЦУГ

- обеспечивает когерентность нескольких DDC

- выход импульса синхронизации SYNC_NCO

        «1» бит внутреннего регистра SYNC_M/S – синхроимпульс SYNC_NCO по переднему фронту тактового импульса

        «0» бит внутреннего регистра SYNC_M/S – вывод SYNC_NCO принимает внешний синхроимпульс по переднему фронту тактового импульса

- можно использовать внешний тактовой импульс для синхронизации всех DDC

Фильтр с постоянными коэффициентами CIC2

- децимирующий фильтр 2-го порядка с постоянными коэффициентами

- частота выходных данных

=1 – децимации нет

-  частотная характеристика фильтра CIC2:

,

.

=0…20  -     коэффициент масштаба

Условие отсутствия переполнения на выходе:

,

Выходной сигнал фильтра:

,

 - входной сигнал фильтра в долях полного масштаба

        Пример расчета фильтра

- частота отсчетов 10 МГц

- подавление помехи дискретизации 100 дБ

- полоса пропускания ±7 кГц

 - полоса пропускания в долях частоты дискретизации

Подавление в фильтре CIC2

         

Фильтр с постоянными коэффициентами CIC5

- децимирующий фильтр 5-го порядка с постоянными коэффициентами

- частота выходных данных

=1 – децимации нет

-  частотная характеристика фильтра CIC5:

=0…32  -     коэффициент масштаба

Условие отсутствия переполнения на выходе:

,

Выходной сигнал фильтра:

 - входной сигнал фильтра CIC5 в долях полного масштаба

        Подавление в фильтре CIC5 

Фильтр с программируемыми коэффициентами (RCF)

Объем каждого ОЗУ данных 256 х18 бит

Объем ОЗУ коэффициентов 256 х 20 бит

Разрядность выходных данных   23 бит

Число отводов фильтра .

 - частота выходных отсчетов

Параллельная обработка данных с использованием DDС

- обработка на больших интервалах времени

- получение больших коэффициентов децимации

- фильтры большого порядка

Упрощенный широкополосный приемник персональной связи