Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине "Цифровые радиопередающие устройства", страница 3

Вот еще несколько полезных замечаний по разработке структурной схемы цифрового радиопередатчика.

При выборе АЦП требуется в первую очередь учитывать его быстродействие (количество выборок в секунду), разрядность и скорость обмена по интерфейсу, связывающему его с микроконтроллером. Эти параметры должны быть приведены в тексте курсовой работы. Нужно показать и источник тактового сигнала для АЦП – собственный кварцевый резонатор, внешний генератор и т.п. У микроконтроллера должно быть достаточно портов ввода-вывода, чтобы обслужить и выбранный вами АЦП, и прочие устройства – это следует учитывать при выборе способа обмена данными (параллельный, последовательный) между АЦП и микроконтроллером. Также требуется указать источник опорного напряжения для АЦП – внутренний (если он имеется на кристалле АЦП) или внешний, т.е. отдельную микросхему.  

Для выбираемого микроконтроллера важна производительность, связанная с тактовой частотой и количеством тактов, требуемых в среднем для выполнения одной команды. Производительность имеет важное значение в том случае, когда процессор «непрерывно» принимает поток входных данных и, особенно, когда осуществляет «непрерывную» перезагрузку регистров синтезатора для осуществления модуляции радиосигнала в реальном времени. Поэтому необходимо рассчитать тактовую частоту микроконтроллера (с запасом), указать источник тактового сигнала – подключенный к внутреннему генератору кварцевый резонатор, внутренний прецизионный RC-генератор или внешний генератор. Стоит обратить внимание на объем оперативной памяти (если входные данные приходится накапливать) и на количество портов ввода-вывода, если требуется параллельная загрузка каких-либо устройств.

Самым ответственным решением в данной курсовой работе, по-видимому, является выбор синтезатора частоты, поскольку именно он определяет всю структуру радиочастотной части передатчика. При выборе синтезатора частоты необходимо принимать во внимание целый ряд факторов:

- диапазон рабочих частот, шаг сетки частот, а также необходимость дальнейшего повышения (или преобразования) частоты в усилительно-генераторном тракте; здесь определяется тип синтезатора – прямого цифрового синтеза (DDS) или косвенного синтеза с ФАПЧ (PLL);

- возможность и целесообразность осуществления заданной модуляции в синтезаторе частоты, подходящем по требованиям диапазона частот и шага по частоте; в противном случае необходимо введение дополнительных модулирующих каскадов после синтезатора частоты;

- шумовые свойства синтезатора, уровень паразитных составляющих в спектре его выходного сигнала в соответствии с требованиями ТЗ либо нормативных документов на данный тип передатчика;

- иногда может понадобиться учет таких факторов, как скорость перестройки по частоте, скорость загрузки данных, энергопотребление микросхемы синтезатора и т.п.

Отдельно стоит сказать о применении для повышения рабочей частоты синтезаторов прямого цифрового синтеза, имеющих отдельные квадратурные ВЧ выходы сигнала, так называемых «квадратурных модуляторов» - специальных аналоговых микросхем, предназначенных для переноса рабочей частоты DDS вверх с подавлением частоты гетеродина и зеркального канала. Существует целый ряд таких микросхем, причем каждая из них работоспособна в определенном диапазоне частот выходного сигнала; именно по этому диапазону, прежде всего, следует подбирать такой «квадратурный модулятор».

Образец структурной схемы

В качестве альтернативы для построения усилительного тракта из отдельных транзисторных каскадов можно рекомендовать применение монолитных усилительных модулей, нужно лишь подобрать модуль, подходящий по входной и выходной мощности, диапазону частот, напряжению питания, режиму работы (т.е. для амплитудно-фазовых видов модуляции, например, нельзя применять модули, транзисторы которых работают в нелинейном режиме); в спецификации усилительного модуля производителем всегда указывается, для какого класса сигналов данный модуль предназначен. В ряде случаев может оказаться, что входящая в состав модуля ВСФЦ удовлетворяет требованиям вашего ТЗ, что избавляет от необходимости применять отдельную ВСФЦ.