В цифровой обработки сигналов , A цифровой понижающий преобразователь ( DDC ) преобразует в цифровую форму, ограниченного по полосе частот сигнала на более низкой частоте сигнала при более низкой частоте дискретизации , чтобы упростить последующие этапы радио. Процесс может сохранить всю информацию в интересующей полосе частот исходного сигнала. Входные и выходные сигналы могут быть действительными или комплексными отсчетами. Часто DDC преобразует исходную радиочастоту или промежуточную частоту в сложный сигнал основной полосы частот .
Архитектура [ править ]
DDC состоит из трех подкомпонентов: прямого цифрового синтезатора (DDS), фильтра нижних частот (LPF) и субдискретизатора (который может быть интегрирован в фильтр нижних частот).
DDS генерирует сложную синусоиду на промежуточной частоте (ПЧ). Умножение промежуточной частоты на входной сигнал создает изображения с центром на суммарной и разностной частотах (что следует из свойств сдвига частоты преобразования Фурье). Фильтры нижних частот пропускают разностную (т. Е. Основную полосу) частоту, отклоняя изображение суммарной частоты, что приводит к комплексному представлению основной полосы частот исходного сигнала. При разумном выборе полосы пропускания ПЧ и ФНЧ сложный сигнал основной полосы частот математически эквивалентен исходному сигналу. В своей новой форме его можно легко субдискретизировать, и он более удобен для многих алгоритмов DSP.
Можно использовать любой подходящий фильтр нижних частот, включая фильтры FIR , IIR и CIC . Наиболее распространенный выбор - это FIR-фильтр для низких значений прореживания (менее десяти) или CIC-фильтр, за которым следует FIR-фильтр для больших коэффициентов понижающей дискретизации.
Вариации на DDC [ править ]
Полезны несколько вариантов DDC, в том числе многие, которые вводят сигнал обратной связи в DDS. Это включает:
- Контуры фазовой автоподстройки частоты с управляемым восстановлением несущей, в которых I и Q сравниваются с ближайшей идеальной точкой совокупности сигнала PSK , а результирующий сигнал ошибки фильтруется и подается обратно в DDS.
- Цикл Костаса, в котором I и Q умножаются и фильтруются нижними частотами как часть цикла восстановления несущей BPSK / QPSK
Реализация [ править ]
DDC чаще всего реализуются в логике в виде программируемых вентильных матриц или специализированных интегральных схем . Хотя программные реализации также возможны, операции в DDS, умножителях и входных каскадах фильтров нижних частот выполняются с частотой дискретизации входных данных. Эти данные обычно берутся непосредственно из аналого-цифровых преобразователей (АЦП) с дискретизацией в десятки или сотни МГц.
CORDIC являются альтернативой использованию умножителей при реализации цифровых понижающих преобразователей. [1]
Заметки [ править ]
- ^ M. Loehning, T. Hentschel и G. Fettweis, «Цифровое преобразование с понижением частоты в программных радиотерминалах», 10-я Европейская конференция по обработке сигналов, EUSIPCO 2000, стр. 1517-1520, (2000).
Ссылки [ править ]
