Pytanie: Gdy wykorzystuje system cyfrowej down-konwersji (DDC), wbudowany w przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC) moc sygnału (pojedynczej sinusoidy) spada o 6 dB - co się dzieje?
Odpowiedź: Wiele ultraszybkich układów ADC, produkowanych obecnie, posiada wbudowane funkcje umożliwiające na wstępną obróbkę cyfrowych danych, zebranych przez układ. Zwiększa to elastyczność systemu akwizycji danych zbudowanego w oparciu o taki ADC. Jednym z często implementowanych bloków cyfrowej obróbki sygnału jest układ cyfrowej down-konwersji - DDC - wykorzystuje się go do zawężenia pasma przetwornika ADC oraz zmniejszeniu ilości danych przesyłanych z ADC do procesora. Zasadniczą funkcją układu DDC jest mikser operujący na sygnałach zespolonych. Konwertuje on sygnał rzeczywisty (cyfrowy) wokół pewnej ustalonej częstotliwości do zespolonego sygnału wokół częstotliwości równej zero. Układów DDC można też używać z sygnałami zespolonymi na wejściu
Blok DDCb zawarty w przetworniku ADC dodaje trzy komponenty, potrzebne do obrabiania próbkowanych danych rzeczywistych:
* Kontrolowany numerycznie oscylator (NCO) generujący zespolony przebieg kwadraturowy, dostarczany do miksera cyfrowego.
* Cyfrowy filtr dolnoprzepustowy pozwalający na zawężenie pasma - bardzo często implementowany jako filtr o skończonej odpowiedzi impulsowej (FIR).
* Układ decymacji danych pochodzących z przetwornika.
Pierwszy stopień układu DDC to układ miksera lub mnożnika, na który podawany jest sygnał z ADC oraz kosinus jeśli chodzi o fazę i sinus, jeśli chodzi o dane kwadraturowe. Układ ten generuje sumę i różnicę składowych częstotliwości. Sygnały te mnożone są przez zespolone sygnały z oscylatora NCO, co daje sygnały centrowane wokół częstotliwości równej sumie i różnicy częstotliwości. Filtr dolnoprzepustowy przepuszcza tylko różnicę częstotliwości w wybranym zakresie częstotliwości, tłumiąc obraz z sumą częstotliwości. Na wyjściu z modułu DDC obecny jest sygnał zespolony będący reprezentacją sygnału wejściowego i danych IQ.
Jeśli następnie wyjściowy sygnał I lub Q będzie analizowany niezależnie, moc sygnału może wydawać się mniejsza. Ale jako że dane I oraz Q są rozdzielone (a wraz z nimi zmniejszona zostanie spektralna gęstość szumu w sygnale) moc sygnału wydaje się mniejsza. To może powodować - niesłuszne - przekonanie, że gdzieś tracimy moc i wyjściowy sygnał jest o 6 dB słabszy. Nie jest tak, jeśli uwzględnimy cały zespolony sygnał, który jest ekwiwalentem rzeczywistego sygnału przepuszczonego przez filtr za przetwornikiem, a jego moc jest rozdzielona na sygnały składowe sygnału zespolonego - I oraz Q.
Źródło: http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/49-12/raq_124.html?ADICID=1512_WW_EN_MULT_MULTPG_MULT_MULT_PG_ANA-DIA_EMAL_SUB_NONE_AL_MQL
Odpowiedź: Wiele ultraszybkich układów ADC, produkowanych obecnie, posiada wbudowane funkcje umożliwiające na wstępną obróbkę cyfrowych danych, zebranych przez układ. Zwiększa to elastyczność systemu akwizycji danych zbudowanego w oparciu o taki ADC. Jednym z często implementowanych bloków cyfrowej obróbki sygnału jest układ cyfrowej down-konwersji - DDC - wykorzystuje się go do zawężenia pasma przetwornika ADC oraz zmniejszeniu ilości danych przesyłanych z ADC do procesora. Zasadniczą funkcją układu DDC jest mikser operujący na sygnałach zespolonych. Konwertuje on sygnał rzeczywisty (cyfrowy) wokół pewnej ustalonej częstotliwości do zespolonego sygnału wokół częstotliwości równej zero. Układów DDC można też używać z sygnałami zespolonymi na wejściu
Blok DDCb zawarty w przetworniku ADC dodaje trzy komponenty, potrzebne do obrabiania próbkowanych danych rzeczywistych:
* Kontrolowany numerycznie oscylator (NCO) generujący zespolony przebieg kwadraturowy, dostarczany do miksera cyfrowego.
* Cyfrowy filtr dolnoprzepustowy pozwalający na zawężenie pasma - bardzo często implementowany jako filtr o skończonej odpowiedzi impulsowej (FIR).
* Układ decymacji danych pochodzących z przetwornika.
Pierwszy stopień układu DDC to układ miksera lub mnożnika, na który podawany jest sygnał z ADC oraz kosinus jeśli chodzi o fazę i sinus, jeśli chodzi o dane kwadraturowe. Układ ten generuje sumę i różnicę składowych częstotliwości. Sygnały te mnożone są przez zespolone sygnały z oscylatora NCO, co daje sygnały centrowane wokół częstotliwości równej sumie i różnicy częstotliwości. Filtr dolnoprzepustowy przepuszcza tylko różnicę częstotliwości w wybranym zakresie częstotliwości, tłumiąc obraz z sumą częstotliwości. Na wyjściu z modułu DDC obecny jest sygnał zespolony będący reprezentacją sygnału wejściowego i danych IQ.
Jeśli następnie wyjściowy sygnał I lub Q będzie analizowany niezależnie, moc sygnału może wydawać się mniejsza. Ale jako że dane I oraz Q są rozdzielone (a wraz z nimi zmniejszona zostanie spektralna gęstość szumu w sygnale) moc sygnału wydaje się mniejsza. To może powodować - niesłuszne - przekonanie, że gdzieś tracimy moc i wyjściowy sygnał jest o 6 dB słabszy. Nie jest tak, jeśli uwzględnimy cały zespolony sygnał, który jest ekwiwalentem rzeczywistego sygnału przepuszczonego przez filtr za przetwornikiem, a jego moc jest rozdzielona na sygnały składowe sygnału zespolonego - I oraz Q.
Źródło: http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/49-12/raq_124.html?ADICID=1512_WW_EN_MULT_MULTPG_MULT_MULT_PG_ANA-DIA_EMAL_SUB_NONE_AL_MQL
Fajne? Ranking DIY