Conversion numérique avec la fréquence IF du support

Recommandé pour :

  • Périphérique : inconnu

  • Quartus® : v7.2

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Dans la conversion numérique up-conversion, les signaux de bande de base sont interpolés à une fréquence intermédiaire (IF), puis modulés numériquement par les transporteurs s’il s’agit d’un ensembrable. D’après la théorie de Lassystème Densy, la fréquence du transporteur IF est limitée à la moitié de la fréquence d’échantillonnage des circuits IF. Cet exemple de conception démontre comment réaliser une conversion numérique avec une fréquence de porteuse IF supérieure à la fréquence Denséquih. L’essentiel est d’exploiter la périodicité des signaux rémanents et la haute fréquence d’échantillonnage du signal différentiel à faible tension (LVDS) qui est intégré à Intel® FPGAs. La modulation des signaux IF à des fréquences de porteuse plus élevées tire pleinement parti du taux d’échantillonnage élevé des convertisseurs numériques-analogiques (DAC) modernes et facilite les besoins des orpailleurs et des mixers analogiques contrôlés par tension (VCO).

Description de la conception

La Figure 1 montre le diagramme de blocs du système de conversion numérique en polyphase. La boîte ombré contient les modules utilisés dans cet exemple de conception. Par défaut, les filtres en polyphase fonctionnent à 100 MHz. Avec quatre composants polyphases, le débit de l’émetteur LVDS a un taux de données de 400 MHz. Dans un modem up-conversion classique, la fréquence de support IF n’est limitée à pas plus de 50 MHz par la fréquence d’horloge du nuclénaire (NCO) contrôlé numériquement. Cependant, en exploitant le crénelage, la fréquence du support de sortie dans cet exemple de conception est centrée sur 160 MHz.

Figure 1. Diagramme de blocs d’un système de conversion en polyphase.

Dans la Figure 1, les signaux d’inphase et de quadrature sont respectivement indiqués comme I et Q. Les signaux de bande de base I et Q sont généralement interpolés à un débit de données plus élevé en utilisant soit une cascade de filtre FIR, soit une cascade de filtres FIR et UNE CASCADE de filtres. Le rapport d’accroissement global dépend des applications et est indiqué comme une variable 2x dans la Figure 1.

Les sous-filtres en polyphase sont construits à partir d’un filtre à faible pass avec une bande de transition nette. Les coefficients sont choisis de sorte que les images du spectre crénelé puissent être efficacement filtrées par le filtre FIR en polyphase. Contrairement au filtre low pass d’une conception conventionnelle de conversion en place, ce filtre polyphase ne peut généralement pas se permettre d’avoir une large bande passante de transition.

Cet exemple comprend un fichier de conception de datapath DSP Builder et un fichier d’intégration de haut niveau dans VHDL. Un testbench et un script de simulation ModelSim* sont également fournis.

Téléchargez le projet Quartus® II logiciel DSP Builder utilisé dans cet exemple :

Tableau 1. Paramètres de l’exemple de conception du modem polyphase

Valeurs
desparamètres système
Fréquence de sortie du NCO normalisée 2/5
Fréquence de sortie du NCO dans le monde réel à l’horloge 100-MHz 40 MHz
Fréquence de sortie du transporteur normalisée sur le taux de données de sortie LVDS 2/5
Fréquence de sortie réelle du transporteur mondial à l’horloge 100-MHz 160 MHz
Largeur du bit d’entrée du filtre polyphase 16
Largeur du bit des coefficients de filtre en polyphase 18
Commande globale des filtres FIR 100
Précision de l’accumulateur NCO 32
Précision anguleuse du NCO 18
Largeur du bit DAC 14
Fréquence de sortie LVDS à l’horloge d’entrée 100-MHz 400 MHz
Nombre de canaux de l’émetteur LVDS 14
Facteur de série LVDS 4

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