uzluga.ru
добавить свой файл
1



непосредственно отчеты сигнала;

  • непосредственно отчеты сигнала;

  • отчеты разности фаз между сигналом и опорным генератором;

  • с помощью отчетов квадратурных составляющих.

  • Для цифрового представления широкополосных радиосигналов пользуются как правило вторым или третьим способом – при этом частота дискретизации будет равна полосе обрабатываемого сигнала.



  • S1 = I1 + jQ1

  • S2 = I2 + jQ2

  • S3=S1+S2=(I1+I2) + j(Q1+Q2)

  • При сложении сигналов в цифровом

  • квадратурном представлении, складывается

  • каждый отчет синфазной и квадратурной

  • составляющей складываемых сигналов.



При каждом сложении цифровых сигналов возможно переполнение разрядной сетки и появление бита переноса, например при 8-битовом знаковом формате:

  • При каждом сложении цифровых сигналов возможно переполнение разрядной сетки и появление бита переноса, например при 8-битовом знаковом формате:

  • (-94) + (-39) = -133

  • 10100010 + 11011001 = 1 01111011



Когда количество складываемых сигналов известно, можно использовасть ЦАП с разрядностью большей, чем разрядность АЦП. При этом разрядность ЦАП получается (Разр.АЦП+Кол-во.сигналов-1).

  • Когда количество складываемых сигналов известно, можно использовасть ЦАП с разрядностью большей, чем разрядность АЦП. При этом разрядность ЦАП получается (Разр.АЦП+Кол-во.сигналов-1).



Результат сложения имеент разрядность N. При отбрасывании наименее значащего разряда старшим разрядом становится бит переноса (для чисел в прямом коде), далее идут N-1 старших бит результата.

  • Результат сложения имеент разрядность N. При отбрасывании наименее значащего разряда старшим разрядом становится бит переноса (для чисел в прямом коде), далее идут N-1 старших бит результата.

  •  Арифметически сигнал можно представить как

  • S3= S1 + S2

  • S3’=S3 – (S3 mod 2), где mod – остаток от деления на 2

  • при N=5 форма квадратур сигнала приобретает следующий вид:



При превышении выходным сигналом максимального значения, представляемого N-битовым числом, выводится максимальное значение, т.е. происходит ограничение амплитуды. В этом случае сигнал претерпевает значительные искажения.

  • При превышении выходным сигналом максимального значения, представляемого N-битовым числом, выводится максимальное значение, т.е. происходит ограничение амплитуды. В этом случае сигнал претерпевает значительные искажения.

  • Арифметически этот сигнал представляется как:

  • S3’’=S3-(S3 mod 2N)

  • для беззнакового представления чисел или

  • S3’’ = S3 – sgn (S3) (S3 mod 2N-1)

  • для знакового представления числа.

  • При ограничении квадратурные составляющие

  • сигнала приобретают вид, представленный

  • на рисунке.



Зададим сигнал S3 как сумму 4-х сигналов с параметрами:

  • Зададим сигнал S3 как сумму 4-х сигналов с параметрами:

  • F1 = 5 МГц F2 = 60 МГц F3 = 15 МГц F4 = 90МГц

  • A1 = 15 A2 = 94 A3 = 65 A4 = 4

  • Сигнал S3’ получим отбрасыванием наименее значимого бита от сигнала S3

  • Сигнал S3’’ получим ограничением сигнала S3 до уровня 127 (максимальное значение, представляемое 8-битовым знаковым числом)

  • Спектр сигналов S3, S3’ и S3’’ определяется через дискретное преобразование Фурье.





Положение максимумов спектральной плотности не зависит от способа ограничения разрядности, т.е. частота восстановленного сигнала не изменяется. Таким образом, более оптимальным является отбрасывание младших битов.

  • Положение максимумов спектральной плотности не зависит от способа ограничения разрядности, т.е. частота восстановленного сигнала не изменяется. Таким образом, более оптимальным является отбрасывание младших битов.

  • При сложении большого количества (более 4-х) сигналов разной частоты возникает проблема: значительно возрастает уровень комбинационных составляющих, а сигналы, имеющие небольшую амплитуду, могут стать неразличимы по сравнению с паразитными составляющими.



Использование операций с плавающей точкой

  • Использование операций с плавающей точкой

  • Для реализации арифметических операций с плавающей точкой требуется значительно больше ресурсов, чем для операций с фиксированной точкой. Специализированные DSP (сигнальные процессоры), работающие с плавающей точкой, имеют недостаточную производительность для обработки радиосигналов.

  • Операции над Фурье-образами сигналов

  • При сложении Фурье-образов сигналов с ограничением максимального значения может исказится соотношение между гармоническими составляющими складываемых сигналов, но паразитные гармоники возникать не будут. Для ограниченных во времени сигналов длина дискретного преобразования Фурье может соответствовать количеству временных выборок анализируемого сигнала. При обработке непрерывных во времени сигналов или сигналов, длительность которых неизвестна, возможно разбиение сигнала на сегменты длиной N выборок.



Устройства обработки сигналов с использованием БПФ могут быть реализованы на основе сигнальных процессоров или микросхем программируемой логики.

  • Устройства обработки сигналов с использованием БПФ могут быть реализованы на основе сигнальных процессоров или микросхем программируемой логики.



Метод практически эффективен лишь тогда, когда складываемые сигналы являются производными одного сигнала – например в задачах накопления и анализа изменяющихся во времени сигналов (радиомониторинг), построении цифровых рециркуляторов, устройств записи-воспроизведения радиосигналов;

  • Метод практически эффективен лишь тогда, когда складываемые сигналы являются производными одного сигнала – например в задачах накопления и анализа изменяющихся во времени сигналов (радиомониторинг), построении цифровых рециркуляторов, устройств записи-воспроизведения радиосигналов;

  • При разбиении сигнала на N-точечные сегменты необходимо сформулировать критерии выбора количества точек преобразования для каждой конкретной задачи, также необходимо исследовать влияние краевых эффектов при БПФ на результат обработки сигнала;

  • Необходимо разработать методику обработки Фурье-образов сигнала - внесения различных видов модуляции, фильтрации и оценить практическую реализуемость этих методик.