关于“研究生电赛一等奖作品-FM接收机”的一点困惑
本帖最后由 justin_n 于 2013-8-5 10:52 编辑AD采样部分，作者使用了一款采样率最高为105MSPS的AD,去采集FM 88Mhz-108Mhz频段的数据并且顺利实现，这是怎么办到的？根据香浓采样定理，采样速率要大于被采样信号的两倍以上啊。百思不得其解。。。
附作者网址：http://www.openhw.org/fanyan8251097/blog/12-08/282714_b2b3d.html
信息是载波于该频段的，需要解调，解调后的速率极低于50M E-WALKER 发表于 2013-8-5 11:03 static/image/common/back.gif
信息是载波于该频段的，需要解调，解调后的速率极低于50M
关键问题是他是直接采样FM调频波信号，采样完之后才进行混频，抽取，解调的 超频用的？ 中频带通采样，人家说的很清楚了… cafppla1 发表于 2013-8-5 11:31 static/image/common/back.gif
中频带通采样，人家说的很清楚了…
我也清楚是带通采样，比如说频带是88Mhz-108Mhz，那我假设对108Mhz这个频点进行采集，但是他的采样率最高才105MSPS，如何采到108Mhz？ 图片全烂掉了，看不到细节，不过文中提到中频带通采样，应该是模拟下变频到中频信号后再采样的。
实际上105MSPS的ADC直接采样88~108MHz也是可以的，香农采样定理并没有限制被采样信号要小于1/2采样率，而是说大于1/2采样率的信号会以alias出现，当你用带通把小于1/2采样率的输入信号去掉的话，剩下的alias就是你要的信号，只不过alias循sinc曲线衰减，会影响DNR而已。 justin_n 发表于 2013-8-5 11:07
关键问题是他是直接采样FM调频波信号，采样完之后才进行混频，抽取，解调的 ...
欠采样，
不用基本原理，可以变通的，只采有效带宽内的信号即可，也就是1，200k的事，对这个进行香农就可以了，只要AD的输入频率足够就行 哦，就是八楼后面的解释了 主要是验证软件无线电的设计方法，相当于中频信号只要进入FPGA就可以做任意的实时处理
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明显的很是对FM中频10.8M进行采样解调的。 gzhuli 发表于 2013-8-5 13:03 static/image/common/back.gif
图片全烂掉了，看不到细节，不过文中提到中频带通采样，应该是模拟下变频到中频信号后再采样的。
实际上105 ...
谢谢。。。 gzhuli 发表于 2013-8-5 13:03 static/image/common/back.gif
图片全烂掉了，看不到细节，不过文中提到中频带通采样，应该是模拟下变频到中频信号后再采样的。
实际上105 ...
附件中有图，可以看看是否烂掉。
本帖最后由 cafppla1 于 2013-8-5 15:05 编辑
justin_n 发表于 2013-8-5 12:33 static/image/common/back.gif
我也清楚是带通采样，比如说频带是88Mhz-108Mhz，那我假设对108Mhz这个频点进行采集，但是他的采样率最高 ...
这种情况不一定非得比频率高2倍以上才能还原信号，只要比有效带宽两倍以上频率即可，比如100
m调频带宽200k，只要大于400k即可，比如我800k进行采样，会有产生一个200k的信号包含调制信息 rainbow 发表于 2013-8-5 14:38 static/image/common/back.gif
附件中有图，可以看看是否烂掉。
谢谢，我这里无法打开ednchina。
图画得很清楚了，确实就是用80MSPS对88~108MHz信号直接做undersampling的，采样下来的频谱范围在12~32MHz。 我这里 ednchina 被墙了
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采样速度只要是被测带通信号的二倍即可 是这样，ADC有2个指标，一个叫做输入信号的模拟带宽，这个指标限制了能够采集的信号的最高频点。另一个指标叫做最高采样率，这个指标的一半就是能够采集的信号的带宽。
所以，在此例中，他的ADC的模拟带宽肯定高于108MHz，并且采样率大于（108-88）=20MHz，所以OK duweitao 发表于 2013-8-5 20:12 static/image/common/back.gif
是这样，ADC有2个指标，一个叫做输入信号的模拟带宽，这个指标限制了能够采集的信号的最高频点。另一个指标 ...
谢谢，现在应经明白了 duweitao 发表于 2013-8-5 20:12 static/image/common/back.gif
是这样，ADC有2个指标，一个叫做输入信号的模拟带宽，这个指标限制了能够采集的信号的最高频点。另一个指标 ...
这个频带不是20吧，调频载波一个固定频率上比如100兆，加上调制信号产生频偏没有那么大 如果有AD程序就好了，看看高速AD怎么缓存至SDRAM里面的。 80MHz大于带宽20MHz cafppla1 发表于 2013-8-5 22:20 static/image/common/back.gif
这个频带不是20吧，调频载波一个固定频率上比如100兆，加上调制信号产生频偏没有那么大 ...
他这个SDR接收机理论上只要处理能力足够，可以同时接收并解调整个20MHz FM频段的所有电台。 gzhuli 发表于 2013-8-6 03:48 static/image/common/back.gif
他这个SDR接收机理论上只要处理能力足够，可以同时接收并解调整个20MHz FM频段的所有电台。 ...
这个肯定是的，但是有效带宽应该不是按20m来算的，因为它接受时肯定是以一个固定频率为中心频率，带宽就是这个中心频率附近的频偏，中心频率的范围才是20m cafppla1 发表于 2013-8-6 06:12 static/image/common/back.gif
这个肯定是的，但是有效带宽应该不是按20m来算的，因为它接受时肯定是以一个固定频率为中心频率，带宽就 ...
还是没注意到“同时”两个字？例如一个电台在88M，一个在108M，这个接收机可以同时输出这两个电台的声音。 20m带宽数据全解码吞吐量不知道能有多大 {:biggrin:}{:biggrin:} 这个是SDR啦 本帖最后由 duweitao 于 2013-8-9 09:17 编辑
请看下面的图
他用的AD9215，差分的模拟输入带宽有300MHz，可以覆盖到整个FM频段。
另外，他用的是直采方案，天线后面加了一个fc=98MHz，带宽20MHz的带通，就是把整个FM频段滤出来，然后用80MHz直接采样的。再FPGA里面再做数字的混频、抽取和解调。
不过话说，这种一起把20MHz信号采集下来，然后从中拿出150多KHz带宽做解调，并且ADC只有10bit，这个方案的灵敏度还是有限的，强信号存在的情况下，通常弱信号就被覆盖了。 mark {:smile:}{:smile:}{:smile:}{:smile:}{:smile:} 大炮打蚊子的典型代表，不过作为SDR应用，还是不错的例子 学习了。 明显的很是对FM中频10.8M进行采样解调的。 NCO的调谐范围是多少？ 如何做的数字下变频？ 数字下变频后，位宽为 25位， 是怎么得到的？ gzhuli 发表于 2013-8-5 13:03 static/image/common/back.gif
图片全烂掉了，看不到细节，不过文中提到中频带通采样，应该是模拟下变频到中频信号后再采样的。
实际上105 ...
对于带通信号的采样，只要大于2倍的带宽就应该没事。。。。。 呵呵，仔细看了下，相当于一个硕士论文。 lz你好，我来挖坟了{:biggrin:} ~看到这个作品感觉这研究生不简单~萌生了自己仿制一个的念头，于是这两周都在学习。但感觉没人指点自己就是瞎干，我是这样做的：（1）请教实验室学长，学长说这东西先用MATLAB的FDAtool设计滤波器参数，然后在Quartus ii中调用IP核，将前面得到的参数 填入即可。那这样怎么仿真呢。（2）查找资料，发现书上是用MATLAB+DSP Builder设计然后用DSP Builder自动生成代码，学了一周发现书上是结合nios讲述的，于是我也困惑了。
现请教下师兄，要做这个收音机的数字端的设计，一般的设计步骤和仿真步骤是什么？还望师兄不吝赐教~{:biggrin:} 直接matlab仿真就行了 小LV要加油 发表于 2015-7-19 09:01
lz你好，我来挖坟了 ~看到这个作品感觉这研究生不简单~萌生了自己仿制一个的念头，于是这两周 ...
呵呵，我基本完成了FM的数字前端，滤波器设计如你所说用MALTAB 生成的滤波器系数导入quartus的IP核，当然前面别忘了抽取，其实该设计的是重在解调的，那个研究生解调方式是采用锁相环的形式，我就比较直接了，算出他的瞬时相位，然后通过一阶差分完成解调，瞬时相位采用的是cordic算法. justin_n 发表于 2015-7-19 11:07
呵呵，我基本完成了FM的数字前端，滤波器设计如你所说用MALTAB 生成的滤波器系数导入quartus的IP核，当然 ...
请教，哪种模式的Cordic是计算相位的，我记得一般不都输入是相位，然后计算三角函数吗？ 全频阻塞干扰 发表于 2015-7-19 12:51
请教，哪种模式的Cordic是计算相位的，我记得一般不都输入是相位，然后计算三角函数吗？ ...
具体关注圆周系统中的向量模式，令y=0时可以算出模值和反正切。 justin_n 发表于 2015-7-19 11:07
呵呵，我基本完成了FM的数字前端，滤波器设计如你所说用MALTAB 生成的滤波器系数导入quartus的IP核，当然 ...
原来大头还在后面，我还停留在滤波器设计上面，看来路还很长{:sweat:} 。几天前看到一个俄罗斯人的设计，将解调转移到了电脑上~http://habrahabr.ru/post/204310/ 这个是什么鄙视 justin_n 发表于 2015-7-19 13:04
具体关注圆周系统中的向量模式，令y=0时可以算出模值和反正切。
再打扰一下，输入是I Q数据是吧？ 全频阻塞干扰 发表于 2015-7-19 22:52
再打扰一下，输入是I Q数据是吧？
是这样的 深海烟花 发表于 2013-9-21 19:12
对于带通信号的采样，只要大于2倍的带宽就应该没事。。。。。
正确
我们专业面试常见题：带通采样。
带通采样对采保电路有要求，必须大于最高RF频率，而不是带宽2倍。 gzhuli 发表于 2013-8-5 14:58
谢谢，我这里无法打开ednchina。
图画得很清楚了，确实就是用80MSPS对88~108MHz信号直接做undersampling ...
层主，他这个用80MSPS对88~108MHz信号进行欠采样，采样下来的频谱范围为什么是在12~32MHz？个人感觉应该是（88~108Mhz） -80=8~28Mhz。 即使载波是108M，如果 “保证”（例如滤除其它信号） 信号只有 20M 范围（88－108M），那么差不多（有一个载波频步和信道带宽的整数倍对齐问题）使用 40M 就可以足够 “直接” 采样 108M 的载波+信号了，这个在信号原理的书上有的，就叫带通采样来的 gzhuli 发表于 2013-8-5 13:03
图片全烂掉了，看不到细节，不过文中提到中频带通采样，应该是模拟下变频到中频信号后再采样的。
实际上105 ...
如果模拟前段进来的信号是窄带的并且谐波控制的比较好 这样是没问题的 本帖最后由 小LV要加油 于 2016-1-5 21:26 编辑
看到楼主完成了这个接收机数字部分的仿真，有一点问题想请教一下学长~
在作者利用CIC滤波器将高速数字信号抽取到数据速率为625Khz的基带I/Q信号之后，又进行了一次低通FIR滤波，作者此时的通带频率设置在了稍微大于FM信号频偏的78Khz。按照学弟的理解，基带I/Q信号此时为±100Khz（一个频道约占据200Khz的带宽），那么此时不会对信号的高频部分造成衰减吗？
还希望学长不吝赐教~
小LV要加油 发表于 2016-1-5 21:16
看到楼主完成了这个接收机数字部分的仿真，有一点问题想请教一下学长~
在作者利用CIC滤波器将高速数字信号 ...
信道之间会有一定的余量，不然会相互干扰。况且FM调制的是语音信号即使是双声道其基带信号也是在通频带内的。 justin_n 发表于 2016-1-9 11:29
信道之间会有一定的余量，不然会相互干扰。况且FM调制的是语音信号即使是双声道其基带信号也是在通频带内 ...
信道余量指的是不同频道之间的200Khz间隔吗？这时候还没有对FM信号进行解调，有效频谱宽度不还是先前的180Khz吗？ 小LV要加油 发表于 2016-1-9 12:15
信道余量指的是不同频道之间的200Khz间隔吗？这时候还没有对FM信号进行解调，有效频谱宽度不还是先前的18 ...
1、200k的信道带宽提供了这个余量，2，有效的频谱带宽应该是通频带75K吧，余下的频带大部分被过渡带占了，并且阻带肯定要小于200k 我们用的Ti的ADC105MSPS是能超频到200+的，DAC用的DAC908E标称165M超频到了1.3GHz还很稳定，FPGA频率上不去了
不过它采的是中频带 20Mhz
justin_n 发表于 2016-1-11 13:07
1、200k的信道带宽提供了这个余量，2，有效的频谱带宽应该是通频带75K吧，余下的频带大部分被过渡带占了 ...
还是对学长说的“有效的频谱带宽应该是通频带75K”存在一些疑惑，按照高频电路书上讲的FM调制，这个75Khz是最大频偏吧？
按我的理解，抽取之后频道只是中心频率由Wc变为零频了吧，有效带宽并没发生改变吧。
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