Что такое DDC SDR - ликбез для начинающих

[UA4NE]

Что такое DDC SDR, комплексные сигналы и квадратурная обработка

Цикл из десяти статей для начинающих радиолюбителей по теме общих принципов работы SDR DDC техники, размещен по ссылке:
http://r4n.su/forum/viewtopic.php?f=28&t=331

Темы статей:
О комплексных сигналах и квадратурной обработке.
О спектральных преобразованиях вещественных и комплексных сигналов.
О зеркальном канале в традиционном SDR и DDC SDR.
Принцип работы SDR приемника с DDC дециматором.
Можно ли DDC реализовать при помощи вычислительно эффективной процедуры Быстрого Преобразования Фурье - FFT.
О разрядности АЦП.
О работе приемника DDC и передатчика DUC в высших зонах Найквиста.
Зачем нужна рандомизация выходного кода АЦП в приемнике DDC SDR.
Нужна ли дизеризация в приемнике DDC SDR.
Об инверсии спектра дискретного (цифрового) сигнала.

Рассмотрены только общие теоретические вопросы, безотносительно конкретных реализаций аппаратуры. Материал изложен с наглядными иллюстрациями и с минимальным количеством математических формул.

Толчком для написания статей послужило обсуждение отдельных вопросов проблематики DDC радиоприема на форуме Александра Тарасова UT2FW / R7ND в теме "Что такое техника SDR?" http://forum.ut2fw.ru/viewtopic.php?f=2&t=32, там же они впервые были опубликованы в "сыром" виде и в случайной последовательности тем. Впоследствии материал был доработан, дополнительно проиллюстрирован и размещен на "родном" сайте.

Обсуждение статей, критику, замечания, пожелания, вопросы и ответы прошу публиковать в этом топике.

73! Михаил, UA4NE

[UA4NE]

В 2013 году в модельном ряду Analog Devices появилась революционная новинка - AD9361. Мечта SDR-щика УКВ-иста.

http://www.analog.com/en/rfif-compon...s/product.html

Это однокристальный двухканальный SDR трансивер размером 1х1 см, сочетающий технологию традиционного SDR и DDC SDR в одном флаконе. Внутри кристалла четыре АЦП и четыре ЦАП, работающие в режиме оверсамплинга. А также четыре аналоговых квадратурных преобразователя (два на прием и два на передачу), две схемы DDC и две схемы DUC.
Рабочий диапазон частот 70 - 6000 МГц, полоса сигнала на цифровом IQ выходе - программно настраиваемая 0,2 - 56 МГц. Два канала приема и передачи, работающие от общего LO. К-т шума приемной части 2 дБ.

Достигнута поистине выдающаяся идентичность аналоговых квадратурных каналов преобразователя частоты - 0,2 % по амплитуде и 0,2 градуса по фазе. Это означает, что внутриполосный зеркальный канал (неизбежный в традиционном SDR) изначально будет подавлен более чем на 50 децибел!

Девайс доступен в России по цене около 450 долл.
Будем ждать скорого появления любительских УКВ SDR трансиверов на его основе.

[RX3ARU]

...Девайс доступен в России по цене около 450 долл.

Тема очень специфична и требует глубоких предварительных знаний для понимания. Здесь эти знания во всем обьеме дать конечно невозможно! Зачем же она (тема) открыта? Оказывается это скрытая реклама!

Лучший способ ликвидировать свою безграмотность - это САМООБРАЗОВАНИЕ!
(В том числе - самообразование в соответствующих учебных заведениях)
С интернетом вопрос трудности самообразования НЕ СТОИТ!
Было бы желание получить это самое образование.

[labuda51]

А что китайцам вход в DDC закрыт?.Не дождёмся?.

[DVE]

Лучший способ ликвидировать свою безграмотность - это САМООБРАЗОВАНИЕ!

Причем здесь самообразование и новинки? Одно другому совершенно не мешает

Это будет реально круто, если появятся девайсы ценой 500-1000$, позволяющие смотреть до 6ГГц. Это может пригодиться например для отладки видеотракта на 5.8ГГц, сейчас такие частоты вообще ничем бюджетным посмотреть нельзя.

[UA4NE]

На ХабраХабре вышла статья с описанием самодельного радиолюбительского (именно так! - самодельного и радиолюбительского) SDR DDC приемника, выполненного на базе отладочной платы Altera, доступной любому студенту.
Дано описание принципа действия, структуры, проекта ПЛИС. Не боги горшки обжигают!

http://habrahabr.ru/post/204310/

Добавлено через 6 минут(ы):

Это будет реально круто

Это на самом деле реально круто. Любой диапазон частот на выбор. Меняй только фильтры на входе -)))

Если кто обратил внимание, каждый из каналов приемника AD9361 имеет по три коммутируемых входа.
При необходимости можно оптимизировать входные цепи для трех разных диапазонов частот и их коммутировать вместе с антеннами.
Также будут рады любители полноценного сдвоенного приема и пространственной обработки сигналов.

[RX3ARU]

Это будет реально круто, если появятся девайсы ценой 500-1000$, позволяющие смотреть до 6ГГц.

И что вы собираетесь "СМОТРЕТЬ" с помощью этих полуфабрикатов на таких частотах? Посмотрел бы я на вас!
Без профессионального оборудования, выше 1...1,5 GHz делать нечего! Раз взялись за такую работу, то обязаны быть на ее уровне!
(Пока мой личный "рекорд" - около 12 ГГц. Это не на словах, а практические разработки.)

А, самообразование тут при том, что перед тем, как предлагать "осваивать" эти "новинки", неплохо бы знать их "принип действия"! А его здесь разьяснять - бесполезно! Кто его знает, тем не нужно. А тем, кто не в курсе - здешняя писанина не заменит ВУЗ и ПРАКТИКУ!

[UA4NE]

Лучший способ ликвидировать свою безграмотность - это САМООБРАЗОВАНИЕ!

Именно с этой целью и создана эта тема.
Прошу обратить внимание на самое первое сообщение.

[RX3ARU]

Именно с этой целью и создана эта тема.

Ну, и где тогда здесь хоть пол-слова о дискретизации, принципах работы скоростных АЦП, быстром разложении Фурье, обмене информации с "отображающим" элементом (компом)?

Вы только обьявляете с непонятной целью: "Есть такая микросхема - AD9361!"
То, что она "умеет" - интересующиеся могут легко узнать на сайте http://analog.com
Только 90% этих интересующихся ничего не поймут там! Языками не владеют, теримнологией...
А оставшимся 10% ваш пафос непонятен...
Зачем это все?

[sgk]

Это однокристальный двухканальный SDR трансивер размером 1х1 см, сочетающий технологию традиционного SDR и DDC SDR в одном флаконе. Внутри кристалла четыре АЦП и четыре ЦАП, й канал (неизбежный в традиционном SDR) изначально будет подавлен более чем на 50 децибел!

Не четыре АЦП и ЦАП, а по два АЦП, ЦАП всего 12 разрядные.
Но если нужно устройство с четырьмя каналами то пожалуйста, открытый проект

http://www.cqham.ru/forum/showthread...l=1#post840015

[UA4NE]

Без профессионального оборудования, выше 1...1,5 GHz делать нечего!

Этот обсуждаемый девайс - как раз пример того, как профессиональную разработку можно кооптировать в радиолюбительскую конструкцию. Вся самая сложная, специфическая для СВЧ и требующая особой точности обработка сигнала, включая СВЧ квадратурный LO и преобразование частоты, уже реализована на кристалле. Сам смонтированный кристалл с цепями обвязки и питания существует в виде эволюшн борд. Остается лишь грамотно подать входной сигнал на SMA разъем.

Выход девайса - уже в цифре и ничего необычного или специфического не имеет - пример радиолюбительской реализации ЦОС на Альтере см. по вышеприведенной ссылке на Хабр. Не боги горшки обжигают, тема DDC с каждым днем становится для радиолюбителей всё доступнее.