几个关于宽带数字中频接收机的模糊概念讨论

jyoo

　　最近在做宽带中频数字接收机的项目，我负责模拟射频部分，有两个问题和大家讨论一下。
　　<img src="attachments/dvbbs/2009-12/2009121116475873499.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" />
　　第一个模糊的概念是宽带功率与窄带功率：假设一个AD的满幅度输入为1Vp-p，即对应功率3.98dBm@50Ω.如果这个时候输入给AD两个功率均为3dBm，频率不相同的单音信号，AD还是否能够工作？或者换一种说法，宽带功率是带内每个单音功率的和还是带内最大功率？是什么样的关系？

　　另外一个问题[/COLOR]是宽带数字接收机实现的灵敏度的问题，如果假定

　　中频带宽30MHz
　　ADC最小可靠解调功率为-50dBm
　　模拟前端增益为80dB
　　模拟前端噪声系数为5dB
　　期望解调SNR为10dB

　　可以计算得到ADC前的模拟部分能够实现的最小灵敏度为-174dBm/Hz+5dB+10lg30MHz+SNR=-84dBm。
　　当然这只是射频模拟前端部分的灵敏度，那么这个信号经过ADC采样，后续的数字下变频和滤波后实际实现的灵敏度是否会提高呢？

　　我是这样理解的，虽然射频模拟部分实现的灵敏度只有-84dBm,但是经过数字滤波后，信号带宽变窄，底噪声也变小，信号的信噪比必然提高。例如假设数字处理后输出的基带信号带宽为1kHz，信号带宽从30MHz降低到了1kHz，理论上噪底功率就会降低44.8dB,因此数字处理后实际实现的灵敏度就是-84dBm-44.8dB=128.8dBm。（不知道我这样算对不对？还请大家拍砖）

　　当然，这个结果忽略了ADC的最小可靠解调功率，数字处理的损失等因素。数字处理不太了解，知道的大侠给讲讲数字处理会对整机的灵敏度有怎样的影响。
      对于ADC的最小可靠解调功率我是这样理解的，不知道对不对：对于输入给AD的宽带信号，在频域里面理解，有用信号是可以淹没在噪声里面的，或者在时域里面理解是有用的小信号附着在大信号的时域轨迹上，只要这个小信号的电压幅度大于ADC最小能分辨的电压信号一定程度或者说这个小信号功率大于ADC最小可分辨功率一定程度（例如10dB），则可以在后续的数字处理中将这个小信号提取出来。

　　最终，我个人认为在宽带中频接收机中，虽然模拟前端实现的宽带灵敏度看似不高，但是经过数字处理后可以将信号从宽带噪声中提取出来，实现预期的灵敏度指标。



　　

richu22

顶个，我也很想知道正解啊！
请教楼主，”期望解调SNR为10dB“，为什么会在灵敏度公式中体现？
还有A/D也有噪声系数啊，前端要是差的话，也会造成影响的啊。

fengmo44

1.处理信号一定是有个动态范围的 既然是宽带功率 肯定是你这个信号分布在这个带宽之内的 所以这个带内的总功率是你能处理的
2.灵敏度肯定可以提高 因为有处理增益 比如GPS 好像是46dB吧 加在你的公式里 就能算出来了 GPS 做到-155的灵敏度是很容易的
自然GPS 有捕获灵敏度和跟踪灵敏度什么的 就不说那么详细了

对于宽带RF系统的调试 都是用一个信号源输入一个单点频进行调试的 这个点频信号和你能处理的宽带信号功率相同就可以
还有什么问题咱们可以接着讨论

selina-

xue xi

jyoo

fengmo44，你的意思就是一个宽带信号的功率是带内每个频谱成分功率的和？

fengmo44

是的 如果信号过大 就会使接收机压缩了 一些对于接收机性能的测试就是加入一个大信号看接收机的动态范围或者对干扰信号的抑制能力

就像我们在计算宽带系统的链路参数的时候 都是按照整个带宽来计算的 比如GPS的信号如果我选用10M带宽 那总的功率（就是噪声功率，因为微星落地信号在热噪声之下）就是-174+70=-104dBm  调试的时候就是用一个-104dBm的点频信号来模拟整个接收机的宽带信号

不知道说明白没
[em06][em06][em06]

xiazsan

第一个问题：功率的迭加。你要换回去再算的，不是0dBm+0dBm=0dBm呀，这个是错的。
第二个问题：可以计算得到ADC前的模拟部分能够实现的最小灵敏度为-174dBm/Hz+5dB+10lg30MHz+SNR=-84dBm。
既然你说后面的基带可以提高它，那说明系统的算法SNR不能是10dB呵呵。

KoF97

fengmo44已经都回答了

jyoo

to：xiazsan，哦！对，功率需要换算回去相加，dB相加不成了乘法了，呵呵！
另外我指的后面的数字处理能够提高灵敏度说的是数字下变频，信道化等，完成这些后才是数字的基带信号，这个数字的基带信号仍然要具有一定得信噪比，后面的数据解调操作才能保证一定得误码率。
另外再一次谢谢各位的解答！还是上来和大家多交流才能进步啊！

myiszsp

Broadkey 6416板是一款高端的PCI总线数据采集卡，该卡可作软件无线电数字中频接收、数据采集、数据分析和信号处理等使用。该卡采用ADC＋FPGA＋DSP 的通用架构，都采用高速、高性能的器件，适应于大多数软件无线电行业应用。Xilinx V5（XC5VLXT50）是专注于数字信号处理的高端FPGA，内部具有288个高速硬件DSP48E乘法器和高速、大容量的片内RAM单元。后端数字信号处理采用TI推出的最高性能定点DSP芯片(TMS320C6416 1GHz)，使能轻松应对高速信号处理的场合。预留有丰富的GPIO扩展资源、多卡同步触发总线和ADC前端调理子板接口来适应不同应用的需求。Broadkey6416的PCI接口采用DMA的传输方式，突发传输速率高达110MB/s，连续传输速率也可达60MB/s以上，可应用于高速实时连续的数据采集系统。
    在有限的空间内集成了ADC技术和基于FPGA与DSP数字信号处理器技术的功能模块，ADC控制、FPGA和DSP信号处理等均可对应用开放，通过扩充外围子卡增加滤波、增益等信号调理功能和应用所需要的其它接口功能，具有满足各种应用的灵活性。Broadkey6416具有非常好的扩展性，用户的需求变更只需更改扩展模块和相应软件。扩展模块支持32个GPIO，接口可向用户开放，故用户也可自形设计子卡来完成多通道，扩展DDC通道，DUC通道、特殊控制等功能。



技术指标：

标准32bit/33MHz PCI接口
具有非常好的扩展能力，可以通过增加子模块接口完成新的应用（共4个子模块接口）
高稳时钟模块接口，提供低抖动的差分时钟输入
标准RS232 串口支持
全工业级设计，满足苛刻的工业工作环境
可配置为1通道至4通道同时收/发
可配置为2通道至4通道高速采集
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FPGA：Xilinx XC5VLXT50 for DSP
DSP：TMS320C6416(1GHz)
128M Byte Memory on board
频综+VCXO on board
DDC+Demodulation in FPGA
板载GPIO、温度检测
提供信号I/O、计数、测频等扩展模块
提供信号调理适配板
  具体详情请联系：

         

                   赵 栓 平


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syh1363

看看.....

qingchu123

学习了……

simpson

1，AD会饱和
2，基带如果处理的话，SNR就不会要求是10dB了。而应该是-XXdB，更何况你的带宽是30M。 基带是无法改变SNR的。