Обработка квадратурных сигналов

запутался
 
RU 0--ZEvS--0 #13.11.2011 03:06
+
-
edit
 

0--ZEvS--0

опытный

Доброе время суток, уважаемые форумчане.
Прошу помощи (ЛИКБЕЗа).
Вопрос следующий.
Есть приемник, структура показана на рисунке. С выхода приемника я получаю два потока данных.
Вопрос в том, как получить спектр сигнала.
Про БПФ я знаю, не раз делал.
Но загвоздка в следующем: когда на входе приемника стоит преселектирующий фильтр и частота гетеродина находится на краю диапазона этого фильтра, то после смесителя оцифровывая сигнал, и делая БПФ мы получаем честный спектр. Это все без квадратуры.
Но сейчас частота гетеродина находится в середине исследуемого спектра и после преобразования спектральные составляющие слева и справа (ниже и выше по частоте) от гетеродина накладываются
друг на друга, и я не могу отделить нижнюю половину от верхней.
Но у нас есть еще мнимая составляющая и я знаю, что с ее помощью проведя, некие, математические операции можно разделить сдвоенный спектр на два обычных.
Так вот, как это сделать?
Прикреплённые файлы:
Image21.gif (скачать) [3,85 кбайт, 43 загрузки] [attach=250206]
 
 
 9.09.0
+
-
edit
 

AXT

инженер вольнодумец

Подзабыл уже обработку радиосигналов ... ЕМНИМС тут действительная компонента отражается как есть, а мнимая — с инверсией знака, таким образом сигнал можно разделить на верхнюю и нижнюю части по частоте.

Собственно, в таких случаях я просто сажусь и вывожу формулы, если букваря под рукой нет :) Берём правила умножения комплексной экспоненты и поехали :)
 7.0.17.0.1
RU 0--ZEvS--0 #13.11.2011 04:35  @Sandro#13.11.2011 04:14
+
-
edit
 

0--ZEvS--0

опытный

AXT> Подзабыл уже обработку радиосигналов ... ЕМНИМС тут действительная компонента отражается как есть, а мнимая — с инверсией знака, таким образом сигнал можно разделить на верхнюю и нижнюю части по частоте.
Да, согласен. "Нижняя часть" имеет отрицательную фазу (скручивание), и в отличие от "Верхней части", мнимая компонента не отстает от действительной, а опережает на 90 градусов...

AXT> Собственно, в таких случаях я просто сажусь и вывожу формулы, если букваря под рукой нет :) Берём правила умножения комплексной экспоненты и поехали :)

Вот и занимаюсь этим :) И еще больше запутываюсь.
Выходной, но хочу решение за выходные подготовить, а за следующую неделю набросок программы накидать. Уже мозги, в пробках, сломал. :D
 9.09.0
RU 0--ZEvS--0 #13.11.2011 04:36  @0--ZEvS--0#13.11.2011 04:35
+
-
edit
 
+
-
edit
 

AXT

инженер вольнодумец

0--ZEvS--0> Да, согласен. "Нижняя часть" имеет отрицательную фазу (скручивание), и в отличие от "Верхней части", мнимая компонента не отстает от действительной, а опережает на 90 градусов...

Всё, вспомнил ключевое выражение "преобразование Гильберта", откуда мгновенно нагуглилось Преобразование Гильберта , смотреть раздел "Быстрый расчет аналитического сигнала на основе БПФ"
Учитывая, что вторая половина спектра аналитического сигнала является нулевой, можно рассчитать четные и нечетные отсчеты аналитического сигнала только на основе первой половины спектра аналитического сигнала
 
— это то, что хотелось, как я понимаю?

(под аналитическим сигналом там подразумевается синтетика НЯП, но математика-то та же)
 7.0.17.0.1
RU Taras66 #13.11.2011 12:36  @0--ZEvS--0#13.11.2011 03:06
+
-
edit
 

Taras66

опытный

0--ZEvS--0> Но сейчас частота гетеродина находится в середине исследуемого спектра и после преобразования спектральные составляющие слева и справа (ниже и выше по частоте) от гетеродина накладываются друг на друга, и я не могу отделить нижнюю половину от верхней.
0--ZEvS--0> Но у нас есть еще мнимая составляющая и я знаю, что с ее помощью проведя, некие, математические операции можно разделить сдвоенный спектр на два обычных.
0--ZEvS--0> Так вот, как это сделать?

В схему добавляется 90° фазовращатель в любой канал после ФНЧ и два сумматора.
На входы первого сумматора подаются сигналы с обоих каналовсразу после ФНЧ, до фазовращателя. На входы второго сумматора — сигнал после фазовращателя и со второго канала после ФНЧ.
В результате на выходе одного сумматора будет всё, что выше частоты гетеродина, на выходе другого — всё что ниже. Где что конкретно зависит от направлений сдвига фаз, без шпаргалки уже не помню. Величина развязки между каналами зависит от точности баланса фаз и амплитуд на входах сумматоров. Лет эдак 25 назад, я делая подобные девайсы на чисто аналоговой базе, получал разделение до 20 дб. Больше на аналоговых схемах — unreal. Слишком много взаимовлияющих факторов.
 8.08.0
RU 0--ZEvS--0 #13.11.2011 16:20  @Sandro#13.11.2011 05:05
+
-
edit
 

0--ZEvS--0

опытный

,AXT> Всё, вспомнил ключевое выражение "преобразование Гильберта", откуда мгновенно нагуглилось Преобразование Гильберта , смотреть раздел "Быстрый расчет аналитического сигнала на основе БПФ" — это то, что хотелось, как я понимаю?

Похоже то, что нужно. Хотя еще не уверен.

AXT> (под аналитическим сигналом там подразумевается синтетика НЯП, но математика-то та же)

В БПФ есть массив x(t) и y(t) на входе, и обычно в x(t) запихивают "осцилограмму", а вынимают из x(f) проекцию сигнала на ось x, а из y(f) проекцию на ось y. Амплитуду от частоты f
получают как a(f)=sqr(x(f)2+y(f)2), и если нужна фаза, то берется тангенс от x(f)/y(f).

А в "Гилбертовском" виде, получается надо заполнить x(t) фазовой "осцилограммой", а y(t) - квадратурной, и получить верхнюю часть спектра.
А потом наоборот, заполнить x(t) - квадратурной, а y(t) - фазовой, и в результате получаем нижнюю.
Я прав?

Надо на бейсике похимичить с графиками.
 9.09.0
RU 0--ZEvS--0 #13.11.2011 16:39  @Taras66#13.11.2011 12:36
+
-
edit
 

0--ZEvS--0

опытный

Taras66> В схему добавляется 90° фазовращатель в любой канал после ФНЧ и два сумматора...

Метод, который Вы приводите, способ приема одной боковой полосы для SSB связи, например, мне известен, но к сожалению не годится в силу нижеизложенных причин.

Во первых: как осуществить сдвиг на 90 град. сигнал, частота которого неизвестна?
Во вторых: в некоторых пределах (например, когда полоса 3 кГц) этот метод работает, где 90 градусный сдвиг
достигается на частоте около 2 кГц. Там отклонение от частоты небольшое, и отклонение от 90 градусов тоже небольшое, но достаточное для того что-бы получить не больше 20 дБ, как Вы и писали.

У меня в канале сигнал с полосой 80 мГц, а разрешение около 5 кГц (32768 точек). И я не представляю как там совершить фазовый сдвиг.

Taras66> В результате на выходе одного сумматора будет всё, что выше частоты гетеродина, на выходе другого — всё что ниже. Где что конкретно зависит от направлений сдвига фаз, без шпаргалки уже не помню. Величина развязки между каналами зависит от точности баланса фаз и амплитуд на входах сумматоров. Лет эдак 25 назад, я делая подобные девайсы на чисто аналоговой базе, получал разделение до 20 дб. Больше на аналоговых схемах — unreal. Слишком много взаимовлияющих факторов.

Да, тоже делал. SSB на 14 мГц.
Так-же этот способ хорошо годится для создания частотных демодуляторов "фазовым методом". :D
 9.09.0
RU 0--ZEvS--0 #14.11.2011 02:36
+
-
edit
 

0--ZEvS--0

опытный

Что-то опять ничего не вышло, четовщина какая-то. :(
 8.08.0
+
-
edit
 

AXT

инженер вольнодумец

Если будет время — то поищу материалы по такому приёмнику, где-то они у меня были. Я правильно понимаю, что фаза не нужна, достаточно мощности?

PS: Оказывается, математику обработки радиосигналов прочно забыл, так что сходу не могу разобраться — это надо с тетрадкой сидеть и разбираться заново. Если время будет.
 7.0.17.0.1
RU 0--ZEvS--0 #17.11.2011 14:05  @Sandro#17.11.2011 06:15
+
-
edit
 

0--ZEvS--0

опытный

AXT> Если будет время — то поищу материалы по такому приёмнику, где-то они у меня были. Я правильно понимаю, что фаза не нужна, достаточно мощности?
Спасибо. Да, нужна только энергия. Это просто спектроанализатор.

AXT> PS: Оказывается, математику обработки радиосигналов прочно забыл, так что сходу не могу разобраться — это надо с тетрадкой сидеть и разбираться заново. Если время будет.
Да, вот "с тетрадкой" и сижу :)

Пока вышло следующее: Подключаю генератор с плавной регулировкой частоты к устройствуи начинаю крутить. Сначала, когда сигнал входит под фильтр, то он входит не только слева, но и справа.Две этих "палочки" начинают двигаться навстречу друг к другу, но когда они подходят к четверти диапозона, то разворачиваются и опять начинают расходиться. А потом это повторяется еще раз и сигнал выходит из преселектора...

Вот такая фигня...
 6.06.0

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru