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Bandpass für 5,7 MHz Signal
Gast
#418649
Hi @ all Ich muss ein Signal mit einem DSP auswerten. Zuerst muss das Signal digitalisiert werden. Anschließend muss ein Bandpass über das Signal gelegt werden. Der Bandpass ist ein IIR-Filter 30. Ordnung. Die Frequenz, die aus dem Signal gefiltert werden soll beträgt ca. 5,7MHz. Nun zu meiner Frage: Wie groß muss die Abtastrate sein, damit ich aus dem Signal, die 5,7MHz herrausfiltern kann? Also nach Nyquist sollte die Abtastung mindestens die doppelte Frequenz also 11,4 MHz sein, sonst geht nichts. Es sei denn, Unterabtastung sei zugelassen, wenn sicher ist, dass störende Frequenzen unterhalb 5,7 MHz nicht vorkommen. Wenn das Filter 30.Ordnung einen Sinn haben soll, muß die Abtastung vermutlich wesentlich häufiger als das Minimum erfolgen. Wie schnell ist denn der DSP, der das erledigen soll?
Gast
#418651
Das Problem ist halt das es keinen DSP gibt der dies schafft. 150MHz Abtastrate ist für die meisten zu schnell. Wenn der Filter 100 Multiplikationen benötigt, dann sind das 15GMACs. Und da steigt jeder DSP aus. Selbst die TigerSharks für 250Euro. Kennt jemand bessere DSP, die es schaffen könnten.?
Gast
#418652
FPGAs? Warum muß das ganze eigentlich digital geschehen? mfg, Stefan.
Gast
#418653
ja ich würde sowas auch zumindest analog vorfiltern. Für 5,74MHz gibts Keramikfilter für den Stereo-Fernsehton, vielleicht passt das. Dann kann das mit Unterabtastung auf niedrigerer Frequenzebene digital weiterbearbeitet werden.
Gast
#418654
Oder mit I/Q-Signal ( 0Grad/90Grad-Oszillator und zwei identische Mischer )auf Niederfrequenz heruntermischen, wenn auch Phaseninformationen erhalten bleiben sollen Wie breit ist dein Bandpass? Warum brauchst du 150 MHz Abtastrate wenn du ein Signal das um 5.7 MHz liegt herausfiltern willst?
Gast
#418656
Das ganze ist momentan analog aufgebaut. Der Filter muss per Software verändert werden können. Deshalb muss der Filter dynamisch sein. Zum Thema FPGA: Ich arbeite schon seit langem mit FPGAs. Die FPGAs, die speziell für DSP sachen ausgelegt sind, also der Virtex 4SX, ist auch nicht gerade billig. Zudem sind diese Bausteine auch immer schwer zu besorgen. Benutzt den Wizard um einen Filter zu erstellen, dann kann der Wizard nur FIR-Filter erzeugen, bei dehnen Dämpfung zu schwach ist. Ich habe mit Matlab einen Filter erzeugt (IIR-Bandpass 30. Ordnung) Mit Hilfe der Matlab-Toolbox kann man einen VHDL-Code erzeugen lassen. Diesen muss man dann wieder in ISE einbinden, das ganze copalieren und dann mal sehen wie schnell das ganze ist. (Bis jetzt hatte ich aber noch keine Zeit für die Realisierung) @Christop Kessler Deine Lösung hört sich sehr interressant an. Nur leider ist sie ein benig kurz beschrieben und ich kann mir darunter nicht so genau was vorstellen. Vielleicht kannst Du Deine Idee etwas genauer beschreiben. Macht die Bauteiltolleranz nicht Probleme? Solange du nicht konkrete Informationen rausrückst (Bandbreite des zu verarbeitenden Signals, Bandbreite des Filters, Bereich in dem das Filter "verändert" werden soll) kann man überhaupt nichts beschreiben.
Gast
#418658
Für Kurzwellenempfänger wird in den letzten Jahren das "software defined radio" SDR propagiert. Ein Oszillator, zum Beispiel ein DDS, liefert Sinus und Cosinus, damit wird das interessierende Band ins "Basisband", also auf Niederfrequenz heruntergemischt. Dort kann es eine DSP-Software die mit der Soundkarte als (Zweikanal) - Digitalisierer arbeitet weiterverarbeiten. Die beiden Kanäle heißen "I" wie "in Phase" und "Q" wie "Quadratur", daher "I/Q".
Gast
#418659
Gast
#418660
Aufjedenfall du muss runtermischen Mischer gibt es ja wie Sand am Meer
Gast
#418661
Aber durch das runtermischen verliere ich doch sicherölich Signalinformationen Entweder gibst du endlich mal mehr Informationen raus, oder der Thread muss wegen Sinnlosigkeit geschlossen werden. Durch das Runtermischen gehen die Informationen verloren, die man nicht braucht, nämlich die weit genug weg von der Mittenfrequenz. Wenn man vorher einen Bandpass brauchte, kann man im Basisband einen Tiefpass benutzen um Außer-Band-Signale zu unterdrücken. Aber wie Andreas schon sagte, ohne genauere Daten ist das alles etwas schwer zu beurteilen. Wieviele kHz oder MHz soll der Bandpass durchlassen?
Gast
#418664
Die 3db Eckfrequenzen sind 5.52MHZ und 5,92MHz. also ist die Bandbreite ca. 400k Hz
Gast
#418665
Dann fällt die Bearbeitung mit der Soundkarte schon mal aus. Im letzten "Funkamateur" ist eine einfache SDR-Schaltung, mit einem Quarzoszillator auf der vierfachen Mittenfrequenz, das wären hier 22,8 MHz, und einem 74AC74 als Frequenzteiler mit "sin/cos"-Rechteckausgängen. Die Mischer sind zwei Analogschalter von Maxim. Das ganze soll als Bausatz angeboten werden. Damit müßte der anschließende DSP zwei 200 kHz breite Signale bearbeiten, denn durch die Mischung mit der Mittenfrequenz wird das Band auf die halbe Breite zusammengemischt, das sind quasi positiv und negativ 200 kHz. Der DSP muß das wieder über die Phasenbeziehungen auseinanderdividieren. Erst mal würde ich mir Gedanken darüber machen was überhaupt wie stark gedämpft werden muss bzw. nicht gedämpft werden darf. Wenn du auf einen IIR-Filter 30ter Ordnung kommst musst du ja extreme Forderungen an Dämpfung und Steilheit stellen. Das hier gibts als Bausatz zu kaufen, es müßte natürlich einen 22,8MHz-Oszillator bekommen, und die beiden Operationsverstärker durch schnellere Typen ( AD812 o.ä.?) ersetzt werden. Die 22nF-Kondensatorern und eventuell die 100pF passend verkleinert und ein DSP mit zwei AD-Wandlern mit mehr als 400 kSamples/sec dahinter. Die ganze Bauanleitung steht im aktuellen Heft Seite 1040-1041.
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