Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning EinChip Empfänger(SI4732, RDA5807FP): Wie geht das?


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von Ibram G. (ibram)


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Hallo,

Wie wird man die Spiegelfrequenzen los?

Es gibt Ein-Chip Empfänger - wie
si4732-a10
https://projecthub.arduino.cc/CesarSound/lwmwsw-stereo-fm-with-rds-dsp-radio-receiver-v25-72797a
oder
RDA5807FP
https://cdn-shop.adafruit.com/product-files/5651/5651_tuner84_RDA5807M_datasheet_v1.pdf

Wie funktionieren die?
Mein Bild davon wäre,
- Analog herunter mischen auf Frequenzen, welche der Interne DSP 
verkraftet,
- Dann digital weiter bearbeiten.

Würde denken, ein Direktmischempfänger.
So wie ich es sehe, entstehen Mischprodukte, z.B. aus Spiegelfrequenzen 
- Wie wird man die los? Da die niedlichen kleinen Chips keinen 
Schwingkreis/Spule/Filter in der Vorselektion nutzen, ist mir das unklar

Ibram

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Da sind je zwei Mischer im Blockschaltbild aus dem Datenblatt gezeigt, 
und der Oszillator hat auch zwei Ausgänge mit 90 Grad Phasenunterschied. 
Das Eingangssignal geht mit Null Grad Phasenunterschied auf beide 
Mischer, also ist noch eine Phasenschiebung um 90 Grad in der Software 
(zwei AD-Wandler) nötig, um 180 Grad Unterschied zu haben, die dann die 
Spiegelfrequenz unterdrücken.

Phasenmethode heißt das Verfahren
https://de.wikipedia.org/wiki/Einseitenbandmodulation#Erzeugung
hier speziell für die Modulation, gilt aber ähnlich für die 
Demodulation.

: Bearbeitet durch User
von Thorsten S. (thosch)


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wenn man den Mischer als I/Q Mischer aufbaut, sind für den nachfolgenden 
DSP bzw. die Digitalfilter positive und negative Frequenzen 
unterscheidbar.
Auch eine komplexe FFT kann danach verwendet werden.
So gesehen gibt es dann gar keine Spiegelfrequenzen, da die nicht die 
gleiche ZF liefern, sondern mit umgekehrtem Vorzeichen bei der Frequenz.

Ein I/Q Mischer multipliziert das Eingangssignal einmal mit der Cosinus- 
und einmal mit der Sinus-Komponente des Oszillatorsignals und liefert 
daher ein komplexes Ergebnis, nicht nur den Betrag.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Der Wikipedia-Autor macht es sich etwas einfach. Er zeichnet einen Block 
mit einem Eingang und einem Ausgang und schreibt "Hilbert-Transformator" 
rein.
Das hat nur einen Schönheitsfehler, so etwas gibt es nicht, ein rein 
theoretisches Gebilde.

Ein Filter, in das man einen Sinus beliebiger Frequenz eingibt und am 
Ausgang kommt derselbe Sinus um 90 Grad verschoben heraus, ist praktisch 
unmöglich.

Tatsächlich nimmt man zwei Filter, die eigentlich unabhängig voneinander 
sind und schickt beide Eingangssignale hindurch, ebenfalls unabhängig. 
Nur der Phasenunterschied beider Filter an den Ausgängen beträgt 
breitbandig 90 Grad. Wie das Phasenverhältnis der beiden Eingänge 
zueinander ist interessiert nicht.

Ich habe vor Jahren hier einen Artikel dazu geschrieben:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Hilbert-Transformator_(Phasenschieber)_mit_ATmega
Von mir ist nur der Teil über IIR-Hilbert, der FIR-Hilbert wurde später 
hinzugefügt. Der hat als einen Filterteil nur eine Zeitverzögerung. Der 
IIR-Hilbert braucht zwei IIR-Filter.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Angehängte Dateien:

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IIR heißt infinite impulse response, das bedeutet leider, der kann 
schwingen, was bei meinem Versuch auch prompt der Fall war. Dafür ist 
ein IIR deutlich kompakter als FIR und hätte auch in einen ATMega 
gepasst.

Heute sind ARM-Mikrocontroller ähnlich billig wie ein Arduino, man 
könnte z.B. einen mini-Raspi nehmen, der hat genug Speicherplatz und 
Taktfrequenz für FIR. Ab 128 Filterstufen sollte ein FIR funktionieren.

Diese Einchip-Empfänger enthalten schon alles, auch die beiden digitalen 
Phasenschieber-Filter. Im Blockschaltbild steht dazu nur "DSP".

: Bearbeitet durch User
von Ibram G. (ibram)


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Hallo,

Das klärt meine Frage.
Die Links sind hochinteressant, es braucht gewiss ein Stündchen, die 
Ausführungen zum Hilbert Trafo und Olli Niemitalo Webseite zu verdauen.
Vielen Dank!

Ibram

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