Extrem steiler Bandpass auf DSP-Basis?

[hf_fux (Gast)]

Hallo,

experimentiere gerade mit der (nicht neuen) Idee, in einem VHF-Empfänger 
die Signalverarbeitung der Zwischenfrequenz digital zu machen. Diese 
könnte 455 kHz betragen oder auch einen beliebigen anderen Wert, würde 
mit 1 MHz digital gewandelt und dann entsprechend bearbeitet.

Folgende Operationen wären dann digital zu implementieren:

 - Selektion, extrem steiler Bandpass mit -80dB oder mehr bei +/- 8kHz 
von der Mittenfrequenz von 455 kHz

 - AGC, also Verstärkungsregelung der HF- und ZF-Verstärker, um einen 
konstanten Pegel an A/D-Wandler-Eingang zu haben

 - Rauschsperre, also möglichst genaues Erkennen, ob ein Nutzsignal 
anliegt oder nicht und entsprechend Stummschalten des Empfängers

 - möglicherweise noch andere Funktionen wie Filterung des Audio-Signals 
etc.

Nun die Frage: Bräuchte man dafür einen "Mega-DSP" oder wäre die 
Aufgabe, insbesondere das Bandpassfilter, recht einfach zu erledigen? 
Welche Rechenleistung müsste man einplanen? Würde man viel Aufwand 
sparen, wenn man die ZF sehr viel niedriger setzt, etwa 20 kHz?

Vielen Dank für Eure Meinungen

[hackklotz (Gast)]

In dem neuen Spitzenempfänger IC-R9500 von Icom sind zwei TMS320C6713* 
verbaut, wobei einer alleine für eine Spektrumanzeige verantwortlich 
ist, der andere übernimmt die Signalverarbeitung in der ZF-Ebene. Das 
sind schon recht leistungsfähige DSPs, stellen aber noch lange nicht das 
non plus ultra in Sachen DSP-Technik dar.

http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/tms320c6713b.html

[Nils (Gast)]

Hallo hf_fux,

herkömmliche schmalbandige digitale ZF-Aufbereitung arbeitet auf 
Frequenzen unter 50 kHz, in der Regel:
1) 12 kHz, bei Aufbereitung einer ZF, die vorher durch Quarzfilter 
bearbeitet wurde
2) Quadratur-Demodulation bei einer ZF von 0 Hz
Damit haben herkömmliche DSPs schon einiges zu tun. Bei 455 kHz müssten 
die Berechnungen 20-50 mal schneller ablaufen.

Du hast einiges nicht erwähnt - die Filterung ist nur der 'kleine' Teil:
- Demodulation
- AGC
- Bei 2) zusätzlich Hilbert-Transformation

SDRs, die die Signale direkt im Frontend digitalisieren verarbeiten das 
digitalisierte HF-Signal übrigens auch nicht direkt:
Das digitalisierte HF-Signal wird einer digitalen Quadratur-Demodulation 
unterworfen. Der DSP arbeitet dann wieder auf der 0 Hz-ZF-Ebene.
Siehe z.B. http://hpsdr.org/

Gruß
Nils

[Nils (Gast)]

Nachtrag:

> experimentiere gerade mit der (nicht neuen) Idee, in einem VHF-Empfänger
> die Signalverarbeitung der Zwischenfrequenz digital zu machen. Diese
> könnte 455 kHz betragen oder auch einen beliebigen anderen Wert

Für den Selbstbau ist folgendes ZF-SDR-Konzept interessant:

HF -> 4 Pol. Quarzfilter -> Quadraturmischer -> 0°  -> A/D -> DSP
      9 Mhz, BW=12khz              |         -> 90° -> A/D ->
                                   |
                             Oszillator 9012 kHz
                             (bzw. 4x 9012 kHz)

Damit hat man folgende Vorteile:
- Günstiges Quazfilter
- Einfacher Mischer im 9 MHz-ZF-Zweig (CMOS und TTL-Oszillator 4x 9012 
kHz)
- Keine Phasenkorrekturen bei der Hilberttransformation erforderlich
Denn:
Das 4 Pol. Quarzfilter bringt etwa 20-30 dB ZF1-Unterdrückung
Die Quadratur-Demodulation zusätzlich 40-60dB dB ZF1-Unterdrückung

Gruß
Nils