Digital nedkonverterare

Vid digital signalbehandling omvandlar en digital nedkonverterare ( DDC ) en digitaliserad, bandbegränsad signal till en lägre frekvenssignal med en lägre samplingshastighet för att förenkla de efterföljande radiostegen. Processen kan bevara all information i frekvensbandet av intresse för den ursprungliga signalen. In- och utsignalerna kan vara verkliga eller komplexa sampel. Ofta konverterar DDC från den råa radiofrekvensen eller mellanfrekvensen ner till en komplex basbandssignal .

Arkitektur

En DDC består av tre delkomponenter: en direkt digital synthesizer (DDS), ett lågpassfilter (LPF) och en nedsamplare (som kan integreras i lågpassfiltret).

DDC blockschema

DDS genererar en komplex sinusoid vid mellanfrekvensen (IF). Multiplikation av mellanfrekvensen med insignalen skapar bilder centrerade vid summa- och skillnadsfrekvensen (vilket följer av Fouriertransformens frekvensskiftningsegenskaper). Lågpassfiltren släpper igenom skillnaden (dvs basbands) frekvensen samtidigt som de avvisar summafrekvensbilden, vilket resulterar i en komplex basbandsrepresentation av den ursprungliga signalen. Om man antar ett klokt val av IF- och LPF-bandbredd, är den komplexa basbandssignalen matematiskt ekvivalent med den ursprungliga signalen. I sin nya form kan den lätt nedsamplas och är bekvämare för många DSP-algoritmer.

Vilket lämpligt lågpassfilter som helst kan användas inklusive FIR- , IIR- och CIC -filter. Det vanligaste valet är ett FIR-filter för låga mängder decimering (mindre än tio) eller ett CIC-filter följt av ett FIR-filter för större nedsamplingsförhållanden.

Variationer på DDC

Flera varianter av DDC är användbara, inklusive många som matar in en återkopplingssignal till DDS. Dessa inkluderar:

Beslutsstyrd bärvågsåterställning faslåsta slingor där I och Q jämförs med den närmaste ideala konstellationspunkten för en PSK- signal, och den resulterande felsignalen filtreras och matas tillbaka till DDS
En Costas-slinga där I och Q multipliceras och lågpassfiltreras som en del av en BPSK/QPSK-bärvågsåterställningsslinga

Genomförande

DDC:er är oftast implementerade i logik i fältprogrammerbara grindmatriser eller applikationsspecifika integrerade kretsar . Även om mjukvaruimplementeringar också är möjliga körs operationer i DDS, multiplikatorer och ingångssteg för lågpassfiltren med samplingshastigheten för indata. Dessa data tas vanligtvis direkt från analog-till-digitalomvandlare (ADC) sampling vid tiotals eller hundratals MHz.

CORDICs är ett alternativ till användningen av multiplikatorer vid implementering av digitala nedomvandlare.

Vidare läsning