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SDR套件Softrock Lite II的工作原理 [复制链接]

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离线BG6IF
 
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672
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2011-09-11
sdr套件softrock lite ii的工作原理
这台接收机的基本框架是经典的“直接变换式”,输入的射频信号经混频后直接输出音频信号,在混频器中与本地振荡器差拍的射频信号的频率范围为100khz。
与传统的dc接收机不同,sdr不是调谐本地振荡器的频率与期望的射频信号差拍,本地振荡器的频率是固定的。
结果,混频器的输出频率可以从零上下变化到超音频。实际上的限制是声卡的最大抽样频率的一半。
调谐以及解调、afc等等在sdr的软件中进行。软件的魔力在于在直接变换的硬件中实现超常的高选择性,直接变换的灵敏度高但选择性差。
软件要求向pc提供混频器输出的两路分离的基带信号,两路信号幅度相同但相位相差90°(正交)。套件通过把本地振荡器的频率除以4来实现(用四分之一相移实现正交)。
分配器链输出两个信号:i和q,它们是正交的,除了相位之外其他完全相同。
来自天线的射频信号通过每个波段的带通滤波器。
来自分配器级的两个信号馈入混频器级,它把经过带通滤波的射频信号下变换为两个基带信号,这两个基带信号也是正交的。
这两个信号提供给放大器级,在那里它们被低通滤波并放大到适于pc的声卡立体声线路输入的电平。
以48khz抽样的声卡,可以将输入的从0到24khz的基带信号数字化。像这样的声卡,用它的立体声线路输入口输入i和q信号,其有效的带宽是48khz:中心频率上下各24khz。pc里的sdr软件处理数字化的i和q信号。声卡的抽样频率越高带宽就越宽,它内部的音频滤波器并不切除高于音频的频率。
附件的文档中有接收机的原理图。
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离线bg3tk
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214
只看该作者 1楼 发表于: 2011-09-11
好文章。
顶!
离线BA5SBA
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3088
只看该作者 2楼 发表于: 2011-09-11
sdr的基本原理。差不多所有sdr都是基于这个原理。
离线BG7HZZ
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143
只看该作者 3楼 发表于: 2012-04-29
我再来补充一点:
        第一本振频率设在射频信号频率的4/5处,因而第一中频频率等于射频信号频率的1/5,即fIF1=0.2fRF;第二中频为零,即第二次变频为直接变频。换句话说,第二本振频率(也就是第一中频频率)等于第一本振频率的1/4。基于这种关系,第二本振可以将第一本振四分频后得到,四分频的结果是自然地获得了第二本振所需要的正交信号,从而省却了额外的正交信号发生电路。
        例如:接收7.023MHZ的CW信号,第一本振频率即为7.023MHZ×4/5=5.6184MHZ,混频后得出的第一中频频率即为7.023MHZ-5.6184MHZ=1.4046MHZ,这个就是I路信号;同时再把第一本振频率5.6184MHZ进行四分频,即5.6184MHZ÷4=1.4046MHZ,这个就是Q路信号。两路信号相位相差90℃,幅度一致。
        这个课题在老美的《射频电路实战宝典》中有过详细的论述,好好看看吧!



[ 此帖被BG7HZZ在2012-04-29 20:43重新编辑 ]
无线之路,DIY起步!
CW 7.023MHZ
K-7木头电键/K-4重型电键
接收设备:自制仿Rock-Mite接收机
发射设备:自制10瓦特IRF510发射机
天线系统:自制定向耦合驻波表+自制Π型天调+周长8米单环天线
离线BG7PMZ
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3139
只看该作者 4楼 发表于: 2012-05-15
回 BG7HZZ 的帖子
BG7HZZ:我再来补充一点:
        第一本振频率设在射频信号频率的4/5处,因而第一中频频率等于射频信号频率的1/5,即fIF1=0.2fRF;第二中频为零,即第二次变频为直接变频 .. (2012-04-29 20:30) 

为何4分频之后,相移为90度?
离线BG6IF
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672
只看该作者 5楼 发表于: 2012-05-16
360/4=90
BD6IF BG6IF BH6PZD BG6-2-009
FT-817+PAC-12
ic-7200、ic-725a+C4S、DP4V
HRD+WSJT-X
河南洛阳
13838810015
zhang-ly@sina.com
离线罗飞
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91
只看该作者 6楼 发表于: 2012-05-17
        看过0楼附件的电路,有跟3楼不同的理解,写在这里供大家参考,也顺便备忘:
    本电路只是个一次变频,晶体振荡产生的本振信号通过两个D触发器构成的时序电路进行四分频,两个D触发器的反向输出端输出I路和Q路信号,I路和Q路信号输入混频器与分为同等大小两路前段接收信号分别混频后再分别通过运放滤波放大,最后得到将输入声卡的两路音频信号(可以看作零中频)。
    现在整个技术的关键在于相差90度的I路和Q路信号是如何产生的。注意到如下事实:1、晶体振荡产生的本振信号是作为时序电路的时钟信号CLK,而时序电路生成的I路和Q路信号是时钟信号CLK的四分频。也就是说:I路和Q路信号的每个周期,时长上对应CLK的四个周期;2、从电路上看,后面的D触发器输出相对前面的D触发器输出(作为后面的D触发器输入)要滞后一个CLK周期,也就是说,I路和Q路之间相差一个CLK周期,根据上述的事实1,那么对于I路和Q路而言,它俩之间只相差四分之一个I路或Q路的周期(索性再写清楚点:因为一个CLK周期等于四分之一个I路或Q路周期),那么一个周期的四分之一,恰恰在相位上相差:360/4=90度。
    因此,通过这个巧妙的对CLK四分频以及滞后一个CLK周期,就实现了两路信号相位相差90度。按这个原理类推:如果我们哪天需要得到相差45度的两路信号,则可以很简单进行CLK的八分频,然后两路信号相差一个CLK周期,即得:360/8=45度。
    解毕。
离线bd9cr
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1202
只看该作者 7楼 发表于: 2012-12-20
学习了123434285043850
离线浦东星
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4222
只看该作者 8楼 发表于: 2012-12-20
顶! 顶! 顶!
BD4EZC                    
Email:    491049483@QQ.COM
电话:      13386281657
邮址:上海市浦东新区朱天刚
离线bg4arr
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120
只看该作者 9楼 发表于: 2013-01-28
学习标记!
离线ba7nso
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32
只看该作者 10楼 发表于: 2023-08-14
那个震荡部分的频率和解调后的频率是怎么样的关系呢,我看原图,那个LO是固定的。
离线永远的FM
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11491
只看该作者 11楼 发表于: 2023-08-14
回 ba7nso 的帖子
ba7nso:那个震荡部分的频率和解调后的频率是怎么样的关系呢,我看原图,那个LO是固定的。 (2023-08-14 09:59)

LO的确是固定的,解调信号范围是以本振频率为中心,以声卡音频采样率一半为解调带宽的信号。
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离线BD8CS
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18633
只看该作者 12楼 发表于: 2023-08-16
用这个改了一个老婆盘出来,LP-PAN
四川·南充 173 614 59973