Entegre RF örnekleme vericisi, hızlı frekans atlama, çoklu bant ve çoklu mod işlemlerini destekler

　　En yeni doğrudan radyo frekansı (RF) örnekleme vericileri—Texas Instruments'ın AFE7444 ve AFE7422 cihazları da dahil olmak üzere—sırasıyla dört ve iki anten kanalını destekleyen gelişmiş sistem özellikleri, çoklu bant ve çoklu mod çalışması, ayrıca frekans dönüşümü ve hızlı frekans atlaması gibi gelişmiş sistem özelliklerine olanak tanıyan güçlü özellikler sunar.

　　Entegre RF örnekleme vericileri hızlı frekans atlama, çoklu bant ve çoklu mod işlemlerini destekler. Sistem açısından bakıldığında, bu fonksiyonlar giderek daha popüler hale gelmektedir; örneğin çok fonksiyonlu diziler. Büyük faz dizisi antenlerinin farklı alt dizileri belirli koşullara veya görev gereksinimlerine göre çeşitli işlevleri yerine getirecek şekilde yapılandırılabilir; Bu, Şekil 1'de gösterildiği gibi radar, iletişim veya elektronik savaş (EW) yeteneklerini kapsar.

　　Entegre RF örnekleyici alıcılar hızlı frekans atlama, çoklu bant ve çoklu mod çalışmayı destekler. Çok fonksiyonlu faz dizi sistemleri Ayrıca, bu sistemler genellikle hızlı frekans atlamaları gerektirir; tekrarlanan veya rastgele diziler yoluyla çalışmaya alışmak için Şekil 2'de gösterilmiştir. Bu yaklaşımın uygulanması, insan müdahalesini önleyebilir, sinyal algılamasını engelleyebilir veya anti-elektronik sahteleştirme tekniklerinin (elektronik sahteleştirme: radar yansıtılan sinyallerin elektronik imzasına müdahale) uygulanmasını kolaylaştırabilir.

　　Şekil 2

　　Entegre RF örnekleme vericileri, birden fazla Nyquist bölgesinde frekans çevikliği ile hızlı frekans zıplama, çoklu bant ve çoklu mod operasyonunu destekler. Bu özellikleri daha iyi anlamak için, önce Şekil 3'te gösterildiği gibi entegre RF örnekleme vericilerinin fonksiyonel modüllerini inceleyelim.

　　Entegre RF örnekleme vericileri hızlı frekans atlama, çoklu bant ve çoklu mod çalışmayı destekler AFE7444/AFE7422 RF örnekleme vericilerinin fonksiyonel modülleri. Alıcı ve verici birlikte kullanıldığında, bu modüller aşağıdaki şekillerde gelişmiş özellikler sağlar:

　　Birkaç MHz'den 6 GHz'e kadar çok geniş bir RF frekans aralığında çalışır ve 1.5 GHz'e kadar aşırı geniş, anlık olmayan bant genişliğini destekler.

　　Dijital sinyal işleme modülleri, birden fazla alt bant veya dalgaformun toplanması ve ayrıştırmasını destekler; her alt bant veya dalgaform, alıcı veya ileten tarafta bağımsız dijital veri akışı olarak işlenebilir.

　　Çok bantlı veya çok modlu sinyal işleme

　　Şimdi, geniş bant örnekleme, sentez ve dijital işleme yeteneklerinden yararlanarak çok bantlı veya çok modlu sinyalleri işleme kullanım alanlarını ele alalım. Şekil 4'te gösterildiği gibi.

　　Şekil 4

　　Entegre RF örnekleme vericisi, hızlı frekans atlama, çoklu bant ve çoklu mod işlemlerini destekler. AFE7422 ve AFE7444 çok bantlı iletim ve alım konfigürasyonları kullanılarak, bu kurulum üç farklı alt banttan oluşan çoklu bantlı sinyal üretir ve toplam bant genişliği 2.75 GHz'dir. Alıcı, tüm frekans bandında birden fazla Nyquist bölgesi boyunca örnek alır, ardından örnek verilerini dijital bir aşağıya dönüşüm modülüne (birden fazla paralel aşamaya sahip) iletir. Bu yöntem, bağımsız dijital kontrol osilatörleri (NCO'lar) ve dijital mikserlerin kullanılmasını içerir; birden fazla alt bant seçilir ve bunları baz bant sinyallerine dönüştürür. Örnekleme uygulayın, ardından çıkış örnekleme hızını azaltın ve bireysel sinyallerin bant genişliğine göre bant dışı kaybı bastırın.

　　Buna karşılık, ileten tarafta her dijital giriş akışı birden fazla paralel dijital yükseltme aşamasına aktarılır ve yükseltme sinyalini karşılık gelen hedef frekansa dönüştürür. Daha sonra, veriler RF dijitalden analoga dönüştürücünün (DAC) çıkış örnekleme hızına süperörneklenir ve son aşamada RF DAC üzerinden 700 MHz ile 3.45 GHz arasında birleşik bir geniş bant sinyaline sentezlenir.

　　Frekans dönüşümü ve frekans atlama

　　Önceki durumu genişleterek sadece tek bir bant seçerek, dahili dijital loopback'ler kullanarak ve ardından sinyali yeniden iletmeden önce seçilen alt banda frekans kaydırmaları uygulayarak genişletebilirsiniz. Şekil 5'te gösterildiği gibi.

　　Şekil 5

　　Entegre RF örnekleme vericisi, frekans dönüşümü veya frekans atlaması için AFE7444/AFE7422 kullanarak hızlı frekans atlama, çok bantlı ve çoklu mod işlemlerini destekler. Bu kurulum, daha önce bahsedilen çok bantlı sinyalleri yakalar. Dijital aşağıya dönüşüm modülü, bağımsız bir alt bant seçer, onu bir baz bant sinyaline dönüştürür ve dijital filtre aracılığıyla iletir. Dijital filtreler, harmonikler veya mikser ürünleri gibi bant dışı kayıpları ortadan kaldırır. Çip içi dijital döngü geri yolu, dijital çıkış verilerini dijital alıcıdan doğrudan verici yoluna aktarmayı destekler; çipten çıkmadan veya ek işlem cihazları bağlamadan.

　　Filtrelenen sinyali yukarıya doğru ilk alınan frekansa geri dönüştürerek, çip üzerindeki dijital tekrarlayıcı oluşturulur. Frekans atlayan vericiyi yerleştirmek için, vericinin astsubayı gerekli yeni frekansı çıkaracak şekilde programlanmalıdır ve ardından frekans kaydırma sinyali yeniden iletilir. Şekil 5'te gösterildiği gibi, spektrum analizöründeki sarı iz gösterilir ve ilk alınan çok bantlı spektrumla (yeşil iz) karşılaştırılır.

　　Şekil 6

　　Entegre RF örnekleyici alıcılar, şimdiye kadar osilatörlerde hızlı frekans atlama, çoklu bant ve çoklu mod çalışma frekans geçişlerini destekler. Temel kavramları açıkladım ve benzer yöntemler diğer kullanım durumlarını desteklemek için kullanılabilir, bunlar arasında:

　　Çok bantlı frekans dönüşümü. Birden fazla paralel dijital aşağı invertör ve yukarı dönüştürücü modülü kullanıldığı için, çoklu bant sinyallerini birden fazla bağımsız alt bant sinyaline alıp ayırabilir, ardından her alt bant sinyaline bağımsız frekans kaydırmaları uygulayabilir, çip içi dahili dijital döngü üzerinden verici yoluna geri besleme yapabilir ve yeni bir frekansa ulaştıktan sonra alt bant sinyalini yeniden iletebilirsiniz.

　　Hızlı frekans atlama. Astsubayları milisaniyeler içinde güncellenmiş frekanslar elde edecek şekilde yeniden programlayabildiğimiz veya her sinyal yolunda bulunan birden fazla astsubayı ping-pong modunda döndürebileceğimiz için, frekans-çeviklik sinyallerini tekrarlanabilir veya rastgele diziler halinde alıp gönderebiliriz. Bu iki frekans arasındaki dönüşüm Şekil 6'da gösterilmiştir.

　　Rampa üretimi/doğrudan dijital sentez modu. Her vericinin dahili sinüs dalgası ses jeneratörü, frekans rampaları ve radar sistemlerinde yaygın olarak kullanılan FMCW (FMCW) üretimini destekler.

　　Eşzamanlı geniş bant taraması ve dar bant gözlemleri. Her alıcının ön uç örnekleme aşaması birden fazla dijital işlem aşamasını bağlayabildiğinden, geniş bant modu için bir alım yolunu yapılandırmayı seçebilirsiniz. Nyquist'in tam frekans bandını kapsayan örnekleme verisi çıkarır ve 1.5 GHz'e kadar anlık olmayan bant genişliklerini gözlemleyerek herhangi bir sinyalin varlığını tarar. Aynı zamanda, dar bant örnekleme modunda ikinci bir yol yapılandırarak geniş bant modunda tespit edilen tüm sinyalleri güçlendirip hassas bir şekilde analiz edebilirsiniz.