بررسی انواع FPGA های RF با تاکید بر FPRF مدل AD9361

اختصاصی از فی بوو بررسی انواع FPGA های RF با تاکید بر FPRF مدل AD9361 دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در این فایل پاورپوینت، انواع FPGA های RF که به FPRF معروف هستند از کارهانه های مختلف معرفی شده است. این محصولات شامل محصولات شرکت Lime مانند LMS6002 و LMS7002 است. همچنین کاربرد چندین محصول ساخته شده در جهان بوسیله FPRF معروف شرکت ANALOG DEVICES بنام AD9361 نیز نشان داده شده است. بجهت اهمیت این محصول ANALOG DEVICES، در مورد آن توضیحات مختصری ارائه می گردد:

شرکت آنالوگ دیوایس مدتی است که آی سی معروف فرستنده، گیرنده مخابراتی خود را با نام AD9361 به بازار معرفی کرده است. این آی سی، یک فرستنده  - گیرنده قدرتمند همه منظوره با تکنولوژی رادیو نرم افزار (Software Defined Radio) است. این آی سی از یک طرف به آنتن وصل شده و از طرف دیگر مستقیما به FPGA وصل می شود. بنابراین این آی سی در بخش گیرندگی خود تمامی المانهای لازم RF مانند LNA، میکسر، سینتی سایزر، فیلتر و ... را دارد. تمامی آین المانها بشکل نرم افزاری قابل برنامه ریزی است. مثلا می­توان پهنای باند فیلترهای RF را بشکل نرم­افزاری تغییر داد. همچنین گین تقویت کننده­های RF، فرکانس سینتی­سایزر (شامل مرجع دقیق، VCO، ساختار PLL و ...) و ... همگی بشکل نرم­افزاری قابل برنامه ریزی هستند. این آی سی در بخش گیرندگی دارای یک ADC قدرتمند است. همچنین پس از ADC نیز یک DDC قابل برنامه ریزی وجود دارد که شامل فیلتر FIR، Half band filter و همچنین ماژول decimator است که وظیفه down sample نمودن را بعهده دارد. تمامی پارامترهای گفته شده در بخش DDC نیز بشکل نرم افزاری قابل برنامه ریزی است.

در حقیقت، این آی سی نمونه کاملی از یک SDR حرفه­ای است که می­تواند از فرکانس 70MHz الی 6GHz را پوشش دهد. پهنای باند این سیستم می­تواند بین 200KHz تا 56MHz تنظیم شود. در بخش فرستندگی نیز مشابه گیرنده، تمامی المانهای لازم برای تبدیل سیگنال دیجیتال ساخته شده در FPGA به سیگنال RF قابل ارسال روی آنتن وجود دارد. در حقیقت، در بخش فرستندگی تنها ماژولی که باید به این سیستم اضافه شود، Power Amp. می­ باشد. شرکت ANALOG DEVICES از آین آی سی در ساختار Rapid prototype خود استفاده می­کند(توضیح ساختار Rapid prototyping خارج از حوصله این متن است و خواننده محترم می­تواند به مراجع علمی مربوطه مراجعه نماید). این آی سی مجهز به دو مد کنترل گین دستی (MGC)  و کنترل گین اتوماتیک (AGC) است. این کنترل گین هم در بخش آنالوگ و هم در بخش دیجیتال آی سی صورت می­ پذیرد. ضمن اینکه AGC می­تواند در دو مد Fast و Slow برنامه ریزی شود. همچنین سیستم کنترل گین در تمام بخش های آنالوگ و دیجیتال آی سی مجهز به مد جلوگیری از اشباع است. همچنین پریود اندازه­گیری توان سیگنال (RSSI  ) و تغییرات گین نیز بشکل نرم­افزاری قابل برنامه ریزی است.

بطور خلاصه می توان ای آی سی را یک فرستنده گیرنده جامع و کامل برای کاربردهای مخابراتی و راداری زیر باند 6GHZ معرفی کرد.

========================

این فایل بصورت پاورپوینت تهیه شده و دارای 13صفحه است

ترجمه دیتاشیت آی سی فرستنده –گیرنده مخابراتی AD9361

اختصاصی از فی بوو ترجمه دیتاشیت آی سی فرستنده –گیرنده مخابراتی AD9361 دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شرکت آنالوگ دیوایس مدتی است که آی سی معروف فرستنده، گیرنده مخابراتی خود را با نام AD9361 به بازار معرفی کرده است. این آی سی، یک فرستنده  - گیرنده قدرتمند همه منظوره با تکنولوژی رادیو نرم افزار (Software Defined Radio) است. این آی سی از یک طرف به آنتن وصل شده و از طرف دیگر مستقیما به FPGA وصل می شود. بنابراین این آی سی در بخش گیرندگی خود تمامی المانهای لازم RF مانند LNA، میکسر، سینتی سایزر، فیلتر و ... را دارد. تمامی آین المانها بشکل نرم افزاری قابل برنامه ریزی است. مثلا می­توان پهنای باند فیلترهای RF را بشکل نرم­افزاری تغییر داد. همچنین گین تقویت کننده­های RF، فرکانس سینتی­سایزر (شامل مرجع دقیق، VCO، ساختار PLL و ...) و ... همگی بشکل نرم­افزاری قابل برنامه ریزی هستند. این آی سی در بخش گیرندگی دارای یک ADC قدرتمند است. همچنین پس از ADC نیز یک DDC قابل برنامه ریزی وجود دارد که شامل فیلتر FIR، Half band filter و همچنین ماژول decimator است که وظیفه down sample نمودن را بعهده دارد. تمامی پارامترهای گفته شده در بخش DDC نیز بشکل نرم افزاری قابل برنامه ریزی است.

در حقیقت، این آی سی نمونه کاملی از یک SDR حرفه­ای است که می­تواند از فرکانس 70MHz الی 6GHz را پوشش دهد. پهنای باند این سیستم می­تواند بین 200KHz تا 56MHz تنظیم شود. در بخش فرستندگی نیز مشابه گیرنده، تمامی المانهای لازم برای تبدیل سیگنال دیجیتال ساخته شده در FPGA به سیگنال RF قابل ارسال روی آنتن وجود دارد. در حقیقت، در بخش فرستندگی تنها ماژولی که باید به این سیستم اضافه شود، Power Amp. می­ باشد. شرکت ANALOG DEVICES از آین آی سی در ساختار Rapid prototype خود استفاده می­کند(توضیح ساختار Rapid prototyping خارج از حوصله این متن است و خواننده محترم می­تواند به مراجع علمی مربوطه مراجعه نماید). این آی سی مجهز به دو مد کنترل گین دستی (MGC)  و کنترل گین اتوماتیک (AGC) است. این کنترل گین هم در بخش آنالوگ و هم در بخش دیجیتال آی سی صورت می­ پذیرد. ضمن اینکه AGC می­تواند در دو مد Fast و Slow برنامه ریزی شود. همچنین سیستم کنترل گین در تمام بخش های آنالوگ و دیجیتال آی سی مجهز به مد جلوگیری از اشباع است. همچنین پریود اندازه­گیری توان سیگنال (RSSI  ) و تغییرات گین نیز بشکل نرم­افزاری قابل برنامه ریزی است.

بطور خلاصه می توان ای آی سی را یک فرستنده گیرنده جامع و کامل برای کاربردهای مخابراتی و راداری زیر باند 6GHZ معرفی کرد.

این فایل word در واقع ترجمه دیتاشیت آی سی  AD9361 است. امید است مورد توجه خواننده محترم قرار گیرد.

=============================================

این فایل بصورت word تهیه شده و دارای 117 صفحه است

=============================================

نحوه تست کارت های پردازشی

اختصاصی از فی بوو نحوه تست کارت های پردازشی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این فایل به بررسی نحوه تست و راستی آزمایی بخش نمونه برداری کارتهای پردازشی (که پیچیده ترین تست در کارت­های پردازشی به شمار می­ آید) اختصاص دارد. امروزه نقش کارت­های پردازشی (Digital Signal Processing Card) در طراحی و ساخت سیستم مخابراتی مبتنی بر رادیو نرم افزار و رادار نرم­ افزاری، کاملا ملموس و غیر قابل انکار است. معمولا مهندسین مخابرات و الکترونیک در تست بخش دیجیتال بردهای مذکور مشکلی ندارند. اما در تست بخش واسط آنالوگ – دیجیتال همواره ابهامات و سوالات زیادی مطرح می­گردد. در این بخش قرار است تا این تست­ها به تفصیل تشریح گردد. این فایل برای کسانی که قصد خرید کارت های پردازشی دارند، بسیار مفید است. چندین تست پایه ای وجود دارد که در ادامه معرفی خواهند شد.

• تست SNR کارت

یکی از سوالات مهمی که معمولا در بحث آنالیز طیفی مطرح می‌گردد عبارت است از نحوة اندازه‌گیری SNR یک سیگنال سینوسی خالص نمونه برداری شده. اینکار را به دو روش انجام خواهیم داد. روش اول عبارت است از تخمین SNR از روی fft . در روش دوم نیز این پارامتر را بکمک نرم افزار آماده شرکت ANALOG DEVICES انجام خواهیم داد.

1-1-تخمین SNR از روی FFT

در این روش، SNR بکمک نرم افزار matlab  محاسبه خواهد شد. ضمنا مفاهیم تئوری آن نیز بطور کامل بیان و آموزش داده می­شود.

  1-2- تست SNR  و SFDR بکمک نرم افزار

شرکت ANALOG DEVICES یک نرم افزار بسیار کارآمد ارائه کرده است که قابلیت­های بسیار زیادی دارد. نرم افزار مذکور این توانایی را دارد که FFT سیگنال را رسم و پارامترهایی مانند SNR ، SFDR ، SINAD (و بسیاری پارامترهای دیگر) را مورد آنالیز قرار دهد. این نرم­افزار می­تواند رفتار ADC های متفاوت  را بازای شرایط مختلف تست، شبیه­سازی کند. همچنین می­تواند از طریق پورت USB ،  مستقیما از یک ADC واقعی، نمونه­گیری کرده و آنرا مورد آنالیز قرار دهد. اما مهم­ترین قابلیت آن (که در تست­های آتی ما نیز کاربرد فراوانی خواهد داشت) ، امکان آنالیز یک فایل دیتا و استخراج پارامترهای آن (مانند SNR ، SFDR و ...) است. بکمک این قابلیت، ما قادر خواهیم بود تا برخی پارامترهای کارت را مستقیما تست  و محاسبه نماییم.

• تست جیتر کلاک

هدف از این تست، بدست آوردن مقدار جیتر کلاک نمونه­برداری می­باشد. جیتر کلاک نمونه­برداری، نقش بسیار مهمی در کیفیت کارت نمونه برداری دارد. این تست مطابق با دستورالعمل شرکت Analog Devices انجام خواهد شد. تست فوق بسیار حساس بوده و کوچکترین تولرانس عملی در روال تست باعث انحراف زیاد جواب از مقدار واقعی خواهد شد. در این فایل، نحوه اندازه­گیری دقیق این پارامتر تشریح خواهد شد.

• تست خطا روی نمونه

یکی از تست های بسیار مهم و اساسی کارت های ذخیره ساز دیتا ، تست خطا روی نمونه می باشد. این خطا ممکن است گاهی از خود ADC باشد. اما در بیشتر اوقات، این خطا بعلت مدارات انتقال دیتای دیجیتال رخ می­دهد. در این فایل، نحوه اندازه­گیری دقیق این پارامتر تشریح خواهد شد.

• تست گم شدن دیتا بشکل burst

در یک کارت  ، گاهی دیتا بشکل دفعی (burst) از دست می­رود. چنین اشکالی را نمی­توان بکمک الگوریتم­های بخش قبل بدست آورد. فقط می­توان به ناپیوستگی بوجود آمده در بین در نمونه پی برد و نمی­توان فهمید که چه تعداد نمونه گم شده است. بعنوان مثال نمی­توان فهمید که آیا یک نمونه گم شده است یا 1000 نمونه. بهمین خاطر بایستی برای چنین تستی، سناریوی جداگانه ای نوشته شود. در این میان، معمولا استفاده از تست beat Frequency نیز کارساز خواهد بود. لازم بذکر است که این تست دارای روتین بسیار پیچیده و دقیقی است. در این فایل، نحوه اندازه­گیری دقیق این پارامتر تشریح خواهد شد.

• تست SFDR (تک تن)

مطابق با نظر آقای والت کستر[1]، مهمترین پارامتر یک ADC از دید مخابراتی، SFDR می­باشد. ذکر این نکته در همین ابتدا ضروری است که SFDR تک تن و دو تن، فقط به نوع ADC بکار رفته در کارت وابسته نیست، بلکه به قطعات استفاده شده در کوپلینگ و بایاس ADC نیز وابسته است. در این فایل، نحوه اندازه­گیری دقیق این پارامتر تشریح خواهد شد.

• تست SFDR دو تن (Two tone IMD)

این تست نیز یکی از تست های مهم ADC می­باشد. تست مذکور می­تواند میزان کارایی ADC در برابر مولفه غیر خطی مرتبه سوم را نشان دهد. در این فایل، نحوه اندازه­گیری دقیق این پارامتر تشریح خواهد شد.

• تست Full Scale

بدون دانستن مقدار عملی و دقیق توان full scale ، انجام سایر تست های ADC امکانپذیر نیست. بنابراین قبل از هر تست دیگری باید در ابتدا توان full scale را بدست آورد.

• تست پهنای باند کارت

معمولا یک ADC دارای پهنای باند معینی است. یعنی اگر فرکانس را از حد خاصی زیادتر نماییم، توان افت می­کند. همچنین اگر کوپلاژ ورودی ADC از نوع ترانسفورماتوری باشد نیز نمی­توان فرکانس را از حد خاصی پایینتر آورد. تست پهنای باند ADC نیز پیشنیاز سایر تست ها خواهد بود. بدین سان که تمامی فرکانسهای استفاده شده در تست بایستی در محدوده پهنای باند مجاز کارت ایجاد شوند.

• تست هیستوگرام نویز و Code Density

یکی از تست های رایج جهت کنترل کیفیت کارت های ذخیره ساز سیگنال ADC  (( تست هیستوگرام نویز ADC در حالتی که ورودی آن به یک بار تطبیق 50 اهم وصل شده باشد )) می باشد.

جهت اطمینان از عملکرد صحیح کارت ADC،  یکی از تست های رایج بدین صورت است که ورودی ADC را با بار 50Ω به زمین متصل نموده و هیستوگرام نمونه های خروجی بررسی شود. در این حالت انتظار داریم تابع چگالی احتمال این نمونه ها گوسی باشند. گوسی بودن نمونه های هیستوگرام حاکی از این نکته است که برخی ملاحظات طراحی مانند دکوپلینگ تغذیه ها ، صفحات زمین ، شیلدینگ لایه ها و سیگنالها  نسبت به هم و ... نسبتا صحیح طراحی شده و قابل اعتماد می باشند.

• تست offset فرکانس نمونه ­برداری

در این تست، هدف بدست آوردن انحراف فرکانسی کلاک نمونه­برداری از مقدار نامی خود است. جهت این تست، بایستی یک سیگنال ژنراتور دقیق (که به دقیق بودن فرکانس آن اطمینان داشته باشیم) در محل وجود داشته باشد.

*سوابق کاری مولف در این زمینه:

-  انجام پروژه­های تست­ کارت روی بیش از ده ها کارت در چندین شرکت مختلف.

-  تالیف بیش از 30 گزارش فنی application note در مورد کارت پردازشی، ماژول ADC  و  رادیو نرم افزار.

-  برگزاری ده ها دوره آموزشی، کارگاه آموزشی و سمینار در این خصوص و مطالب مرتبط.

*مراجع

[1] W. Kester, Ed., The Data Conversion Handbook. Elsevier, 2005.

[2] B.Brannon, A.  Barlow, “ Aperture Uncertainty and ADC System Performance”, Analog Devices Applications Note AN-501, www.analog.com, 2006.

[3] IEEE STD. 1057-1994 (R2001), IEEE standard for digitizing waveform recorders, IEEE, 1994, ISBN 1-55937-488-8.

[4] Kester, Walt “ADC Input Noise: The Good, The Bad, and The Ugly. Is No Noise Good Noise” Analog Dialogue 40-02, February 2006.

این فایل بصورت pdf تهیه شده و دارای 30 صفحه است

نکات عملی نمونه برداری با ADC در مخابرات

اختصاصی از فی بوو نکات عملی نمونه برداری با ADC در مخابرات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

• این فایل شامل موارد زیر است:
• ملاحظات خاص فیلترهای RF و فیلترهای دیجیتال (FIR، CIC Filter) در انتخاب فرکانس نمونه برداری.
• اصول نمونه برداری بروشBand Pass Sampling (Under Sampling).
• فرمول نمونه برداری بروش Band Pass Sampling (Under Sampling)
• مثالی از طراحی بخش نمونه ­برداری بروش Band Pass Sampling (Under Sampling).
• مختصری پیرامونCIC Filter ها.
• فیلتر آنالوگ ضدتا خوردگی(Anti-Aliasing Filter).

 این فایل بصورت word تهیه شده و دارای 16 صفحه است

این فایل، ترجمه یک مقاله نبوده و شامل تحقیق، گردآوری و جمع بندی از چندین مرجع متعبر (بهمراه تجربه عملی مولف در این حوزه) می باشد.