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对软件定义无线电(SDR)收发机新核心的注解:122.88MHz频率时钟在16位ADC和DAC的使用

2024-7-5     DEI Blog_07.05.24

对软件定义无线电(SDR)收发机新核心的注解:122.88MHz频率时钟在16位ADC和DAC的使用

在软件定义无线电(SDR)收发机的设计中,通常会使用一个中心时钟频率来控制包括模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)在内的各种组件。在当下的应用环境中,通常122.88 MHz 的时钟频率被用来同步一个 16 位的 ADC 和一个DAC。这种设置,包括与同频率的晶体滤波器的关系,在 SDR 收发机中起着关键作用。以下是每个组件的作用及其相互关系的注解:

1. 时钟频率 - 122.88 MHz

122.88 MHz 在 SDR 架构中之所以重要,是因为它适合于处理数字化的高质量音频和射频信号,原因在于:

• 可除性:122.88 MHz 是许多常见音频采样率(例如 48 kHz、96 kHz、192 kHz)的倍数。这使得它具有高度的通用性,并允许它轻松地与各种数字音频格式整合,无需额外的转换或引起误采样。

• 高采样率:使用 122.88 MHz 允许 ADC 和 DAC 以高采样率运行,这在信号处理中实现高分辨率和宽频范围至关重要。

2. 16 位 ADC

以这个时钟频率工作的 16 位 ADC ,可以有效地对进入的模拟信号进行采样并将其转换为数字形式,并具有高度的精确性:

• 高分辨率:16 位的分辨率提供了 65,536 个离散的信号表示级别,提供更大的动态范围和较低的量化噪声,这对于通信中的高保真信号处理至关重要。

• 同步:ADC 必须精确地定时到系统时钟(122.88 MHz)以确保准确采样。定时不一致可能导致抖动和信号失真等错误。

3. 发送 DAC

发送 DAC 将数字数据转换回模拟形式,再通过传输介质传输。在 122.88 MHz 下:

• 平滑转换:DAC 使用相同的时钟频率以确保输出信号的时序正确,并保持对原始数字信号的还原度。

• 协同操作:通过在相同的时钟频率下运行 ADC 和 DAC,收发机确保所有数字到模拟和模拟到数字的转换都精确同步,最小化延迟和相位错误。

4. 晶体滤波器 - 122.88 MHz

在 122.88 MHz 工作的晶体滤波器用于精确过滤信号中不需要的频率,特别是在接收和发送路径中:

• 过滤精度:晶体滤波器以其尖锐的截止特性和高选择性而闻名,非常适合隔离特定频率和减少信号干扰。

• 与 ADC/DAC 的协调:在与时钟相同的频率下运行晶体滤波器,可以确保它有效地过滤ADC 和 DAC 处理过的频率信号,提高整体信号的清晰度和完整性。

关系和系统整合

将这些组件与 122.88 MHz 的公共时钟频率整合提供了几个好处:

• 降低复杂性:简化了设计并减少了需要额外频率转换组件的需求。

• 增强性能:确保所有信号链的部分都针对相同的频率进行优化,通过减少抖动、降低相位噪声,并更一致地处理信号来提高整体系统性能。

• 可扩展性:为调整其他系统组件和整合额外功能(如不同的调制方案或新的编码技术)提供了一个可扩展的框架。

总结

使用 122.88 MHz 作为 ADC 和 DAC 的核心频率,再加上晶体滤波器,为 SDR 收发机创建了一个紧密集成且高性能的系统架构,这对于在无线通信中实现高保真度和精确度至关重要。这种集成方法不仅提高了信号处理的效率和精确度,而且也使设备能够更好地适应复杂的通信环境和需求,从而为现代通信技术带来创新和进步。通过这种方式,SDR 收发机可以更灵活地适应不断变化的技术和行业标准,确保其在未来通信系统中持续发挥关键作用。

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