Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2019, № 1 · RADIO ENGINEERING

Digital Broadband Multichannel Receiver with Subsampling Operation Analysis

D.V. Kondakov1,2,3,4, A.P. Lavro1,2

1 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, St. Petersburg, Russia
2 Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, Russia
3 ООО "Специальный технологический центр", St. Petersburg, Russia
4 LLC “Special Technological Center”, Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2019.1.5 UDC 621.37:621.39 EDN UXQZCF

Abstract

The major objective of this research was to investigate the operation of a digital wideband receiver. In particular, this study will examine an inputs’ model, which consists of a combination of several simultaneously existing harmonic signals. The receiver represents a multichannel device with parallel operation of channels in the subsampling mode. The case of different channels’ sampling frequencies is assumed. After the downsampling, in all channels an analog-to-digital conversion is performed, and then - spectrum analysis. The spectrum analysis results are used to restore the frequencies of the input multi-component signal. The model of signal conversion in the proposed receiver is presented, as well as the results of numerical simulation of its operation. To be more exact, the following aspects are found out: determining of the input signals’ frequencies with multiple (up to 6) channels in parallel, and several - up to 5 simultaneously present receiver input frequencies with subsampling from up to 20-th Nyquist zone.

  • многоканальный приёмник
  • субдискретизация
  • многокомпонентный сигнал
  • multichannel receiver
  • subsampling
  • Multi-component signal
Аннотация (на русском)

Анализ работы цифрового многоканального широкополосного приёмника с субдискретизацией

В докладе анализируется работа цифрового приемника широкополосного сигнала, модель которого - совокупность нескольких одновременно присутствующих гармонических сигналов. Приемник реализуется как многоканальное устройство с параллельной работой каналов в режиме субдискретизации с отличающимися частотами. В каналах после субдискретизации выполняется аналого-цифровое преобразование, и затем спектральный анализ, по результатам которого по специальному алгоритму производится отбор (восстановление) значений частот входного многокомпонентного сигнала. Такой приемник рассматривается как альтернатива обычным приемникам с перестраиваемым гетеродином. Приводятся модель преобразования сигналов в предлагаемом приемнике, и результаты численного моделирования его работы - определения частот входных сигналов при нескольких (до 6) параллельно работающих каналах, и нескольких - до 5 одновременно присутствующих частот на его входе, субдискретизация - вплоть до 20-й (и более) зоны Найквиста. Моделирование работы приемника проводится как во временной, так и в частотной областях.

For citation

Kondakov D.V., Lavro A.P. Digital Broadband Multichannel Receiver with Subsampling Operation Analysis // Journal of Radio Electronics. – 2019. – No. 1. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.1.5

References

  1. N9041B Анализатор сигналов UXA, от 2 Гц до 110 ГГц [Электронный ресурс] URL: https://www.keysight.com/ru/pdx-2743415-pn-N9041B/uxa-signal-analyzer-multi-touch-3-hz-to-110-ghz?cc=RU&lc=rus&state=0 (дата обращения: 02.10.2018).
  2. Pozar D.M. Microwave engineering (3rd ed.). Hoboken, NJ: J. Wiley, 2005.
  3. Agilent Technologies - Spectrum Analyzer Application Note 1286-1 [Электронный ресурс] URL: http://rfmw.em.keysight.com/spectrum-analyzer (дата обращения: 02.10.2018).
  4. Харкевич А.А. Спектры и анализ. Изд. 5-е. - М.: Книжный дом «Либроком», 2009.
  5. Gibson S.R. Gallium arsenide lowers cost and improves performance of microwave counters. // Hewlett-Packard J., 1982, No 2. P. 4-10.
  6. Кондаков Д.В., Космынин А.Н., Лавров А.П. Алгоритм оценки частот многокомпонентного сигнала в цифровом приёмнике с субдискретизацией // XXIII международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь»: труды конф., Воронеж: Изд-во ВГУ, 2017. Том II, С. 481-486.
  7. Kondakov D., Kosmynin A., Lavrov A. A Method of Simultaneous Signals Spectrum Analysis for Instantaneous Frequency Measurement Receiver // 18th Intern. Conf. NEW2AN 2018, and 11th Conf. ruSMART 2018, St. Petersburg, Russia, Proceedings. P. 200-209. DOI: 10.1007/978-3-030-01168-0_19.
  8. Кондаков Д.В., Лавров А.П. Анализ работы цифрового многоканального широкополосного приёмника с субдискретизацией // XII всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь»: труды конф., М.: ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, 2018. С. 253-257.