Теоретическая радиотехника. Повышение квалификации

[UA4NE]

10 лет назад

С термином DDC я познакомился в конце 90-х годов, когда занимался аппаратной реализацией демодуляторов и прочих радиотехнических устройств на ПЛИС. Известная нынче фирма Xilinx уже тогда выпускала ПЛИС с встроенными умножителями, которые были пригодны для реализации широкополосной обработки по алгоритму DDC. Через меня тогда прошли многочисленные фирменные аппликэйшн ноты, посвященные особенностям, тонкостям и подводным камням реализации DDC на ПЛИС Xilinx. Тогда еще существовала дилемма - делать DDC на ПЛИС или на спецБИС, жестко реализующей эту же функцию. В конце концов остановились на ПЛИС и не прогадали. Это вкратце история моего участия в этой теме, первый DDC приемник был разработан нами задолго до появления QS-1R, и в нем реализация DDC была классической аппаратной. Программные реализации на БПФ появились позже, когда стали доступны первые видеокарты на CUDA.

[UR5ZQV]

UA4NE,

Отличие БПФ от ДПФ в том, что при БПФ все эти операции выполняются физически одновременно и быстро за счет рациональной организации вычислений.

Физически (по моему опыту, и не только) любые операции в ОС Виндовс (и других ОС) не выполняются "физически одновременно", а просто "очень быстро", а БПФ от ДПФ отличаются несколькими технологическими приемами, облегчающими работу "железу". На современных "скорострельных" ПК, вряд ли ощутите разницу, для наших скромных задач.

[UA4NE]

любые операции в ОС Виндовс

Нет, скоростная цифровая обработка в таких широкополосных приемниках выполняется не под Windows и не на CPU. Она выполняется на сопроцессоре GPU, специально заточенном под сотни-и тысячекратные распараллеливания элементарных вычислительных операций ЦОС. Там есть свои особенности программирования, связанные с параллельной архитектурой. Обычный CPU, даже самый быстрый, с такой обработкой широкополосного потока пока тупо не справляется. Да и не его это царское дело. Сама Винда вообще не заточена под жесткое реальное время.

Когда я писал про разницу DFT и FFT, я имел в виду другое. При DFT результат вычисления спектра на разных частотах появляется последовательно - один и тот же алгоритм тупо проходит N раз по каждой частотной точке, общее время вычисления пропорционально N². Алгоритм FFT этот же самый результат получает грубо примерно в N раз быстрее, что при большом количестве точек катастрофически ускоряет вычисления. И у него результат появляется одновременно для всех частотных точек.

Достоинство DFT в том, что если нам не нужно обсчитывать все точки спектра, а нужен результат только для одной-двух частот - то DFT это сделает быстрее чем FFT, который посчитает сразу всЁ, но дольше.

[Valery12]

С термином DDC я познакомился в конце 90-х годов

DDC на моем аналоговом языке это просто ППП?

[EU1SW]

увеличение "разрещения" на входе, на столько же двоичных разрядов. Т.е. если имеете 16-разрядный АЦП на входе, то после децимации на 8 до 3к, получите "разрешение" 19 двоичных разрядов.

ошибочка, децимация на 2 дает 3 дб, т.е. половину разряда

[UR5ZQV]

UA4NE,

Она выполняется на сопроцессоре GPU, специально заточенном под сотни-и тысячекратные распараллеливания элементарных вычислительных операций ЦОС.

"Распараллеливан ие" тоже требует физического времени. Вы хоть сотни "параллельных" процессоров ставьте, внутри каждого все равно процессы идут последовательно, а Житейская Логика такова, что не получив результата от одного из "параллельных" процессов, мы не можем продолжать в остальных.

EU1SW,

ошибочка, децимация на 2 дает 3 дб, т.е. половину разряда

Спасибо за поправку, по любому "мясо". Уточню в теории.

[sgk]

с встроенными умножителями,

Более определённо -аппаратный арифметический умножитель двух 16-18 разрядных чисел. "Основа" для базовой операции применяемой в БПФ.
В своё время (1986 год) выменял 1107ПВ2 (8 разрядов, 20 МГц) и макет делал одно преобразование за 50 нс с точность 1/2 младшего разряда. Обрабатывать можно было на самодельном РК-86 (Intel 8080, ОЗУ 16 кБ) с быстродействием 10 операций умножения в секунду интерпретатор Бейсика. Никакие наши с товарищем усилия не позволили в то время выменять аппаратный арифметический умножитель с быстродействием 100 нс. При чтении переводной литературы по тематике спектрального анализа в то время не встречал термин DDC.

DDC на моем аналоговом языке это просто ППП?

Нет. Объяснение в сообщениях ранее.

[Valery12]

Нет. Объяснение в сообщениях ранее.

Объяснения окутаны туманом научности
А пока считаю, что мой "Афедри", это приемник прямого преобразования.

[UA4NE]

нимб на голове не жмет

Не жмет, у меня его нет. Я живу долго, по специальности работаю давно. Даже срочную на флоте служил по специальности, кстати, скоро день Флота - заранее поздравляю, коллега!

Я просто пояснил, откуда у меня появились знания и опыт в технике цифрового радиоприема и обработки сигналов. По факту, я этим профессионально и без перерыва занимался всю свою сознательную жизнь, начиная с конца восьмидесятых. И только под старость переключился на антенны. Преподаю тоже давно и имею опыт донесения знаний до аудитории разной степени подготовки. Но это не основная моя деятельность.

Добавлено через 5 минут(ы):

А пока считаю, что мой "Афедри", это приемник прямого преобразования.

Да, это прямое преобразование на нулевую промежуточную частоту. Точно такую же функционально структуру ППП можно реализовать и в цифре (как у Афедри) и в аналоге.

Традиционные старинные ППП Полякова со смесителем на встречных диодах отличаются только тем, что там обрабатывались вещественные сигналы (со всеми их недостатками), а здесь - обрабатываются комплексные (со всеми их достоинствами).

[Valery12]

UA4NE

Михаил, есть еще несколько вопросов, буду задавать их по очереди

По поводу смешного слова в ЦОСе - "альянс".
Я перевел его на свой аналоговый язык таким образом - это прием на гармониках гетеродина.
Прав, или нет ?