如何将采样的复信号转换为实信号？

信息处理 采样 希尔伯特变换
2022-01-29 05:54:20

我正在为FL2K-SDR编写Soapy SDR 插件。Soapy SDR 希望插件能够生成和使用 IQ 样本。但是，FL2K-SDR 驱动程序只消耗真实样本。我知道您可以使用希尔伯特变换将实信号转换为复信号。如何将 IQ 样本转换为真实样本？我是否使用希尔伯特逆变换？我是否只是丢弃所有其他样本以仅获取 I 样本？我的目标之一是尽量减少这个插件的处理延迟（即如果可能的话使用查找表）。

我的部分困惑是我不知道用户将如何配置他们的流程图。他们可能会：

  • 只需给我一个复杂的余弦，并期待某种真正的余弦输出。
  • 对 PC 麦克风进行采样，将其转换为复杂信号，然后将其发送给我（不涉及调制）。
  • 连接一个模拟低通滤波器（~ 70 MHz），在其流程图中进行调制，并将 FL2K USB VGA 加密狗用于 HF 业余无线电发射器
  • 在他们的流程图中生成一个中频，然后附加一个模拟带通滤波器以传输高于 70 MHz 的图像频率。

不幸的是，我不知道他们会做什么。

1个回答

所以关键是“经典”，通信理论倾向于在复杂的基带中完成，即以 0 Hz 为中心的信号，但不一定在频谱上对称。

当您想要表示此类信号时，您需要复杂的值。当您想通过空中传输此类信号时，您需要：

  1. 将它们从数字转换为模拟，
  2. 将 I(nphase) 和 Q(uadrature) 分量分别与载波（例如，余弦）和载波的 90° 偏移版本混合，
  3. 并将结果相加。

由于 I 和 Q 本身只是实数值，因此 3. 的结果只是一个实信号。

现在，如果您按照我写的顺序执行上述操作，那么您需要两个以基带采样率同步运行的 DAC，并且您可以产生载波合成器可以生成的任何射频频率。

但是，您不必按照 1.、2. 和最后 3. 的顺序执行此操作：您也可以先以数字方式上采样到更高的采样率，然后将复数基带信号与频率的复数正弦波相乘fIF将其移至中频，并丢弃信号的虚部。然后，你 DAC 只是那个真实的信号。

然后你可以使用频率的 LOfcarrier−fIF将其移至最终载波频率。但：

FL2K 只是一个 DAC。所以它没有搅拌机。所以你不能那样做。

但是，每个 DAC 都会以采样率的倍数生成图像（这就是为什么您总是需要一个模拟重建滤波器，这通常是采样率一半的低通截止）。所以，如果说你的 IF 是fIF=10MHz并且您的采样率为 50 MHz，那么您只需不将 DAC 的输出低通到 25 MHz 以下，而是通过 200-220 MHz 的带通，就可以产生 210 MHz 的信号。

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