【转帖】 3个电阻 + 1个电容构成的软件定义无线电接收机，连ADC都不需要

xiaoduan

在Hackaday上的一些简介：

创建这个项目是为了学习 Verilog 并享受 FPGA 和 SDR 带来的乐趣。主要目标是使用尽可能少的组件接收AM广播电台。所选择的FPGA莱迪思 MachXO2 也是可以使用的最简单的组件之一。我能够用20米长的电线作为天线，从位于三大洲的数千公里处接收电台。最小的BOM包括一块30欧元的 Lattice MachXO2分线板、三个电阻器、一个电容器和一个扬声器。为了获得更好的性能，最好添加一个晶体振荡器，灵敏度和音频质量比使用内部振荡器更好。



天线直接连接到输入引脚，因为您知道静电荷会损坏电路板。当您厌倦了破纪录的元件数量时，最好添加一个串联电容器和两个限流二极管。使用 RC 滤波器、串联电容器和有源扬声器，音频更实用。



无线电架构非常标准，直接变频接收器。我们有一个 ADC、一个混频器、两个用于正交信号的 CIC 滤波器、一个采用信号平方和的平方根的 AM 解调器，以及一个用于音频输出的 PWM。频率调谐由NCO获得，它是一个 64 位累加器，其增量由UART控制，可以从控制PC发送一些字符并更改频率。为此，该板有一个备用的UART通道。主通道用于编程，需要将USB转串口转换器的第二通道通过在电路板下侧焊接桥接器连接到FPGA。



ADC 使用 LVDS 比较器作为输入，但它的工作方式与 Sigma-Delta 转换器不同，例如http://www.latticesemi.com/-/med ... x?document_id=35762



在这种情况下，反馈信号通过使用低RC时间常数来跟踪输入。在射频下，这是不切实际的，反馈用于通过一个大的RC常数将比较器保持在开关电平附近。采样是通过叠加到所需信号上的随机 RF 噪声来执行的。我们在 80 MHz 下对 6 KHz 带宽信号进行过采样。对此的简要解释：如果输入是真正随机的，那么它在一定时间内的平均值将几乎为零。但它与来自远处发射机的非常小的无线电信号相加，这足以对输出产生轻微影响。https://en.wikipedia.org/wiki/Oversampling



CIC 滤波器抽取为 4096，因此 ADC 分辨率的理论增加为 6 位。



最好在较低的 CIC 抽取后使用 FIR 滤波器。是可以做到的，不是所有的FPGA都用到了。莱迪思没有针对它的 IP，MachXO2 缺少 DSP 模块，而且从未打算用于它。



另一个低组件数收音机：https://www.i2phd.org/armradio/index.html



自制的 1 位 ADC GPS 接收器，基于下面的文章：http://s53mv.s5tech.net/navsats/theory.html



以上是作者对此项目的介绍，如果使用Intel版本的小脚丫FPGA核心板，可以使用其DSP模块获得更高的性能，有兴趣的同学可以尝试一下。



在Github上有完整的工程内容，基于Lattice XO2 FPGA的以及基于Intel Cyclone 3 FPGA版本。

iffi123

标题党， 那么一大块板子视而不见？

world_all

用上了FPGA，也是芯片啊，