УДК: 001.891.57
doi: 10.37993/2712-8733-2022-3-3-8-16
СРЕДСТВА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕКОНФИГУРИРУЕМЫХ ПОЛОСОВЫХ ФИЛЬТРОВ
Олег Владимирович Дрозд
Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
odrozd@sfu-kras.ru, orcid.org/0000-0001-7374-253X
Аннотация. Несмотря на интенсивное развитие программных средств преобразования и обработки сигналов, аналоговый тракт обработки сигнала остается значимым элементом радиоэлектронных систем различного назначения. Вместе с тем в настоящий момент разработка компонентов обработки аналоговых сигналов практически не обеспечивается средствами программно-аппаратного моделирования, широко применяемыми при разработке радиоэлектронных систем различного назначения. В статье представлена реализация комплекта разработчика такого компонента аналогового тракта обработки сигнала, как полосовой фильтр. Рассматриваемый комплект разработчика включает в себя отладочную плату и программную оболочку сопряжения со средой имитационного моделирования. Кроме того комплект разработчика обеспечивает оперативный контроль конструктивных решений, а именно: тепловой режим работы фильтра, уровень внешних электромагнитных помех и уровень энергопотребления. Представлены результаты программно-аппаратного моделирования четырех вариантов реализации полосового фильтра типа Баттерворта для различных диапазонов частот пропускания. Средства программно-аппаратного моделирования элементов аналогового тракта обработки сигнала могут быть использованы при анализе схемотехнических решений в ходе разработки средств измерения физических величин, записи, воспроизведения и спектрального анализа сигналов звуковой частоты. Также подобные решения могут быть использованы в высших учебных заведениях соответствующего профиля.
Ключевые слова: программно-аппаратное моделирование, аналоговый тракт обработки сигнала, средства обеспечения проектирования, реконфигурируемый полосовой фильтр
Для цитирования: Дрозд О. В. Средства программно-аппаратного моделирования реконфигурируемых полосовых фильтров // Цифровизация. 2022. Т. 3, № 3. С. 8—16. https://doi.org/10.37993/2712-8733-2022-3-3-8-16. EDN: YZWIHC
Список цитируемой литературы
1. Bao K., Fan X., Wang Z. A 0.18-um-CMOS Low-Power Reconfigurable Low Pass Filter for Multi-Standard Receivers // International Conference on Advanced Technologies for Communications. 2013. V. 41. № 8. P. 370-373.
2. Ben Hammadi A., Mhiri M., Haddad F., Saad S., Besbes K. A 1.82-4.44 GHz Reconfigurable Bandpass Filter Based on Tunable Active Inductor // 11th International Design & Test Symposium. 2016. P. 254-259.
3. Deese A. S., Nwankpa C. O. Design and Testing of Custom FPAA Hardware With Improved Scalability for Emulation of Smart Grids // IEEE Transactions on Smart Grid. 2014. V. 5. № 3. P. 1369-1378.
4. Ellinger F (ed.) Radio Frequency Integrated Circuits and Technologies. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2008. 516 p.
5. Karimi S., Poure P., Saadate S. An HIL-Based Reconfigurable Platform for Design, Implementation, and Verification of Electrical System Digital Controllers // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2010. V. 57. № 4. P. 1226-1236.
6. Keikha M., Fu X., Moallem M., Fong K. Development of FPGA based Hardware-in-the-loop Simulator for RF Cavity Resonator // 44th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 2018. P. 2256-2261.
7. Lombardi M. Building Hardware-In-The-Loop Communication Test Channels // IEEE AutoTestCon. 2011. P. 145-148.
8. Naderi A., Sawan M., Savaria Y. Design of an Active-RC Bandpass Filter for a Subsampling RF Delta Modulator // Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering. 2006. P. 967-970.
9. Piyaratna S., Duong N., Carr J., Bird D., Kennedy S., Udina A., Jenkinson P. Digital RF Processing System for Hardware-In-The-Loop Simulation // IEEE International Conference on Radar. 2013. P. 554-559.
10. Schlottmann C.R., Petre C., Hasler P.E. A High-Level Simulink-Based Tool for FPAA Configuration // IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems. 2012. V. 20. № 1. P. 10-18.
11. Ulversoy T. Software Defined Radio: Challenges and Opportunities // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2010. V. 12. № 4. P. 531-550.
12. Vasilopoulos A., Vitzilaios G., Theodoratos G., Papananos Y. A Low-Power Wideband Reconfigurable Integrated Active-RC Filter With 73 dB SFDR // IEEE Journal of Solid-State Circuits. 2006. V. 41. № 9. P. 1997-2008.
13. Белоус А. И., Мерданов М. К., Шведов С. В. СВЧ-электроника в системах радиолокации и связи. Техническая энциклопедия в 2-х книгах. Книга 2. Москва: Техносфера, 2016. 729 с. EDN: FPZHQH
14. Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров. Москва: Мир, 1984. 320 c.