Блок 6 — RF frontend workflow

Блок 6 — RF frontend workflow

Этот блок переводит студента от цифрового DSP/FPGA-тракта к реальному радиочастотному стенду: частотный план, уровни, полосы, усиление, безопасное подключение и наблюдение сигнала внешним приёмником.

Главная инженерная цепочка

flowchart LR
    BB[Baseband signal] --> DAC[DAC / TX digital path]
    DAC --> TXRF[AD9363 TX RF chain]
    TXRF --> PATH[Coax / attenuator / antenna]
    PATH --> RXRF[Receiver RF chain]
    RXRF --> ADC[ADC / IQ capture]
    ADC --> ANALYSIS[FFT, levels, SNR, overload check]
    ANALYSIS --> REPORT[RF report]

Что является входом в блок 6

Артефакт из предыдущих блоков	Как используется в RF-эксперименте
Sample rate	задаёт цифровую полосу и FFT-интерпретацию
Digital mixer / NCO	определяет смещение сигнала в baseband
FIR/decimator	задаёт полезную полосу и подавление вне полосы
IQ metadata	фиксирует параметры записи и воспроизводимость
HDL/AXIS интерфейс	связывает FPGA-поток с RF-трактом

Минимальная RF-дисциплина

Перед включением передачи нужно зафиксировать:

Параметр	Пример	Зачем нужен
TX center frequency	915 MHz	частота LO передатчика
RX center frequency	915 MHz	частота LO приёмника
Sample rate	2.4 MS/s	цифровая ширина наблюдения
RF bandwidth	2 MHz	аналоговая полоса тракта
TX gain / attenuation	-20 dB	защита приёмника от перегруза
External attenuation	20–60 dB	безопасное кабельное соединение
Expected tone offset	100 kHz	проверка частотного плана

Безопасная схема первого стенда

flowchart LR
    TX[AD9363 TX] --> ATT[30-60 dB attenuator]
    ATT --> RX[RTL-SDR / receiver]
    RX --> PC[HDSDR / Python / MATLAB]

RF safety

Не соединяйте TX напрямую с чувствительным приёмником без аттенюатора. Начинайте с минимального TX gain, внешнего ослабления и контроля перегрузки по спектру.

Признаки нормального режима

Признак	Что означает
Один устойчивый пик	частотный план корректен
Нет широкого плато сверху	нет явной перегрузки ADC/RF
Noise floor стабилен	усиление выбрано разумно
Side spurs ниже полезного сигнала	NCO/LO/квантование не доминируют
Изменение gain меняет уровень предсказуемо	тракт не в насыщении

Признаки перегрузки

Симптом	Возможная причина	Что сделать
Широкая “шапка” в спектре	перегруз ADC/RF	уменьшить gain / добавить attenuator
Много гармоник	насыщение усилителя	снизить TX power
Noise floor поднимается вместе с сигналом	нелинейность или AGC	отключить AGC, уменьшить уровень
Пик не меняется при изменении gain	ограничение/клиппинг	проверить уровни и кабели
Сигнал “плывёт” по частоте	LO offset / drift	измерить frequency error

Базовый RF-отчёт

Каждый эксперимент блока 6 должен содержать:

1. цель RF-эксперимента;
2. схему подключения;
3. частотный план;
4. таблицу gain/bandwidth settings;
5. скриншот или FFT-график нормального режима;
6. признаки перегрузки или их отсутствие;
7. IQ metadata file;
8. инженерный вывод.

Связь с последующими блоками

Block 6 подготавливает реальный RF-стенд для:

• TX/RX chain experiments;
• modulation and synchronization;
• recording and analysis tools;
• integrated SDR project;
• final report with measured IQ data.