Перейти к содержанию

Блок 7 — TX/RX chain workflow

Блок 7 — TX/RX chain workflow

Этот блок объединяет результаты предыдущих частей курса в цельный тракт передачи и приёма: baseband generation, DUC, RF frontend, канал, DDC, фильтрация, decimation и измерение метрик.

Главная инженерная цепочка

flowchart LR
    SRC[Symbols / tone / waveform] --> TXBB[TX baseband shaping]
    TXBB --> DUC[DUC: interpolation + mixer]
    DUC --> TXRF[AD9363 TX]
    TXRF --> CH[RF path / loopback / channel]
    CH --> RXRF[Receiver / AD9363 RX / RTL-SDR]
    RXRF --> DDC[DDC: mixer + FIR + decimation]
    DDC --> SYNC[Timing / frequency alignment]
    SYNC --> METRICS[FFT, SNR, EVM, BER]
    METRICS --> REPORT[Engineering report]

Зачем нужен этот блок

До блока 7 студент изучал отдельные элементы:

  • FFT, FIR, mixer, decimation;
  • fixed-point conversion;
  • RTL/testbench;
  • RF frequency/gain plan.

Block 7 показывает, как эти элементы становятся системой. Главный результат — не отдельный фильтр или смеситель, а согласованный TX/RX тракт с понятными частотами, форматами, задержками и проверками.

Основные проектные решения

Решение Варианты Что влияет
TX waveform tone, QPSK, test frame сложность синхронизации
Pulse shaping none, RRC, FIR bandwidth и EVM
DUC mixer only, interpolation + mixer sample-rate plan
RF loop cable, attenuator, over-the-air reproducibility и safety
RX path RTL-SDR, AD9363 RX, file replay доступность и точность
DDC mixer + FIR + decimator channel selection
Metrics FFT/SNR, EVM, BER тип сигнала

Signal interface map

Каждый переход между блоками должен иметь явный интерфейс:

Stage Data type Sample rate Format Notes
TX source complex float / Q1.15 symbols or waveform
TX FIR complex float / Q1.15 pulse shaping or channel filter
DUC output complex Q1.15 shifted baseband
RF capture complex ci16 / cu8 / cf32 receiver-dependent
DDC output complex float / Q1.15 baseband channel
Metrics input complex / symbols float aligned signal

Frequency plan through the chain

RF frequency = TX_LO + TX_baseband_offset
RX observed offset = RF frequency - RX_LO
DDC output offset = RX observed offset + DDC_shift

For a correct chain, the target signal should end near DC after DDC:

DDC_shift ≈ -RX_observed_offset

Loopback levels

Block 7 must reuse the Block 6 safety discipline:

  • start with attenuation;
  • use manual gain;
  • avoid overload;
  • record metadata;
  • compare loopback and external observation.

Verification ladder

flowchart TB
    SIM[Pure simulation] --> FILE[File replay]
    FILE --> LOOP[Digital loopback]
    LOOP --> RFLOOP[RF cable loopback]
    RFLOOP --> OTA[Controlled over-the-air]

Do not start from RF if the pure simulation chain does not work.

Minimal Block 7 report

A complete report should contain:

  1. TX/RX block diagram;
  2. sample-rate table;
  3. frequency plan table;
  4. data-format table;
  5. loopback method;
  6. FFT before/after DDC;
  7. metric table;
  8. limitations and next experiment.