Performance Evaluation of Radio Frequency to Digital Conversion and Its System Applications

[[abstract]]本論文承接了直接射頻數位轉換(Direct RF to Digital RF2D)的原理，設計了一個接收機，並搭配Matlab軟體等相關EDA工具與向量產生器建構了一個完整的收發系統。在這個系統應用平台下，進行了錯誤率的分析，證明RF2D有極佳的容錯與抗干擾能力。這樣的能力對於軟體無線電(SDR)非常重要，特別是RF2D的電路中並不需要傳統高精確度的類比數位轉換器(Analog to Digital Converter ADC)、類比頻率合成器進行降頻、也不需要訊號處理器(Digital Signal Processor DSP)進行傅立葉轉換，精省的數位電路更符合了SDR的精神。接收端只需要簡單的波包檢測(Envelope Detector)類比電路、相位比較數位電路、以及查表數位電路。波包檢測常見於AM調變，但不同於傳統AM解調變(Demodulation)是，RF2D並不需要ADC，而是基於正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM)的多項式根的唯一性，RF2D只需要相位比較之後，即可進行查表解調。而優於傳統多載波射頻接收機電路，例如OFDM接收機，RF2D除了精簡的類比電路之外，也只需要較低的取樣頻率與簡單的匹配。 分析的結果顯示:以2 56GHz為中心頻率，4個子載波，頻率間隔10MHz，取樣頻率設定在1 28GHz，SNR在1dB仍有10-5以下的位元錯誤率(BER)，在SNR 5dB時表現10-7以下的位元錯誤率(BER)。即使不加濾波器，模擬結果顯示，在SNR 等於5dB時表現10-7以下的位元錯誤率(BER)。以433MHz中心頻率，4個子載波，取樣頻率設定在433/2MHz在SNR 在1dB趨近於10-5的位元錯誤率(BER)，在SNR 等於5dB時表現趨近於10-7以下的位元錯誤率(BER)。即使不加濾波器，模擬結果顯示，在SNR 在5dB時表現10-7以下的位元錯誤率(BER)。[[abstract]]In this paper to undertake a direct RF-digital converter (Direct RF to Digital RF2D) principles the design of a receiver and with the relevant EDA tools and software such as Matlab vector generator to construct a complete transceiver system Under this system application platform error rates were analyzed to prove RF2D have excellent fault tolerance and anti-jamming capability Such capabilities for Software Defined Radio (SDR) is very important especially RF2D circuit does not require the traditional high-accuracy analog to digital converter (Analog to Digital Converter ADC) analog frequency synthesizers down do not need DSP (Digital Signal Processor DSP) perform fourier transform digital circuit refined province more in line with the spirit of the SD