수학

NCO를 이용한 신호의 주파수 down convert

망고토마토 2022. 11. 5. 21:01
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 본 글의 목적은 샘플링 된 신호에 NCO(Numerical Controlled Oscillator)를 통과시켜 샘플링 된 신호의 주파수를 낮추는 과정에 대해 정리한 글이다.

 

신호의 downconverstion 과정

위의 그림과 같이 

아날로그 신호를 샘플링하고, 샘플링한 신호를 NCO에 통과시켜, 신호의 주파수를 down conversion 하는 과정에 대해 다루겠다. 

 

샘플링된 신호를 NCO의 cos ω t에 곱셈한 신호 A의 표현

 

샘플링된 신호를 NCO의 sin ω t에 곱셈한 신호 B의 표현

sinωtcosωteuler 공식을 보면, sinωtcosωt의 위상 차이는 90도이다.

 

따라서 신호AB의 위상 차이는 90도이며

신호A와 신호 Bfrequency domain에서 동시에 표현하면 다음과 같다.

신호 A의 주파수 표현 그림과 신호 B의 주파수 표현 그림을 수직이 되도록 그린다.

 

신호 A와 신호 B의 표현

 

신호 C를 다음과 같이 정의하자

신호 C는 신호 B에 허수 -i 를 곱하고 신호 A 합친 것이다.

 

신호 C = 신호 A - i신호 B

신호 B에 허수 -i 곱하면 신호 신호 B의 위상이 -90도 변하는 것이다.

신호 B에 허수 -i 곱한 것을 다음 그림에서 신호 B의 주파수 표현 그래프가 시계 방향으로 위상이 90도 회전하는 것으로 표현할 수 있다.

 

- i 신호 B와 신호 B의 표현

신호 C= 신호 A - i 신호 B

이제 신호 C를 그림으로 표현하면 다음과 같다

신호 C = 신호A - i신호B 의 표현

 

그리고 신호 C는 다음 그림과 같다.

신호의 주파수가 fs/4 만큼 이동하였음을 볼 수 있다.

 

Down conversion 된 신호

 

참고한 자료

 

 
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