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gnuradio - sampling and aliasing

이산화된 디지털 신호로 몇 Hz까지의 아날로그 신호를 표현할 수 있을까? ※참고자료 : wirelesspi - 1d sampling and aliasing 임의의 아날로그 A신호를 fs(=1/Ts)로 샘플링하고, N개의 샘플을 모아서 이산화된 디지털 신호를 만들었다. (= N*Ts 시간동안 신호를 모은 것이다. ) 이산화된 디지털 신호는 임의의 A신호를 몇 Hz 까지 표현할 수 있을까? 또는 이산화 된 디지털 신호가 표현할 수 있는 아날로그 신호의 주파수 범위는 어느정도 일까? N개의 데이터를 모으면 이산화된 디지털 신호는 N개의 N가지 complex sinusoids로 임의의 아날로그 A신호를 표현할 수 있다. N개의 Complex sinusoids에 각각 번호를 부여하고, 그 번호를 k라고 한다면 k..

Gnuradio 2023.03.05

gnuradio 시뮬레이션 - fft example 4, fft 결과의 주파수 분해능은 얼마가 될까?

이 글에서는 DFT leakage와 이런 현상을 보완하는 방법에 대해서 정리해보았다. 시뮬레이션 A FFT 계산 주파수 분해능이 1Hz인 경우 다음과 같이 1초에 1번의 주기가 있는 1Hz cosine 신호가 있다. 이 신호의 스펙트럼은 cosine신호가 +1Hz와 -1Hz를 가진 복소수 신호로 구성되어 있음을 fft example3에서 확인하였다. FFT에 입력되는 신호의 위상 시작점에 따라 아래 그림2, 그림3과 같이 스펙트럼의 결과가 다르지만, 하지만 2개의 주파수(+1Hz, -1Hz)를 제외한 나머지 주파수를 가진 복소신호의 크기는 0이다. 신호의 주파수를 1.5Hz로 변경하자. 이 신호는 1초에 1.5 주기를 가진 신호이다. 이 신호를 FFT에 넣어보면 다음과 같다. 1Hz 신호의 FFT 결과는..

Gnuradio 2023.03.01

gnuradio 시뮬레이션 - fft example 3 (신호의 시작 위상이 다르면 DFT 결과는?)

공부했던 내용을 쉽게 확인하기 위해서 Gnuradio을 이용할 수 있다. 다음 내용은 https://wirelesspi.com/ 내용 중 exercise_1c_DFT_leakage_true spectrum을 공부하면서 정리한 것이다. - exercise 1c DFT finds amplitud and phase contribution in a signal from each of the N discrete-time complex sinusoids 샘플링 rate가 64이며, 신호의 주파수 1Hz인 신호를 생성하였다. 이 신호의 시간영역, 주파수영역 표현 결과를 정리하였다. 신호처리 교과서를 보면 Cosine 신호를 주파수 영역에서 표현하면 +와 - 주파수를 가진 복소신호 e^(jwt)로 표현된다. 이것은 주..

Gnuradio 2023.03.01

gnuradio 시뮬레이션 - fft example 2

공부했던 내용을 쉽게 확인하기 위해서 Gnuradio을 이용할 수 있다. 다음 내용은 https://wirelesspi.com/ 내용 중 exercise_1e_exploring_frequency_domain exercise_1f_exploring_frequency_domain exercise_1f_DFT_leakage_true spectrum을 공부하면서 정리한 것이다. - exercise 1e 주파수가 다른 신호들이 혼합되어 있을 때 시간영역과 주파수 영역에서 어떻게 신호가 표현이 되는지를 gnuradio로 확인해볼 수 있다. - exercise 1f 1KHz 구형파(사각파)를 Lowpass filter에 넣고 그 결과를 시간영역과 주파수영역에서 보자. Lowpass filter의 cut off fre..

Gnuradio 2023.02.26

64비트 데이터 라인을 가진 DDR4 RAM의 저장공간과 주소

2GByte(16G bit)의 64비트 DDR4 RAM이 있다. 이 RAM에 저장할 수 있는 비트의 개수와 주소의 개수는 어떻게 될까? 저장할 수 있는 비트의 개수는 16G bit이다. RAM에서 64비트씩 단위로 데이터를 읽고 쓰기 때문에 RAM의 64비트 공간 당 주소 1개가 부여된다. 따라서 16Gbit / 64 = 268435456(2^28) 2GByte DDR4 RAM의 주소의 개수는 268435456(2^28) 이다. example) RAM 2Gbyte가 연결되어 있는 FPGA가 있다. 이 RAM에 접근하기 위한 MIG(Memory Intefface Generator) 블록을 생성하였을 때 MIG 블록의 app_address가 28[27:0]비트이다.

SDRAM 메모리 2023.02.24

gnuradio 시뮬레이션 - fft example 1

공부했던 내용을 쉽게 확인하기 위해서 Gnuradio을 이용할 수 있다. 다음 내용은 https://wirelesspi.com/ 내용을 공부하면서 정리한 것이다. 들어가기 앞서 gnuradio에서 사용되는 모듈의 입 출력과 역할에 대해서 정리하였다. -Throttle : Throttle flow of samples such that the average rate does not exceed the specific rate (in samples per second). -stream to vector : Convert a stream of items into a stream of vectors containing Num Items. Num items - Number of consecutive input it..

Gnuradio 2023.02.23

Interface between High speed signal interfaces

이 글은 TI 사의 slla120.pdf /Interfacing Between LVPECL, VML, CML, and LVDS Levels 문서를 보고 고속신호 규격 부분에 대해 정리한 내용이다. 참고자료는 TI사가 발행한 문서 scaa059c.pdf/AC-Coupling Between Differential LVPECL, LVDS, HSTL, and CML scaa062.pdf/DC-Coupling Between Differential LVPECL, LVDS, HSTL, and CM slla120.pdf Interfacing Between LVPECL, VML, CML, and LVDS Levels 다음 3가지 문서가 high speed signal standard(LVPECL, CML, VML, LV..

differential impedance란??

칩의 LVDS 규격을 보다보면 differential line의 경우에는 몇 옴으로 해라~ 라는 말이 있다. 예를 들어 Differential impedance를 clock line의 경우 100옴, PCIe line의 경우 85옴, USB의 경우 90옴으로 제작해라 라는 것이다. > Differential impedance는 무엇인가? Differential impedance는 신호라인이 2개일 때, 2개의 line에 전압을 differential하게 입력하였을 때의 임피던스를 말한다. 인터넷에서 검색해보면 다음과 같이 differential 임피던스에 대해 언급한다. The differential impedance is simply twice the odd-mode impedance of each t..

특성임피던스는 언제 필요하지?

전원이 직류전압이면 부하에는 직류전압이 그대로 걸린다. 전원이 교류 전압이면 부하에는 전압이 그대로 걸릴까? 가정에서 쓰는 240V 60Hz 라면 그대로 걸릴 것이다. 우리가 일상생활에서 문제가 없었으니까.. 하지만 전원이 300MHz 주파수를 가진 전원이라면 부하에 전원이 제대로 걸릴까? 전원과 부하 사이에 연결된 전선의 길이, 전송선 길이에 따라 다르다. 주파수가 높아질 수록 전송선의 길이 그리고, 전송선의 특성임피던스를 고려해야 한다. 주파수가 300MHz 인 전기 신호는 파장이 1m인 사인파 신호이다. 따라서 전송선의 전압의 크기가 시간마다 위치마다 다르다. 전송선의 A, B, C 지점의 전압 크기가 다르다. 또한 시간이 지나면 A, B, C 지점의 전압은 달라진다. 이런 상황에서 A, B, C ..

프로세서의 메모리 맵 그리고 디바이스 트리

본 글은 ARM coretex A72 코어를 가지고 있는 프로세서의 메모리 맵에 대한 글이다. 보통 메모리 맵이라는 단어를 보면, 나는 프로세서에 연결된 SDRAM 메모리의 맵 ?, 메모리의 주소를 떠올랐다. 하지만 프로세서는 SDRAM 뿐만 아니라, GPIO, PCIe, 메모리 컨트롤러, ROM 등 여러가지 모듈과 연결 될 수 있다. 프로세서 내부에는 다음과 같은 모듈들이 서로 연결되어 있다. 프로세서는 내부 모듈 뿐만 아니라 프로세서와 외부적으로 연결되는 모듈 또한 제어할 수 있어야 한다. 이를 위해 모듈에 대한 설정 또는 제어를 위해, 프로세서는 주소표를 가지고 있다. 프로세서 내부 메모리에 모듈 또는 기능 별로 주소가 배정되어 있다. 이 주소표가 프로세서의 메모리 맵이다. 다음 그림은 ARM co..

디지털보드 2023.01.14