Panduan Pengguna Manajemen MICROCHIP Costas Loop
Perkenalan
Dalam transmisi nirkabel, Pemancar (Tx) dan Penerima (Rx) dipisahkan oleh jarak dan diisolasi secara elektrik. Meskipun Tx dan Rx disetel ke frekuensi yang sama, terdapat offset frekuensi antara frekuensi pembawa karena perbedaan ppm antara osilator yang digunakan dalam Tx dan Rx. Offset frekuensi dikompensasikan dengan menggunakan metode sinkronisasi data aided atau non-data-aided (blind).
Costas Loop adalah metode berbasis PLL tanpa bantuan data untuk kompensasi offset frekuensi pembawa. Aplikasi utama loop Costas adalah pada penerima nirkabel. Dengan menggunakan ini, offset frekuensi antara Tx dan Rx dikompensasi tanpa bantuan nada atau simbol pilot. Costas Loop diimplementasikan untuk modulasi BPSK dan QPSK dengan perubahan pada blok perhitungan error. Menggunakan Costas Loop untuk sinkronisasi fase atau frekuensi dapat mengakibatkan ambiguitas fase, yang harus diperbaiki melalui teknik seperti pengkodean diferensial.
Ringkasan
Tabel berikut memberikan ringkasan karakteristik Costas Loop.
Tabel 1. Karakteristik Costas Loop
| Versi Inti | Dokumen ini berlaku untuk Costas Loop v1.0. |
| Keluarga Perangkat yang Didukung |
|
| Didukung Alat Mengalir | Membutuhkan rilis Libero® SoC v12.0 atau yang lebih baru. |
| Lisensi | Costas Loop IP clear RTL adalah lisensi yang dikunci dan RTL terenkripsi tersedia secara gratis dengan lisensi Libero apa pun. RTL terenkripsi: Kode RTL terenkripsi lengkap disediakan untuk inti, memungkinkan inti dipakai dengan Smart Design. Simulasi, Sintesis, dan Layout dapat dilakukan dengan software Libero. Hapus RTL: Kode sumber RTL lengkap disediakan untuk inti dan bangku pengujian. |
Fitur
Costas Loop memiliki beberapa fitur utama berikut:
- Mendukung modulasi BPSK dan QPSK
- Parameter loop merdu untuk rentang frekuensi lebar
Implementasi IP Core di Libero® Design Suite
Inti IP harus diinstal ke Katalog IP perangkat lunak Libero SoC. Ini diinstal secara otomatis melalui IP
Fungsi pembaruan katalog dalam perangkat lunak Libero SoC, atau inti IP diunduh secara manual dari katalog. Sekali
inti IP dipasang di Katalog IP perangkat lunak SoC Libero, inti dikonfigurasi, dihasilkan, dan dipakai dalam alat Desain Cerdas untuk dimasukkan dalam daftar proyek Libero.
Pemanfaatan dan Kinerja Perangkat
Tabel berikut mencantumkan pemanfaatan perangkat yang digunakan untuk Costas Loop.
Tabel 2. Pemanfaatan Costas Loop untuk QPSK
| Detail Perangkat | Sumber daya | Performa (MHz) | RAM (RAM) | Blok Matematika | Global Chip | |||
| Keluarga | Perangkat | LUT (Lut) | DFF | LSRAM | μSRAM | |||
| SoC PolarFire® | MPFS250T | 1256 | 197 | 200 | 0 | 0 | 6 | 0 |
| Api Kutub | MPF300T | 1256 | 197 | 200 | 0 | 0 | 6 | 0 |
Tabel 3. Pemanfaatan Costas Loop untuk BPSK
| Detail Perangkat | Sumber daya | Performa (MHz) | RAM (RAM) | Blok Matematika | Global Chip | |||
| Keluarga | Perangkat | LUT (Lut) | DFF | LSRAM | μSRAM | |||
| SoC PolarFire® | MPFS250T | 1202 | 160 | 200 | 0 | 0 | 7 | 0 |
| Api Kutub | MPF300T | 1202 | 160 | 200 | 0 | 0 | 7 | 0 |
Penting:
- Data dalam tabel ini diambil menggunakan pengaturan sintesis dan tata letak tipikal. Sumber jam referensi CDR disetel ke Khusus dengan nilai konfigurator lain tidak berubah.
- Jam dibatasi hingga 200 MHz saat menjalankan analisis waktu untuk mencapai angka kinerja.
Deskripsi Fungsional
Bagian ini menjelaskan rincian implementasi Costas Loop.
Gambar berikut menunjukkan diagram blok tingkat sistem Costas Loop.
Gambar 1-1. Diagram Blok Tingkat Sistem Costas Loop
Latensi antara masukan dan keluaran puncak Costas adalah 11 siklus jam. Latensi THETA_OUT adalah 10 jam
siklus. Kp (konstanta proporsionalitas), Ki (konstanta integral), faktor Theta, dan faktor LIMIT harus ditetapkan sesuai dengan lingkungan kebisingan dan offset frekuensi yang diterapkan. Costas Loop membutuhkan waktu untuk mengunci, seperti pada operasi PLL. Beberapa paket mungkin hilang selama waktu penguncian awal Costas Loop.
Arsitektur
Implementasi Costas Loop memerlukan empat blok berikut:
- Loop Filter (Pengontrol PI dalam implementasi ini)
- Pembangkit Theta
- Perhitungan Kesalahan
- Rotasi Vektor
Gambar 1-2. Diagram Blok Lingkaran Costas
Kesalahan untuk skema modulasi tertentu dihitung berdasarkan nilai I dan Q yang diputar menggunakan Modul Rotasi Vektor. Pengontrol PI menghitung frekuensi berdasarkan kesalahan, penguatan proporsional Kp, dan penguatan integral Ki. Offset frekuensi maksimum ditetapkan sebagai nilai batas keluaran frekuensi pengontrol PI. Modul Theta Generator menghasilkan sudut dengan integrasi. Masukan faktor theta menentukan kemiringan integrasi dan bergantung.
di sampjam ling. Sudut yang dihasilkan dari Theta Generator digunakan untuk memutar nilai masukan I dan Q. Fungsi kesalahan khusus untuk tipe modulasi. Karena pengontrol PI diimplementasikan dalam format titik tetap, penskalaan dilakukan pada output proporsional dan integral dari pengontrol PI.
Demikian pula, penskalaan diterapkan untuk integrasi theta.
Parameter Inti IP dan Sinyal Antarmuka
Bagian ini membahas parameter dalam konfigurator GUI Costas Loop dan sinyal I/O.
Pengaturan Konfigurasi
Tabel berikut mencantumkan deskripsi parameter konfigurasi yang digunakan dalam implementasi perangkat keras Costas Loop. Ini adalah parameter umum yang bervariasi sesuai kebutuhan aplikasi.
Tabel 2-1. Parameter Konfigurasi
| Nama Sinyal | Keterangan |
| Jenis Modulasi | BPSK atau QPSK |
Sinyal Masukan dan Keluaran
Tabel berikut mencantumkan port input dan output Costas Loop.
Tabel 2-2. Sinyal Masukan dan Keluaran
| Nama Sinyal | Arah | Jenis Sinyal | Lebar | Keterangan |
| CLK_I | Masukan | — | 1 | Sinyal Jam |
| ARST_N_IN | Masukan | — | 1 | Sinyal reset asinkron rendah yang aktif |
| SAYA_DATA_IN | Masukan | Ditandatangani | 16 | Input data dalam fase/nyata |
| Q_DATA_IN | Masukan | Ditandatangani | 16 | Input data kuadratur / imajiner |
| KP_IN | Masukan | Ditandatangani | 18 | Konstanta proporsionalitas pengontrol PI |
| KI_IN | Masukan | Ditandatangani | 18 | Konstanta integral pengontrol PI |
| LIMIT_IN | Masukan | Ditandatangani | 18 | Batas untuk pengontrol PI |
| THETA_FACTOR_IN | Masukan | Ditandatangani | 18 | Faktor theta untuk integrasi theta. |
| SAYA_DATA_OUT | Keluaran | Ditandatangani | 16 | Dalam fase / Output data nyata |
| Q_DATA_OUT | Keluaran | Ditandatangani | 16 | Keluaran data kuadratur / imajiner |
| THETA_OUT | Keluaran | Ditandatangani | 10 | Menghitung indeks Theta (0-1023) untuk verifikasi |
| PI_OUT | Keluaran | Ditandatangani | 18 | keluaran PI |
Diagram Waktu
Bagian ini membahas diagram waktu Costas Loop.
Gambar berikut menunjukkan diagram waktu Costas Loop.
Gambar 3-1. Diagram Waktu Lingkaran Costas
bangku tes
Testbench terpadu digunakan untuk memverifikasi dan menguji Costas Loop yang disebut sebagai bangku tes pengguna. Bangku tes disediakan untuk memeriksa fungsionalitas Costas Loop IP.
Baris Simulasi
Untuk mensimulasikan inti menggunakan testbench, lakukan langkah-langkah berikut:
- Buka aplikasi Libero SoC, klik tab Katalog, perluas Solutions-Wireless, klik dua kali COSTAS LOOP, lalu klik OK. Dokumentasi yang terkait dengan IP tercantum di bawah Dokumentasi.
Penting: Jika Anda tidak melihat tab Katalog, navigasikan ke View > menu Windows dan klik Katalog untuk membuatnya terlihat.
Gambar 4-1. Costas Loop IP Core dalam Katalog SoC Libero
- Konfigurasikan IP sesuai kebutuhan Anda.
Gambar 4-2. GUI konfigurator
Promosikan semua sinyal ke tingkat atas dan hasilkan desain - Pada tab Hierarki Stimulus, klik Bangun Hierarki.
Gambar 4-3. Bangun Hirarki
- Pada tab Stimulus Hierarchy, klik kanan testbench (Costas loop bevy), arahkan ke Simulate Present Design, lalu klik Open Interactively
Gambar 4-4. Mensimulasikan Desain Pra-Sintesis
ModelSim dibuka dengan testbench file, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar 4-5. Jendela Simulasi ModelSim
Penting: Jika simulasi terganggu karena batas runtime yang ditentukan dalam .do file, gunakan perintah run -all untuk menyelesaikan simulasi
Riwayat Revisi
Riwayat revisi menjelaskan perubahan yang diterapkan dalam dokumen. Perubahan dicantumkan berdasarkan revisi, dimulai dari publikasi terkini.
Tabel 5-1. Riwayat Revisi
| Revisi | Tanggal | Keterangan |
| A | 03/2023 | Rilis awal |
Dukungan FPGA Microchip
Grup produk Microchip FPGA mendukung produknya dengan berbagai layanan dukungan, termasuk Layanan Pelanggan,
Pusat Dukungan Teknis Pelanggan, a websitus, dan kantor penjualan di seluruh dunia. Pelanggan disarankan untuk berkunjung
Sumber daya online Microchip sebelum menghubungi dukungan karena kemungkinan besar pertanyaan mereka sudah ada
dijawab.
Hubungi Pusat Dukungan Teknis melalui websitus di www.microchip.com/dukungan. Sebutkan Perangkat FPGA
Nomor bagian, pilih kategori kasus yang sesuai, dan unggah desain files sambil membuat kasus dukungan teknis.
Hubungi Layanan Pelanggan untuk dukungan produk non-teknis, seperti harga produk, peningkatan produk, pembaruan
informasi, status pesanan, dan otorisasi.
- Dari Amerika Utara, hubungi 800.262.1060
- Dari seluruh dunia, hubungi 650.318.4460
- Faks, dari mana saja di dunia, 650.318.8044
Informasi Mikrochip
Microchip Weblokasi
Microchip menyediakan dukungan online melalui websitus di www.microchip.com/. Ini websitus ini digunakan untuk membuat filepasir
informasi mudah tersedia bagi pelanggan. Beberapa konten yang tersedia antara lain:
- Dukungan Produk – Lembar data dan ralat, catatan aplikasi dan sampprogram, sumber daya desain, panduan pengguna dan dokumen dukungan perangkat keras, rilis perangkat lunak terbaru dan perangkat lunak yang diarsipkan
- Dukungan Teknis Umum – Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ), permintaan dukungan teknis, grup diskusi online, daftar anggota program mitra desain Microchip
- Bisnis Microchip – Panduan pemilihan dan pemesanan produk, siaran pers Microchip terbaru, daftar seminar dan acara, daftar kantor penjualan Microchip, distributor dan perwakilan pabrik
Layanan Pemberitahuan Perubahan Produk
Layanan pemberitahuan perubahan produk Microchip membantu pelanggan tetap mengikuti perkembangan produk Microchip. Pelanggan akan menerima pemberitahuan email setiap kali ada perubahan, pembaruan, revisi, atau kesalahan terkait dengan keluarga produk tertentu atau alat pengembangan yang diminati.
Untuk mendaftar, kunjungi www.microchip.com/pcn dan ikuti instruksi pendaftaran.
Dukungan Pelanggan
Pengguna produk Microchip dapat menerima bantuan melalui beberapa saluran:
- Distributor atau Perwakilan
- Kantor Penjualan Lokal
- Insinyur Solusi Tertanam (ESE)
- Dukungan Teknis
Pelanggan harus menghubungi distributor, perwakilan, atau ESE untuk mendapatkan dukungan. Kantor penjualan lokal juga tersedia untuk membantu pelanggan. Daftar kantor penjualan dan lokasi disertakan dalam dokumen ini.
Dukungan teknis tersedia melalui websitus di: www.microchip.com/dukungan
Fitur Perlindungan Kode Perangkat Microchip
Perhatikan rincian berikut mengenai fitur perlindungan kode pada produk Microchip:
- Produk mikrochip memenuhi spesifikasi yang tercantum dalam Lembar Data Mikrochip masing-masing.
- Microchip yakin bahwa rangkaian produknya aman jika digunakan sesuai tujuan, sesuai spesifikasi pengoperasian, dan dalam kondisi normal.
- Nilai-nilai microchip dan secara agresif melindungi hak kekayaan intelektualnya. Upaya untuk melanggar fitur perlindungan kode produk Microchip sangat dilarang dan dapat melanggar Digital Millennium Copyright Act.
- Baik Microchip maupun produsen semikonduktor lainnya tidak dapat menjamin keamanan kodenya. Perlindungan kode tidak berarti bahwa kami menjamin produk "tidak dapat dipecahkan". Perlindungan kode terus berkembang. Microchip berkomitmen untuk terus meningkatkan fitur perlindungan kode produk kami
Pemberitahuan Hukum
Publikasi ini dan informasi di dalamnya hanya dapat digunakan dengan produk Microchip, termasuk untuk merancang, menguji,
dan mengintegrasikan produk Microchip dengan aplikasi Anda. Penggunaan informasi ini dengan cara lain melanggar ketentuan ini
ketentuan. Informasi mengenai aplikasi perangkat disediakan hanya untuk kenyamanan Anda dan dapat digantikan
oleh pembaruan. Anda bertanggung jawab untuk memastikan bahwa aplikasi Anda memenuhi spesifikasi Anda. Hubungi Anda
kantor penjualan Microchip setempat untuk dukungan tambahan atau, dapatkan dukungan tambahan di www.microchip.com/en us/support/design-help/client-support-services.
INFORMASI INI DISEDIAKAN OLEH MICROCHIP “SEBAGAIMANA ADANYA”. MICROCHIP TIDAK MEMBERIKAN PERNYATAAN ATAU JAMINAN APAPUN BAIK SECARA TERSURAT MAUPUN TERSIRAT, TERTULIS MAUPUN LISAN, BERDASARKAN HUKUM ATAU LAINNYA, YANG TERKAIT DENGAN INFORMASI TERMASUK NAMUN TIDAK TERBATAS PADA JAMINAN TERSIRAT TENTANG KETIDAKPELANGGARAN, KEMAMPUAN UNTUK DIPERDAGANGKAN, DAN KESESUAIAN UNTUK TUJUAN TERTENTU, ATAU JAMINAN YANG TERKAIT DENGAN KONDISI, KUALITAS, ATAU KINERJANYA.
DALAM KEADAAN APA PUN MICROCHIP TIDAK AKAN BERTANGGUNG JAWAB ATAS KERUGIAN, KERUSAKAN, BIAYA, ATAU PENGELUARAN TIDAK LANGSUNG, KHUSUS, HUKUMAN, INSIDENTAL, ATAU KONSEKUENSIAL DALAM BENTUK APA PUN YANG TERKAIT DENGAN INFORMASI ATAU PENGGUNAANNYA, BAGAIMANA PUN PENYEBABNYA, BAHKAN JIKA MICROCHIP TELAH DIBERITAHUKAN TENTANG KEMUNGKINAN TERSEBUT ATAU KERUSAKAN TERSEBUT DAPAT DIPREDIKSI. SEJAUH YANG DIIZINKAN OLEH HUKUM, TOTAL TANGGUNG JAWAB MICROCHIP ATAS SEMUA KLAIM DALAM CARA APA PUN YANG TERKAIT DENGAN INFORMASI ATAU PENGGUNAANNYA TIDAK AKAN MELEBIHI JUMLAH BIAYA, JIKA ADA, YANG TELAH ANDA BAYARKAN SECARA LANGSUNG KEPADA MICROCHIP UNTUK INFORMASI TERSEBUT.
Penggunaan perangkat Microchip dalam aplikasi pendukung kehidupan dan/atau keselamatan sepenuhnya menjadi risiko pembeli, dan pembeli setuju untuk membela, mengganti rugi, dan membebaskan Microchip dari segala kerusakan, klaim, tuntutan, atau biaya yang timbul akibat penggunaan tersebut. Tidak ada lisensi yang diberikan, secara tersirat atau sebaliknya, berdasarkan hak kekayaan intelektual Microchip kecuali dinyatakan sebaliknya.
Sistem Manajemen Mutu
Untuk informasi mengenai Sistem Manajemen Mutu Microchip, silakan kunjungi www.microchip.com/kualitas.
Penjualan dan Layanan di Seluruh Dunia
| AMERIKA | ASIA/PASIFIK | ASIA/PASIFIK | EROPA |
| Kantor Perusahaan2355 West Chandler Blvd. Chandler, AZ 85224-6199Tel: 480-792-7200Faks: 480-792-7277Dukungan Teknis: www.microchip.com/dukungan Web Alamat: www.microchip.com Kota Atlanta Duluth, GA Telp: 678-957-9614Faks: Telepon: 678-957-1455Austin, Texas Telp: Telepon: 512-257-3370Kota Boston Westborough, MA Telp: 774-760-0087Faks: Telepon: 774-760-0088Bahasa Indonesia: ChicagoItasca, IL Telp: 630-285-0071Faks: Telepon: 630-285-0075Kota DallasAddison, TX Telp: 972-818-7423Faks: Telepon: 972-818-2924Kota DetroitNovi, MI Telp: Telepon: 248-848-4000Houston, Texas Telp: Telepon: 281-894-5983Kota Indianapolis Noblesville, IN Telp: 317-773-8323Faks: 317-773-5453Tel: Telepon: 317-536-2380Kota Los Angeles Mission Viejo, CA Telp: 949-462-9523Faks: 949-462-9608Tel: Telepon: 951-273-7800Raleigh, Carolina Utara Telp: Telepon: 919-844-7510New York, Amerika Serikat Telp: Telepon: 631-435-6000San Jose, California Telp: 408-735-9110Tel: Telepon: 408-436-4270Kanada – Toronto Telp: 905-695-1980Faks: Telepon: 905-695-2078 | Australia-Sydney Telp: 61-2-9868-6733Cina – Beijing Telp: 86-10-8569-7000Cina – Chengdu Telp: 86-28-8665-5511Tiongkok – Chongqing Telp: 86-23-8980-9588Cina – Dongguan Telp: 86-769-8702-9880Cina – Guangzhou Telp: 86-20-8755-8029Cina – Hangzhou Telp: 86-571-8792-8115Cina – Hong Kong SAR Telp: 852-2943-5100Cina – Nanjing Telp: 86-25-8473-2460Cina – Qingdao Telp: 86-532-8502-7355Cina – Shanghai Telp: 86-21-3326-8000Cina – Shenyang Telp: 86-24-2334-2829Cina – Shenzhen Telp: 86-755-8864-2200Cina – Suzhou Telp: 86-186-6233-1526Cina – Wuhan Telp: 86-27-5980-5300Cina – Xian Telp: 86-29-8833-7252Cina – Xiamen Telp: 86-592-2388138Cina – Zhuhai Telp: 86-756-3210040 | India – Bangalore Telp: 91-80-3090-4444India-New Delhi Telp: 91-11-4160-8631India – Pune Telp: 91-20-4121-0141Jepang – Osaka Telp: 81-6-6152-7160Jepang – Tokyo Telp: 81-3-6880- 3770Korea – Daegu Telp: 82-53-744-4301Korea – Seoul Telp: 82-2-554-7200Malaysia - Kuala Lumpur Telp: 60-3-7651-7906Malaysia – Pulau Pinang Telp: 60-4-227-8870Filipina – Manila Telp: 63-2-634-9065SingapuraTelp: 65-6334-8870Taiwan – Hsin Chu Telp: 886-3-577-8366Taiwan – Kaohsiung Telp: 886-7-213-7830Indonesia – Taipei Telp: 886-2-2508-8600Thailand-Bangkok Telp: 66-2-694-1351Vietnam-Ho Chi Minh Telp: 84-28-5448-2100 | Austria – Wales Tel: 43-7242-2244-39Fax: 43-7242-2244-393Denmark – Kopenhagen Tel: 45-4485-5910Fax: 45-4485-2829Finlandia – Espoo Telp: 358-9-4520-820Prancis – Paris Tel: 33-1-69-53-63-20Fax: 33-1-69-30-90-79Jerman – Garching Telp: 49-8931-9700Jerman – Haan Telp: 49-2129-3766400Jerman – Heilbronn Telp: 49-7131-72400Jerman – Karlsruhe Telp: 49-721-625370Jerman – Munich Tel: 49-89-627-144-0Fax: 49-89-627-144-44Jerman – Rosenheim Telp: 49-8031-354-560Israel – Ra'anana Telp: 972-9-744-7705Italia – Milan Tel: 39-0331-742611Fax: 39-0331-466781Italia – Padova Telp: 39-049-7625286Belanda – Drunen Tel: 31-416-690399Fax: 31-416-690340Norwegia – Trondheim Telp: 47-72884388Polandia – Warsawa Telp: 48-22-3325737Rumania – Bukares Tel: 40-21-407-87-50Spanyol – Madrid Tel: 34-91-708-08-90Fax: 34-91-708-08-91Swedia – Gothenburg Tel: 46-31-704-60-40Swedia – Stockholm Telp: 46-8-5090-4654Inggris – Wokingham Tel: 44-118-921-5800Fax: 44-118-921-5820 |
Dokumen / Sumber Daya
 |
Manajemen Lingkaran Costas MICROCHIP [Bahasa Indonesia:] Panduan Pengguna Manajemen Costas Loop, Manajemen Loop, Manajemen |