MICROCHIP Costas Loop Management Guide pangguna
Pambuka
Ing transmisi nirkabel, Transmitter (Tx) lan Receiver (Rx) dipisahake kanthi jarak lan diisolasi kanthi listrik. Sanajan Tx lan Rx disetel ing frekuensi sing padha, ana frekuensi offset antarane frekuensi operator amarga beda ppm antarane osilator sing digunakake ing Tx lan Rx. Offset frekuensi diimbangi kanthi nggunakake metode sinkronisasi sing dibantu utawa ora dibantu data (buta).
A Costas Loop minangka metode basis PLL non-data-dibantu kanggo ganti rugi frekuensi operator. Aplikasi utama puteran Costas yaiku ing panrima nirkabel. Kanthi nggunakake iki, ganti rugi frekuensi antarane Tx lan Rx tanpa bantuan nada utawa simbol pilot. Costas Loop dileksanakake kanggo modulasi BPSK lan QPSK kanthi owah-owahan ing pemblokiran pitungan kesalahan. Nggunakake Costas Loop kanggo sinkronisasi fase utawa frekuensi bisa nyebabake ambiguitas fase, sing kudu didandani liwat teknik kayata enkoding diferensial.
Ringkesan
Tabel ing ngisor iki nyedhiyakake ringkesan karakteristik Costas Loop.
Tabel 1. karakteristik Loop Costas
| Versi inti | Dokumen iki ditrapake kanggo Costas Loop v1.0. |
| Kulawarga Piranti sing Didhukung |
|
| Didhukung piranti Aliran | Mbutuhake Libero® SoC v12.0 utawa rilis sing luwih anyar. |
| Lisensi | Costas Loop IP cetha RTL lisensi dikunci lan RTL ndhelik kasedhiya kanthi bebas karo lisensi Libero. RTL sing dienkripsi: Kode RTL ndhelik lengkap diwenehake kanggo inti, supaya inti bisa instantiated karo Desain Cerdas. Simulasi, Sintesis, lan Tata Letak bisa ditindakake nganggo piranti lunak Libero. RTL sing cetha: Kode sumber RTL lengkap diwenehake kanggo bangku inti lan tes. |
Fitur
Costas Loop nduweni fitur utama ing ngisor iki:
- Ndhukung modulasi BPSK lan QPSK
- Parameter daur ulang sing bisa disetel kanggo sawetara frekuensi sing amba
Implementasi IP Core ing Libero® Design Suite
IP inti kudu diinstal menyang Katalog IP piranti lunak Libero SoC. Iki diinstal kanthi otomatis liwat IP
Fungsi nganyari katalog ing piranti lunak Libero SoC, utawa inti IP diundhuh kanthi manual saka katalog. sepisan
inti IP diinstal ing piranti lunak Libero SoC Katalog IP, inti wis diatur, kui, lan instantiated ing alat Desain Smart kanggo Gawan ing dhaftar project Libero.
Panggunaan lan Kinerja Piranti
Tabel ing ngisor iki nampilake panggunaan piranti sing digunakake kanggo Costas Loop.
Tabel 2. Costas Loop Panggunaan kanggo QPSK
| Rincian piranti | Sumber daya | Kinerja (MHz) | RAM | Blok Matematika | Chip Globals | |||
| kulawarga | piranti | LUTs | DFF | LSRAM | μSRAM | |||
| PolarFire® SoC | MPFS250T | 1256 | 197 | 200 | 0 | 0 | 6 | 0 |
| PolarFire | MPF300T | 1256 | 197 | 200 | 0 | 0 | 6 | 0 |
Tabel 3. Costas Loop Panggunaan kanggo BPSK
| Rincian piranti | Sumber daya | Kinerja (MHz) | RAM | Blok Matematika | Chip Globals | |||
| kulawarga | piranti | LUTs | DFF | LSRAM | μSRAM | |||
| PolarFire® SoC | MPFS250T | 1202 | 160 | 200 | 0 | 0 | 7 | 0 |
| Geni Kutub | MPF300T | 1202 | 160 | 200 | 0 | 0 | 7 | 0 |
penting:
- Data ing tabel iki dijupuk nggunakake setelan sintesis lan tata letak sing khas. sumber jam referensi CDR disetel kanggo Darmabakti karo nilai configurator liyane panggah.
- Jam diwatesi nganti 200 MHz nalika nglakokake analisis wektu kanggo entuk angka kinerja.
Deskripsi Fungsional
Bagean iki nggambarake rincian implementasine saka Costas Loop.
Tokoh ing ngisor iki nuduhake diagram pemblokiran tingkat sistem saka Costas Loop.
Gambar 1-1. Diagram Blok Tingkat Sistem saka Costas Loop
Latensi antarane input lan output ndhuwur Costas yaiku 11 siklus jam. Latensi THETA_OUT yaiku 10 jam
siklus. Kp (konstanta proporsionalitas), Ki (konstanta integral), faktor Theta, lan faktor LIMIT kudu dibenerake miturut lingkungan gangguan lan offset frekuensi sing diwenehake. Costas Loop mbutuhake sawetara wektu kanggo ngunci, kaya ing operasi PLL. Sawetara paket bisa uga ilang sajrone wektu ngunci wiwitan Costas Loop.
Arsitektur
Implementasi Costas Loop mbutuhake papat blok ing ngisor iki:
- Filter Loop (Pengontrol PI ing implementasine iki)
- Theta Generator
- Etungan kesalahan
- Rotasi Vektor
Gambar 1-2. Diagram Blok Loop Costas
Kesalahan kanggo skema modulasi tartamtu diwilang adhedhasar nilai I lan Q sing diputar nggunakake Modul Rotasi Vektor. Kontroler PI ngitung frekuensi adhedhasar kesalahan, gain proporsional Kp, lan gain integral Ki. Offset frekuensi maksimum disetel minangka nilai watesan kanggo output frekuensi pengontrol PI. Modul Theta Generator ngasilake sudut kanthi integrasi. Input faktor theta nemtokake kemiringan integrasi lan gumantung.
ing sampjam ling. Sudut sing digawe saka Theta Generator digunakake kanggo muter nilai input I lan Q. Fungsi kesalahan khusus kanggo jinis modulasi. Minangka pengontrol PI dileksanakake ing format titik tetep, skala ditindakake ing output proporsional lan integral saka pengontrol PI.
Kajaba iku, skala ditindakake kanggo integrasi theta.
Parameter IP inti lan Sinyal Antarmuka
Bagean iki ngrembug paramèter ing Costas Loop GUI configurator lan aku / sinyal O.
Setelan Konfigurasi
Tabel ing ngisor iki nampilake katrangan paramèter konfigurasi sing digunakake ing implementasi hardware Costas Loop. Iki minangka paramèter umum sing beda-beda miturut kabutuhan aplikasi.
Tabel 2-1. Parameter Konfigurasi
| Jeneng Sinyal | Katrangan |
| Tipe Modulasi | BPSK utawa QPSK |
Sinyal Input lan Output
Tabel ing ngisor iki nampilake port input lan output saka Costas Loop.
Tabel 2-2. Sinyal Input lan Output
| Jeneng Sinyal | arah | Jinis Sinyal | Jembar | Katrangan |
| CLK_I | Input | — | 1 | Sinyal Jam |
| ARST_N_IN | Input | — | 1 | Sinyal reset asinkron kurang aktif |
| I_DATA_IN | Input | mlebu | 16 | Ing phase / input data nyata |
| Q_DATA_IN | Input | mlebu | 16 | Input data kuadrat / imajiner |
| KP_IN | Input | mlebu | 18 | Proporsionalitas konstanta pengontrol PI |
| KI_IN | Input | mlebu | 18 | Konstanta integral pengontrol PI |
| LIMIT_IN | Input | mlebu | 18 | Watesan kanggo pengontrol PI |
| THETA_FACTOR_IN | Input | mlebu | 18 | Faktor Theta kanggo integrasi theta. |
| I_DATA_OUT | Output | mlebu | 16 | Ing phase / Output data nyata |
| Q_DATA_OUT | Output | mlebu | 16 | Data kuadrat / Imajiner Output |
| THETA_OUT | Output | mlebu | 10 | Indeks Theta diitung (0-1023) kanggo verifikasi |
| PI_OUT | Output | mlebu | 18 | output PI |
Diagram wektu
Bagean iki mbahas diagram wektu Costas Loop.
Gambar ing ngisor iki nuduhake diagram wektu Costas Loop.
Gambar 3-1. Diagram Wektu Loop Costas
Testbench
Testbench gabungan digunakake kanggo verifikasi lan nyoba Costas Loop sing diarani minangka bangku uji pangguna. Test bench kasedhiya kanggo mriksa fungsi saka Costas Loop IP.
Simulasi Larik
Kanggo simulasi inti nggunakake testbench, tindakake langkah ing ngisor iki:
- Bukak aplikasi Libero SoC, klik tab Catalog, expand Solutions-Wireless, klik kaping pindho COSTAS LOOP, banjur klik OK. Dokumentasi sing digandhengake karo IP kadhaptar ing Dokumentasi.
penting: Yen sampeyan ora ndeleng tab Katalog, navigasi menyang View > Menu Windows banjur klik Katalog supaya katon.
Gambar 4-1. Costas Loop IP Core ing Katalog Libero SoC
- Konfigurasi IP miturut kabutuhan sampeyan.
Gambar 4-2. Konfigurator GUI
Ningkatake kabeh sinyal menyang tingkat paling dhuwur lan ngasilake desain - Ing tab Stimulus Hierarchy, klik Build Hierarchy.
Gambar 4-3. Mbangun Hierarki
- Ing tab Stimulus Hierarchy, klik-tengen ing testbench (Costas loop bevy), arahake menyang Simulate Present Design, banjur klik Open Interactively
Gambar 4-4. Simulasi Desain Pra-Sintesis
ModelSim mbukak karo testbench file, minangka ditampilake ing gambar ing ngisor iki.
Gambar 4-5. Jendela Simulasi ModelSim
penting: Yen simulasi diselani amarga watesan runtime kasebut ing .do file, gunakake run -all printah kanggo ngrampungake simulasi
Riwayat Revisi
Riwayat revisi nggambarake owah-owahan sing ditindakake ing dokumen kasebut. Owah-owahan kasebut didhaptar kanthi revisi, diwiwiti saka publikasi paling anyar.
Tabel 5-1. Riwayat Revisi
| Revisi | Tanggal | Katrangan |
| A | 03/2023 | Rilis wiwitan |
Dhukungan FPGA Microchip
Klompok produk Microchip FPGA ndhukung produk kanthi macem-macem layanan dhukungan, kalebu Layanan Pelanggan,
Pusat Dukungan Teknis Pelanggan, a websitus, lan kantor sales donya. Pelanggan disaranake ngunjungi
Sumber daya online Microchip sadurunge ngubungi dhukungan amarga kemungkinan pitakone wis ana
mangsuli.
Hubungi Pusat Dhukungan Teknis liwat websitus ing www.microchip.com/support. Sebutake Piranti FPGA
Nomer bagean, pilih kategori kasus sing cocog, lan upload desain files nalika nggawe cilik support technical.
Hubungi Layanan Pelanggan kanggo dhukungan produk non-teknis, kayata rega produk, upgrade produk, nganyari
informasi, status pesenan, lan wewenang.
- Saka Amerika Utara, nelpon 800.262.1060
- Saka donya liyane, nelpon 650.318.4460
- Fax, saka ngendi wae ing donya, 650.318.8044
Informasi Microchip
Microchip kasebut Websitus
Microchip nyedhiyakake dhukungan online liwat kita websitus ing www.microchip.com/. Iki websitus digunakake kanggo nggawe files lan
informasi gampang kasedhiya kanggo pelanggan. Sawetara konten sing kasedhiya kalebu:
- Dhukungan Produk - Lembar data lan kesalahan, cathetan aplikasi lan sampprogram le, sumber desain, Panuntun pangguna lan dokumen support hardware, Rilis piranti lunak paling anyar lan piranti lunak arsip
- Dukungan Teknis Umum - Pitakonan Paling Sering (FAQ), panjalukan dhukungan teknis, grup diskusi online, daftar anggota program mitra desain Microchip
- Bisnis Microchip - Pemilih produk lan pandhuan pesenan, siaran pers Microchip paling anyar, dhaptar seminar lan acara, dhaptar kantor penjualan Microchip, distributor lan perwakilan pabrik
Layanan Notifikasi Ganti Produk
Layanan kabar pangowahan produk Microchip mbantu para pelanggan tetep saiki ing produk Microchip. Pelanggan bakal nampa kabar email yen ana owah-owahan, nganyari, revisi utawa kesalahan sing ana gandhengane karo kulawarga produk utawa alat pangembangan sing dikarepake.
Kanggo ndhaftar, pindhah menyang www.microchip.com/pcn lan tindakake pandhuan registrasi.
Dhukungan Pelanggan
Pangguna produk Microchip bisa nampa pitulung liwat sawetara saluran:
- Distributor utawa Perwakilan
- Kantor Penjualan Lokal
- Embedded Solution Engineer (ESE)
- Dhukungan Teknis
Pelanggan kudu hubungi distributor, wakil utawa ESE kanggo dhukungan. Kantor penjualan lokal uga kasedhiya kanggo mbantu para pelanggan. Dhaptar kantor penjualan lan lokasi kalebu ing dokumen iki.
Dhukungan teknis kasedhiya liwat websitus ing: www.microchip.com/support
Fitur Proteksi Kode Piranti Microchip
Elinga rincian ing ngisor iki babagan fitur perlindungan kode ing produk Microchip:
- Produk Microchip cocog karo spesifikasi sing ana ing Lembar Data Microchip tartamtu.
- Microchip percaya yen kulawarga produk kasebut aman nalika digunakake kanthi cara sing dikarepake, ing spesifikasi operasi, lan ing kahanan normal.
- Nilai Microchip lan agresif nglindhungi hak properti intelektual sawijining. Usaha kanggo nglanggar fitur perlindungan kode produk Microchip dilarang banget lan bisa uga nglanggar Digital Millennium Copyright Act.
- Microchip utawa pabrikan semikonduktor liyane ora bisa njamin keamanan kode kasebut. Proteksi kode ora ateges kita njamin produk kasebut "ora bisa dipecah". Proteksi kode terus berkembang. Microchip nduweni komitmen kanggo terus ningkatake fitur perlindungan kode produk kita
Kabar Legal
Publikasi iki lan informasi ing kene mung bisa digunakake karo produk Microchip, kalebu kanggo ngrancang, nguji,
lan nggabungake produk Microchip karo aplikasi sampeyan. Panganggone informasi iki kanthi cara liya nglanggar iki
syarat. Informasi babagan aplikasi piranti diwenehake mung kanggo penak sampeyan lan bisa uga diganti
dening nganyari. Sampeyan tanggung jawab kanggo mesthekake yen aplikasi sampeyan cocog karo spesifikasi sampeyan. Hubungi sampeyan
kantor sales Microchip lokal kanggo dhukungan tambahan utawa, entuk dhukungan tambahan ing www.microchip.com/en us/support/design-help/client-support-services.
INFORMASI IKI DISEDIAKAN BY MICROCHIP "AS IS". MICROCHIP TANPA REPRESENTASI UTAWA JAMINAN APA SAJA APA SAJA UTAWA TERSURAT, TERTULIS UTAWA LISAN, STATUTORY UTAWA LAIN, sing ana hubungane karo informasi kasebut kalebu nanging ora winates karo JAMINAN NON-INFLARITY, NON-INFRINGEMENT. TUJUAN, Utawa JAMINAN sing ana gandhengane karo KONDISI, KUALITAS, UTAWA KINERJA.
MICROCHIP ORA TANGGUH TANGGUNG JAWAB ANGGAP, KHUSUS, PUNITIF, INSIDENTAL, UTAWA KONSEQUENTIAL RUGI, RUSAK, BIAYA, UTAWA BAYARAN APA SAJA KANGGO ING INFORMASI UTAWA PENGGUNAAN, NANGUN SING DIBUAT, SANAYAN ANA KEMUNGKINAN UTAWA KERUSAKAN SING BISA DIPIKIR. TO THE FULLEST EXTENT diijini dening hukum, TANGGUNG JAWAB TOTAL MICROCHIP ING ALL CLAIMS ing sembarang cara sing ana hubungane karo informasi utawa panggunaan ora ngluwihi jumlah biaya, yen ana, sing sampeyan wis mbayar langsung menyang microchip kanggo informasi.
Panggunaan piranti Microchip ing support urip lan / utawa aplikasi safety tanggung ing resiko panuku, lan panuku setuju kanggo defend, indemnify lan terus Microchip mbebayani saka samubarang lan kabeh karusakan, claims, cocog, utawa expenses asil saka nggunakake kuwi. Ora ana lisensi sing diwenehake, kanthi implisit utawa liya, miturut hak properti intelektual Microchip kajaba kasebut.
Sistem Manajemen Mutu
Kanggo informasi babagan Sistem Manajemen Kualitas Microchip, bukak www.microchip.com/quality.
Dodolan lan Layanan ing saindenging jagad
| AMERIKA | ASIA / PASIFIK | ASIA / PASIFIK | EROPA |
| Kantor perusahaan2355 West Chandler Blvd. Chandler, AZ 85224-6199Tel: 480-792-7200Fax: 480-792-7277Dukungan Teknis: www.microchip.com/support Web alamat: www.microchip.com Atlanta Duluth, GA Telp: 678-957-9614 Fax: 678-957-1455Austin, TX Telpon: 512-257-3370Boston Westborough, MA Telp: 774-760-0087 Fax: 774-760-0088ChicagoItasca, IL Telp: 630-285-0071 Fax: 630-285-0075DallasAddison, TX Telp: 972-818-7423 Fax: 972-818-2924DetroitNovi, MI Telp: 248-848-4000Houston, TX Telpon: 281-894-5983Indianapolis Noblesville, IN Telp: 317-773-8323Fax: 317-773-5453Tel: 317-536-2380Los Angeles Mission Viejo, CA Telp: 949-462-9523Fax: 949-462-9608Tel: 951-273-7800Raleigh, NC Telpon: 919-844-7510New York, NY Telpon: 631-435-6000San Jose, CA Telpon: 408-735-9110 408-436-4270Kanada - Toronto Telp: 905-695-1980 Fax: 905-695-2078 | Australia - Sydney Telpon: 61-2-9868-6733China - Beijing Telpon: 86-10-8569-7000China - Chengdu Telpon: 86-28-8665-5511China - Chongqing Telpon: 86-23-8980-9588China - Dongguan Telpon: 86-769-8702-9880China - Guangzhou Telpon: 86-20-8755-8029China - Hangzhou Telpon: 86-571-8792-8115China - Hong Kong SAR Telpon: 852-2943-5100China - Nanjing Telpon: 86-25-8473-2460China - Qingdao Telpon: 86-532-8502-7355China - Shanghai Telpon: 86-21-3326-8000China - Shenyang Telpon: 86-24-2334-2829China - Shenzhen Telpon: 86-755-8864-2200China - Suzhou Telpon: 86-186-6233-1526China - Wuhan Telpon: 86-27-5980-5300China - Xian Telpon: 86-29-8833-7252China - Xiamen Telpon: 86-592-2388138China - Zhuhai Telpon: 86-756-3210040 | India - Bangalore Telpon: 91-80-3090-4444India - New Delhi Telpon: 91-11-4160-8631India - Pune Telpon: 91-20-4121-0141Jepang - Osaka Telpon: 81-6-6152-7160Jepang - Tokyo Telpon: 81-3-6880-3770Korea - Daegu Telpon: 82-53-744-4301Korea - Seoul Telpon: 82-2-554-7200Malaysia – Kuala Lumpur Telpon: 60-3-7651-7906Malaysia – Penang Telpon: 60-4-227-8870Filipina - Manila Telpon: 63-2-634-9065SingapuraTelpon: 65-6334-8870Taiwan - Hsin Chu Telpon: 886-3-577-8366Taiwan - Kaohsiung Telpon: 886-7-213-7830Taiwan – Taipei Telpon: 886-2-2508-8600Thailand - Bangkok Telpon: 66-2-694-1351Vietnam - Ho Chi Minh Telpon: 84-28-5448-2100 | Austria - Wels Tel: 43-7242-2244-39Fax: 43-7242-2244-393Denmark - Kopenhagen Tel: 45-4485-5910Fax: 45-4485-2829Finlandia - Espoo Telpon: 358-9-4520-820Prancis - Paris Tel: 33-1-69-53-63-20Fax: 33-1-69-30-90-79Jerman - Garching Telpon: 49-8931-9700Jerman - Haan Telpon: 49-2129-3766400Jerman - Heilbronn Telpon: 49-7131-72400Jerman - Karlsruhe Telpon: 49-721-625370Jerman - München Tel: 49-89-627-144-0Fax: 49-89-627-144-44Jerman - Rosenheim Telpon: 49-8031-354-560Israel - Ra'anana Telpon: 972-9-744-7705Italia - Milan Tel: 39-0331-742611Fax: 39-0331-466781Italia - Padova Telpon: 39-049-7625286Walanda - Drunen Tel: 31-416-690399Fax: 31-416-690340Norwegia - Trondheim Telpon: 47-72884388Polandia - Warsaw Telpon: 48-22-3325737Romania - 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 Telpon: 46-8-5090-4654UK - Wokingham Tel: 44-118-921-5800Fax: 44-118-921-5820 |
Dokumen / Sumber Daya
 |
MICROCHIP Costas Loop Manajemen [pdf] Pandhuan pangguna Manajemen Loop Costas, Manajemen Loop, Manajemen |