Sample Rate和IQ Rate有什麼區別?

更新 Nov 12, 2020

產品資訊

硬件

  • USRP Software Defined Radio Device

問題敘述

若射頻設備的Sample Rate固定,則該如何調整IQ Rate?為什麼在USRP上的Sample Rate是固定的?

解決方案

射頻設備通常具有固定的ADC和DAC Sample Rate。 Sample Rate在USRP上是固定的,以避免混疊(aliasing)。這也限制了IQ Rate,否則您可能會看到其他的混疊效果。每個Rx硬體路徑都有兩個轉換器(ADC),因此可以採樣I和Q數據。

IQ Rate也會影響設備的頻寬(bandwidth)。由於過濾器滾降(roll off),較好的作法是將您的IQ Rate和bandwidth設定為不超過以下限制:
BandWidth = IQ Rate * 0.8

過濾器滾降將導致指定頻寬兩端的數據出現失真。因此,遵循上面的公式是較好的設計習慣。

有關aliasing, bandwidth, and sampling的相關資訊,請參考以下白皮書:
Acquiring an Analog Signal: Bandwidth, Nyquist Sampling Theorem, and Aliasing

另外還值得提出的是,設置IQ Rate將會如何影響程序。若數據保存在USRP上,然後提取數據從USRP發送到主機(host)。如果對數據的管理不當,則會遇到下溢(underflow)或上溢(overflow)錯誤。如果USRP內存上沒有可用數據發送給主機,但主機嘗試獲取數據,則會發生下溢錯誤。如果數據沒有足夠快地發送到主機以跟上存儲在USRP存儲器中的數據的速度,則會發生溢出錯誤。這將導致內存被覆蓋。