Capturando una secuencia de datos de 16.368MHz con una MCU corriendo a 32MHz

Question

Tengo un 32MHz MCU (Atmel XMEGA A4) y necesito recuperar una señal digital procedente de un GPS front end chip que es la salida de SIGNO y la MAGNITUD de los datos en 16.368 MHz. Claramente esto es un infierno de una tarea para la XMEGA a sólo 32MHz. Hay alguna forma de que esto es posible?

En última instancia, que desea guardar los datos en un formato comprimido a poco de memoria. Me gustaría convertir el 16.368 MHz flujo de datos I/Q muestras en banda base (0Hz SI). El uso de algunas técnicas de DSP esto es bastante factible, podría filtrar los datos entrantes y, a continuación, baje la frecuencia (cada M-esima muestra y descartar todas las demás). Esto se podría hacer en un razonable número de ciclos de reloj, aunque se parece como un poco de una tarea para la 32MHz XMEGA.

Así que es una MCU incluso la herramienta adecuada para este trabajo? He elegido este porque la aplicación final es un dispositivo alimentado por batería y cada nanoCoulomb a que se debe conservar. Con esto en mente, si no hay una buena manera de lograr esto con los XMEGA, debería ser quizás buscando algún tipo de DSP chip? O, posiblemente, una de baja potencia FPGA?

Answer 1

Dudo que su procesador pueda leer datos y almacenarlos en cada ciclo (dado que 16.368 MHz es más de la mitad del reloj de 32 MHz, algunas entradas deberán procesarse en ciclos secuenciales del procesador.

Un procesador más potente (por ejemplo, Teensy 3.2) puede funcionar a 96 MHz, y con DMA puede procesar las entradas lo suficientemente rápido.

Answer 2

Antes de siquiera pensar en la capacidad del hardware o algo así, ¿recordó el teorema de Nyquist?

Solo con eso Tendrás que muestrear la señal al menos el doble de su frecuencia más alta, pero sabemos que incluso dos veces aún no es suficiente. Tal vez basado en este argumento, verá que se requiere hardware más rápido.