Sintesis digital directa

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

“CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO TRANSMISOR DE INFORMACIÓN GPS EN LA BANDA VHF, UTILIZANDO TÉCNICAS DE SÍNTESIS DIGITAL DIRECTA Y MODULACIÓN DIGITAL EN TIEMPO REAL, A TRAVÉS DE LA TARJETA DE EVALUACIÓN DEL AD9912 Y EL MICROCONTROLADOR ATMEGA644P”

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN
ELECTRÓNICAY TELECOMUNICACIONES

ÁLVARO FERNANDO BASTIDAS IZA
alvfer28@hotmail.com

PABLO ALEJANDRO GORDILLO CRUZ
kio00mh@hotmail.com

DIRECTOR: ING. FERNANDO VÁSQUEZ
fvasquez@watching.com.ec

Quito, Septiembre del 2010

CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO TRANSMISOR DE INFORMACIÓN GPS EN LA BANDA VHF, UTILIZANDO TÉCNICAS DE SÍNTESIS DIGITAL DIRECTA Y MODULACIÓN DIGITAL EN TIEMPO REAL, A TRAVÉS DE LATARJETA DE EVALUACIÓN DEL AD9912 Y EL MICROCONTROLADOR ATMEGA644P
Álvaro Fernando Bastidas Iza
alvfer28@hotmail.com
Pablo Alejandro Gordillo Cruz
kio00mh@hotmail.com
Fernando Vásquez Yepez
fvasquez@watching.com.ec

Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones
Escuela Politécnica Nacional


Resumen
Síntesis Digital Directa (DDS), es un procedimiento mediante el cual se genera formasde onda partiendo de la expresión matemática que define la función en el tiempo y de valores numéricos que definen parámetros representativos de una señal en particular, como por ejemplo frecuencia, amplitud, fase, etc. Esta técnica usa principalmente, un bloque de procesamiento digital de datos para generar una señal de salida de frecuencia y fase sintonizables, en relación a una frecuenciafija dada por un reloj de referencia.
El presente trabajo tiene como objetivo poner en evidencia las funcionalidades de la técnica de Síntesis Digital Directa (en cuanto a la generación y modulación de señales de alta frecuencia (MHz)) y el procesamiento digital de señales, utilizando microcontroladores de bajo costo, a través del diseño e implementación de un transmisor de información GPS en labanda VHF, utilizando la Tarjeta de Evaluación del DDS AD9912/PCBZ y el microcontrolador Atmega644P.
La información GPS es reciba por el microcontrolador ATmega644P, el cual se encarga de seleccionar la trama GPRMC, encapsularla y darle un formato adecuado, para posteriormente modularla, para realizar este proceso, se selecciona cada bit de cada carácter de la trama almacena, según el estado decada bit (0L ó 1L) se seleccionan las muestras de frecuencia FTW (previamente almacenadas) en fase 0º ó en fase 180º según una modulación BPSK de 1200 Hz/600baudios.
Las FTW corresponde a las muestras en frecuencia de una onda senoidal de 1200 Hz modulada en FM.
Una vez seleccionadas las muestras FTW serán enviadas hacia el AD9912 (sintetizador digital directo), a través de un interfaz SPI, elAD9912 generará una señal modula en FM de banda angosta, en base a la información recibida del ATmega644P.
Abstract
Direct Digital Synthesis (DDS), is a procedure which generates waveforms based on the mathematical expression defining the function in time and numerical values that define parameters representative of a particular signal, such as frequency, amplitude, phase, etc. This techniqueusing digital data processing blocks as a means to generate a frequency- and phase-tunable output signal referenced to a fixed-frequency precision clock source.
This work aims to highlight the technical features of the Direct Digital Synthesis (in terms of the generation and modulation of high frequency signals (MHz)) and digital signal processing using low-cost microcontrollers, through designand implementation of a GPS transmitter information in the VHF band, using the evaluation boards and microcontroller Atmega644P DDSAD9912/PCBZ.
The GPS information is received by the microcontrollers, which sets up the records and send the words Tuning Frequency (FTW) to DDS through an SPI interface, the AD9912 generates a signal modulated narrowband FM, based on information received from...