UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

Popisy projektů, stavební postupy, konstrukce zařízení, návrh antén, přijímačů, recenze, testy.
Odpovědět
Uživatelský avatar
kaklik
Příspěvky: 82
Registrován: 06. 04. 2007, 21:33

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#91

Příspěvek od kaklik »

Já si tu momentálně opravdu připadám jako laik mezi bandou renomovanych odborniků s praxí. Nebo možná jako nějaký chudák. Protože to, jak tady píšete že 1200USD je zadarmo, mi pripada, celkem nadsazene. Ano mozna ze kdyz se to srovna vzhledem k parametrum tak to vychazi dobre, Ale stejne je to castka kterou si ja treba proste nemuzu dovolit vyhodit na nejakou hracku.

Mimochodem na vise zminovane digitalizacni karty sem se uz dival a jejich ceny jsou od 2000USD vis.

Proto tady navrhuju udelat to reseni ze cilove pasmo se rozdeli na useky o sirce pasma pouzitych ADC, to se mozna udela pres nyquistovi zony (jeste jsem k tomu nenastudoval dost materialu) nebo nejak jinak. Ale kazdopadne se vystup z kazdeho ADC bude rvat do jednoho pocitace.. Tim se vyresi tok dat a mozna i potrebny vypocetni vykon. protoze pak by sel pouzit cluster slozeny z nejakych starsich pocitacu..

dohromady by to pak cele bylo jako modulova stavebnice ze ktere by si pak kazdy postavil sirku pasma a presnost prevodu jakou by chtel...
Uživatelský avatar
MMys
Příspěvky: 17622
Registrován: 02. 01. 2001, 05:03
Bydliště: Běleč nad Orlicí
Věk: 50
Kontaktovat uživatele:

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#92

Příspěvek od MMys »

No, když to srovnám s cenou naší astrooptiky a montáží, co tady má hromada lidí, tak to opravdu není moc. Je to lehce přes 20 000,- To je pouze otázka priorit, někdo to prokouří, někdo prochlastá, někdo prolétá v letadle nebo utratí za dovolenou. Je to koníček jako každý jiný, a požírá peníze.

S astronomií v optickém oboru je to stejné. Kdo chce začít, začne klidně jednoduchým levným dalekohledem (zde jednoduchým levným přijímačem ubastleným doma). Pokud ho to chytne a chce se tomu věnovat vážně, pořídí si slušnější optiku (zde slušnější přijímač a příslušný HW).
http://hvbo.cz/foto_astronomy_cz, http://hvbo.cz, e-mail: martin(*)myslivec(a)volny(*)cz, Dobson 400mm, N400/1600, Refraktor Borg 77ED, Montáž EQ6, Hvězdárna s montáží vlastní výroby, kamery MII C3-61000, ZWO ASI 1600MM
Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#93

Příspěvek od Pavuk_ »

Suhlasim s MMysom, USRP nie je drahe,
zaklad stoji $700. Dcerska doska (dalej dosticky ) BasicRX neobsahuje prakticky nic. A/D su na USRP. Navyse mam stiahnutu kompletnu dokumentaciu USRP vratane dosticiek (okrem vygenerovaneho plosaku,ten si Ettus chrani, ale mozete si naroutovat vlastny ), programy v ktorych to robil Ettus na navrh schem a plosaku su zadarmo (GNU)

S Rudym sme sa uz rozhodli ze ideme do toho a kupime jeden exemplar USRP + nejnutnejsie dosticky. Kedze ideme pol na pol naklady nebudu vysoke max $500 na hlavu.
Inak zaroven som sa zacal ucit Python a nainstaloval som si vcera gnu radio a rozhodil "hello world" programek.

Strategia do buducnosti je urobit kopiu USRP z viacerymi kanalmi bez TX , ale naskor sa naucime pouzivat original. Avsak obnasa to naucit sa pre mna uplne novu parketu a to je programovanie FPGA. atd

Modulov za tymto ucelom sa da kupit kopec po nete, navyse USRP sa ta preprogramovat tiez.

S tou PCI kartou to ide tiez samozrejme, na stranke http://www.knjn.com/board_dragon.html
predavaju univerzalnu PCI kartu osadenu FPGA za $279 (!) zaroven k nej predavaju modulceky ako 100MHz AD a pod. Co brani ju pouzit na gnu radio ?

Na dalsej MHV sa mate na co tesit Pulzary v priamom prenose ... !!! a nielen to!
USRP ponuka viac nez tu bolo napisane, je to zaroven aj univerzalny meraci pristroj, vf generator, rozmietac, spektralny analyzator, staci len vymenit sw.

---

tie karty 500GFlops to je fakt sila ale zatial to nie je nutne,
som zaregistrovany v konferencii gr-radio-astronomy ktora vyvija RA sw gnu radio a borci to zvladaju zo svojimi masinami (starsimi), je predpoklad ze rychlejsie pocitace budu na tom este lepsie, skusime uvidime...

Nechcem zhadzovat USB, ze je "taky hrackarsky" port na pripojenie vyhrievacov papuc a lampiciek ale bolo by lepsie sa poobzerat po nieco profesionalnejsom ...

K tomu toku a kartam a GHz ... nie je nutne aby pocitac dostaval "po hube" takym tokom... Prave FPGA na USRP ma za ulohu robit DDC co je mixer na nizsie pasmo: nema zmysel vzorkovat A/D signal okolo 50MHz ak potrebuje sirku pasma 2MHz, FPGA pusti do PC len tie 2MHz prave vdaka downkonverzii.
Kapacita USRP je v tomto smere tusim 2MHz na kanal pre 4 vstupy.
Uživatelský avatar
MMys
Příspěvky: 17622
Registrován: 02. 01. 2001, 05:03
Bydliště: Běleč nad Orlicí
Věk: 50
Kontaktovat uživatele:

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#94

Příspěvek od MMys »

kaklik napsal: Já si tu momentálně opravdu připadám jako laik mezi bandou renomovanych odborniků s praxí. Nebo možná jako nějaký chudák. Protože to, jak tady píšete že 1200USD je zadarmo, mi pripada, celkem nadsazene. Ano mozna ze kdyz se to srovna vzhledem k parametrum tak to vychazi dobre, Ale stejne je to castka kterou si ja treba proste nemuzu dovolit vyhodit na nejakou hracku.

Mimochodem na vise zminovane digitalizacni karty sem se uz dival a jejich ceny jsou od 2000USD vis.

Proto tady navrhuju udelat to reseni ze cilove pasmo se rozdeli na useky o sirce pasma pouzitych ADC, to se mozna udela pres nyquistovi zony (jeste jsem k tomu nenastudoval dost materialu) nebo nejak jinak. Ale kazdopadne se vystup z kazdeho ADC bude rvat do jednoho pocitace.. Tim se vyresi tok dat a mozna i potrebny vypocetni vykon. protoze pak by sel pouzit cluster slozeny z nejakych starsich pocitacu..

dohromady by to pak cele bylo jako modulova stavebnice ze ktere by si pak kazdy postavil sirku pasma a presnost prevodu jakou by chtel...

Tak to co píšeš (za předpokladu že by se to vůbec celé nějak podařilo) bude rozhodně dražší než USRP. Nehledě na problémy se synchronizací dat z jednotlivých systémů...
http://hvbo.cz/foto_astronomy_cz, http://hvbo.cz, e-mail: martin(*)myslivec(a)volny(*)cz, Dobson 400mm, N400/1600, Refraktor Borg 77ED, Montáž EQ6, Hvězdárna s montáží vlastní výroby, kamery MII C3-61000, ZWO ASI 1600MM
Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#95

Příspěvek od Pavuk_ »

KDan napsal:

Návrhem různých systémů SDR až do mikrovlnných rozsahů se už dost dlouho živím. Určitě je potřeba zabývat se v první řadě teorií DSP - minimálně povahou vzorkovaného signálu, teorií digitálních filtrů, terorií digitálního směšování, teorií digitálních demodulačních algoritmů a mapování symbolů.

Přijímače, o kterých hovoříte, už většinou nevyužívají normální digitální signálové procesory - ty jsou pořád relativně pomalé. Jako procesní část je v nich použito programovatelné hradlové pole, například FPGA. Píšu to proto, že za rozumný peníz lze získat profesionální hardwarovou platformu pro podobný vývoj, sestávající například ze dvou 14-bitových ADC 160MSPs a z hradlového pole Altera Cyclon II. Stojí, tuším, pod 1000$. S tímto zařízením lze podniknout už ledacos. Samozřejmě, podobné věci dělá i Xilinx s FPGA Stratix apod. Těžko se dá sehnat něco lepšího jako jádro SDR. Kolem toho je samozřejmě navíc spousta užitečných aplikačních poznámek.

Vývojem rádií se s kolegy zabývám asi patnáct let a fenomén, který pozoruju, je pro tuto oblast v principu dost nelichotivý. Vlastní rádiové rozhranní se stává čím dál méně podstatné (na přednáškách a seminářích se to mnohdy nazývá už jenom jako "Air interface"), ale to je chyba. Chyba proto, že sebedokonalejší algoritmus restaurace dat nic nepořídí, pokud jsou data zmršena díky interferencím stochastického charakteru. Z nějakého důvodu si většina lidí, zabývajících se rádiovým příjmem, myslí, že výkonným PC se dá dohnat téměř cokoliv.

Tohle je ale podobné, jako se špatným objektivem u optického teleskopu: když ten bude mít obecně špatné optické plochy, okulárem ani korektory toho mnoho nespravíme.

Pokud by se někdo chtěl seriózně zabývat vývojem a použitím SDR, mohu doporučit ty zmíněné kity. Je to ovšem určené pro blázny, kteří těmto technikám propadnou naplno; i tak je to běh na dlouhou trať a pouhé základy DSP nahoře vypsané zde nestačí ani náhodou.

Většinou to ovšem dopadne tak, že pokud by člověka vážně postihnul zájem o vývoj SDR, už nebude mít čas nic detekovat - a naopak.
Netusil som, ze si profesional v tejto oblasti. Potom si skutocne zivy poklad v tejto diskusi ;)
Budem ti uprimne vdacny, ked ma aspon opravis, ci tu nepisem nejake hluposti Je to pre mna nova oblast a moj obzor je dost uzky. Niekdy urcite veci zjednodusujem... a zvyknem sa velmi nadchnut pre veci a potom pisem a pisem ;)

Neviem ci si podrobnejsie skumal parametre a zapojenie USRP, ale mam takuto dilemu. Mozno mi budes vediet poradit.
Blokova schema s popisom je tu:

Tok signalu je prosty, A/D (bud 2kanale complexne I/Q, alebo 4 "jednoduche" kanale) vzorkuje 64MS a ide to rovno do FPGA, tam je MUX ktory premostuje A/D a 4x DDC pricom kazde z nich ma 2 vstupy ale NCO vystup jedneho a druheho je v kvadrature (posun fazy o 90st) takze vystup je komplexny signal I/Q, dalej nasleduje filtracia decimacia na nizsie pasmo (sirku) a sup do USB.
Moja otazka je/nerozumiem preco je nutne pocitat I/Q zo signalu A/D uz v FPGA ? Neslo by to robit v PC ? DDC su az na to ze NCO vstup je qvadr. uplne nezavisle takze je tych dig. mixerov vlastne 8. MUX je tiez plne konfigurovatelny a dokaze spojit 1 AD na oba vstupy DDC ( v pripade 4x inp) a pod.
Konkretne sa pytam, ci by neslo vzorkovat AD jednou vetvou DDC a komplexne cislo vyjadrit az v PC ... ? Straca sa nejaka informacia v DDC ak "zahodim" vystupny Q kanal z DDC ?

Vopred vdaka za radu.
Uživatelský avatar
KDan
Příspěvky: 1469
Registrován: 15. 06. 2007, 16:40

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#96

Příspěvek od KDan »

No, děkuju, živým pokladem mě ještě nikdo nenazval a moje žena by s takovým hodnocením určitě nesouhlasila.  :)

Díval jsem se na Tvoje odkazy. USRP má v podstatě tu strukturu, o které jsem psal. Obsahuje navíc i jádro vysílače.

Nejprve zkusím nějak stručně zodpovědět Tvoji otázku (nevím, jestli se mi to na pár řádcích povede; před pár lety jsem se dopustil nehoráznosti a napsal o rádiích knihu a stejně jsem měl po dopsání pocit, že jsem se do ní "nevešel").

Prvně bych bez dalších rozborů a vztahů (ty když tak později) popsal část řetězce rádia, jak by podle mě měla vypadat (snad nic nezapomenu):

1. anténní konektor
2. filtr, chránící vstup vstupního nízkošumového zesilovače s vysokou odolností
3. anti-aliasing filtr
4. analogově digitální převodník
5. AGC (řízení citlivosti)
6. DDC
7. demodulátory


DDC pak sestává (typicky) z těchto bloků:

1. digitální IQ mixer + NCO
2. CIC filtry
3. kanálové FIR filtry
  + případně halda různých multiplexerů

Co dělá DDC (digitální down-konvertor)? Směšuje signál z ADC na NULOVOU mezifrekvenci, filtruje signál v CIC filtrech (vlastně anti-aliasing vůči kanálovým FIR filtrům) a FIR filtrech. A právě v té NULOVÉ frekvenci (mezifrekvenci) tkví důvod, proč je vhodný a mnohdy principiálně dokonce nutný komplexní signál (tj. signál s I, Q složkami). CIC a FIR filtry jsou totiž v DDC v naprosté většině případů koncipovány jako dolní propusti. Ve výsledku se ovšem chovají jako pásmová propust, protože pracují právě s komplexním signálem na nulové frekvenci. Pak si můžeš charakteristiku té dolní propusti zobrazit symetricky podle nulové osy do ZÁPORNÉ oblasti frekvencí (to je možné jen díky spektru komplexního signálu) - a máš z toho charakteristiku té požadované pásmové propusti. Nulová, či dokonce záporná frekvence, to nezní moc přátelsky, ale v principu a zjednodušeně to tak je. Představ si v rovině (kde potřebuješ pro vyjádření dvě složky) fázor nějak obecně modulovaného signálu: ten na nulové frekvenci může klidně rotovat po nebo proti směru hodinových ručiček - a směr rotace dává jakousi skoro přirozenou představu možnosti existence záporné frekvence.

Takže abych to nezamluvil: Pokud je v v FPGA naprogramován DDC i s filtry, ty fungují jako dolní propusti, posazené na nulové mezifrekvenci a díky komplexnímu signálu (I, Q složky) se ve výsledku chovají jako pásmové propusti.

Dále DDC ve většině případů používá filtry, které navíc decimují. Výsledkem operací DDC je potom výstupní signál, jehož vzorkovací rychlost je několikanásobně nižší, podle šířky pásma, zabrané signálem. Takový proud vzorků už se potom daleko snáz přenese do PC.

Každopádně, I, Q složky typicky vznikají už v digitálním mixeru DDC, do něhož se přivádí ortogonální signál (komplexní) z NCO, který zároveň celé rádio ladí. DDC potřebuje k normální funkci obě dvě tyto složky a není žádný důvod odvozovat je až v PC. Ledaže by přijímač měl ještě druhé směšování; potom by první směšovač v FPGA musel směšovat na nenulovou mezifrekvenci (jenže PÁSMOVÁ propust se v DDC dá udělat jen těžko) a signál mezifrekvence by se pak mohl přenést do PC. V něm by se směšovalo podruhé na nulovou frekvenci, a to zase v komplexním mixeru, do něhož by se musel přivádět signál z komplexního NCO, vystavěného tentokrát ovšem v PC. Pro podobné řešení ale není žádný důvod, naopak je horší.

Konečně, k výstupu z DDC - i pro ostatní obvody, typicky demodulátory, je komplexní signál téměř nutností, pokud to má fungovat technicky elegantně.

Proč se Ti ta Q složka, vycházející z DDC, nelíbí? Ten signál má nosnou frekvenci nulovou - jak bys chtěl v PC tu složku jednoduše "vyrobit"? Pozor - ač se to nezdá, obě složky nesou pro digitální zpracování užitečnou informaci...!
Uživatelský avatar
kaklik
Příspěvky: 82
Registrován: 06. 04. 2007, 21:33

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#97

Příspěvek od kaklik »

:) tak mám pocit že dotyčnou knihu právě držím v ruce a delší dobu z ní čtu. Jemenuje se "Moderní rádiový přijímač - kniha o jeho návrhu" a napsal ji Karel Daněk, což by docela sedělo na KDan ;)
No nic, takže tu na foru vitame opravdoveho odbornika!

Rad bych ale vyresil otazku, jestli ma smysl bastlit neco konkretniho pro radioastronomii, nebo jestli si vsichni koupime komercni USRP ktereho bude asi stejne skoda pro staticke experimenty a hodi se spis na testovani a kratkodobe pokusy.


Myslim, ze to co sem tady popsal o par prispevku vyse by mohlo byt levnejsi nez USRP proto, ze se tam daji pouzit pomalejsi ADC, a nemusi tam byt hradlove pole (coz sou dve nejdrazsi komponenty USRP)
Uživatelský avatar
KDan
Příspěvky: 1469
Registrován: 15. 06. 2007, 16:40

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#98

Příspěvek od KDan »

Určitě má smysl bastlit. Já zatím nebastlím, protože toho mám z práce dost - a doma odpočívám u astronomie v "optickém" oboru.

Já si myslím tohle:

1. Pokud bych se rozhodl pro to nejuniverzálnější a nejvýkonnější řešení, koupil bych ten EVB (Evaluation Board) s převodníky a polem a bastlil na něm. Ovšem, není to moc jednoduché - SMD součástky rozměru 0402, BGA pozdra a podobně.

2. Nejelegantnější koncepce podle mě je mírně vylepšené ta, na níž zde odkaz už byl. Já to mám doma už dlouho postavené a vyzkoušené. Vlastní rádio se skládá jen ze čtyř hlavních obvodů: monolitického integrovaného nízkošumového zesilovače jako vstupního zesilovače, pak teprve už toho v mém předminulém příspěvku popisovaného VGA (variable gain amplifier) AD8370 (zesilovač s digitálně řízeným proměnným ziskem s vysokou odolností), pak je tam 14-bit ADC AD6644 a nakonec specializovaný DDC AD6620. Všechno to řídí procesor ARM7 (LPC2132), ale konkrétní typ není podstatný.
Tohle řešení je sofistikované a i když je míň univerzální, než ono řešení s hradlovým polem, je v mnohém lepší. AD6620 je totiž taky v podstatě hradlové pole, jen je "natvrdo" zadrátované tak, že jsou v něm struktury "pouze" pro I, Q mixer, optimalizované NCO, a spoustu CIC a FIR filtrů, které se jednoduše konfigurují. Navíc - ke všemu je zdarma SW právě pro návrh a optimalizaci decimačních kaskád těchto filtrů. Celé to má opravdu široké možnosti. USB2.0 rozhranní na výstupu je z hlediska konektivity naprosto optimální a umírněné řešení a na přenos decimovaného vzorkovaného signálu víc než bohatě stačí.

Výhoda těch řešení 1. a 2. je obrovská. Kromě modernosti a flexibility je to ladění pomocí NCO. NCO je jádro DDS a umí s velice malým krokem syntetizovat pracovní frekvenci. Rychle se přelaďuje (nepoužívá žádný PLL), a hlavně, má extrémně čistý signál (protože ten existuje jen v čistě číslicové podobě a NCO pracuje se slovem šířky 24 až 32 bit!, tedy s vysokou přesností).

Závěr z bodů 1. a 2.: Já osobně bych volil řešení 2. Dnes už dávno existuje integrovaný obvod, jehož vzorky jsem zkoumal, AD6652, který integruje kvalitní rychlý 12-bit ADC a DDC - a to je podle mě optimální rádiové jádro, dokonce s minimálním počtem spojů! Choulostivá rychlá sběrnice mezi ADC a DDC je totiž skryta uvnitř obvodu.

No a pak je méně moderní, ale taky dobře fungující řešení číslo 3: Dva stejné nízkošumové odolné zesilovače, dva odolné analogové směšovače, kvalitní lokální v daném rozsahu přeladitelný oscilátor s nízkým fázovým šumem a vysokou stabilitou (ufff, to znamená nejlíp DDS a haldu filtrů, nebo v nouzi PLL, je to zkrátka i z hlediska číslicové filozofie dost nekoncepční), pak dvoukanálový už docela pomalý ADC a nakonec USB... Takhle se to dnes mnohdy dělá - ale já bych byl všemi deseti pro koncepci 2.

Já osobně bych po dlouhém přemýšlení všech pro a proti doporučoval cestu, popsanou v bodu 2. Je moderní, flexibilní, čistá. Pokud byste touto cestou chtěli jít a našlo se zájemců víc, pak by se vše velice vyplatilo. Náklady na celé rádio v počtu několika kusů by podle mě s rezervou nepřesáhly odhadem 5000 (ovšem Kč  ;)).
Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#99

Příspěvek od Pavuk_ »

Na uvod:
Toto je prvy clanok co som cital o DSP :)
http://rfdesign.com/images/archive/1101Lyons36.pdf
Na konci clanku som si spomenul, ze sme to vlastne preberali na fakulte (Fourierove trasnf., Z-transf., spektra, cvicka v Matlabe, ... som informatik/automatizer )
-tu su dalsie knihy na studium
http://pfiev.net/forum/index.php?topic= ... _next=prev
osobne som si stiahol tuto (hned prva linka):
1. Understanding Digital Signal Processing, By Richard G. Lyons

Som velmi rad ze sa diskusia opat robehla (KDan, kaklik, MMys).
Vidim, ze sa temy zacinaju delit, asi to neskor (ako moderator RA fora) to upracem do viacerych tem - USRP teoria, USRP modifikacia, optimalny SDR alebo tak nejak (vase navrhy uvitam).
-------------
PS:Koli objemu textu a ciste koli zvyseniu prehladnosti som vyznacil moje otazky verzalkami a boldom.
PS2: Ospravedlnujem sa za objem textu ale takto to zo mna vypadlo ;)
-------------
to KDan:
dakujem za tvoj prispevok, v zasade rozumiem (snazim sa ;)
O zapornych frekvenciach som cital v tych publikaciach ale az teraz mi doslo o co presne ide (ako ich interpretovat).
Rozumiem ze I a Q su "neoddelitelny kamarati" I+jQ t.j. komplexne cislo ktory uplne popisuju signal (amplitudu aj fazu) a na jeho zaklade sa da signal zrekonstrovat (ako je to pekne nakreslene na obrazku v prvej linke hore (pdf)).

Q mi nevadi ... vlastne som zabudol asi napisat preco som sa ho chcel zbavit moja uvaha bola mierne pozmenit firmware tak aby tam bolo 8 nezavislych DDC za ucelom zvysenia poctu kanalov. Aplikacia s ktoru zamyslam do buducnosti vyzaduje 8 az 32 kanalov, ktore sa daju riesit bud n x USRP sychronizovany clock alebo "fintou" zavesenim nxA/D na FPGA a mutliplex (samozrejme pri znizeni sirky pasma), uz zdvojnasobenie poctu inputov by bolo prinosom (aplikacia je antenna sustava bud ako interferometer/aperturna synteza/milsov kriz alebo "jednoduchy" beamforming (ala LOFAR ITS/LOPES)- zavisi od konkretneho sw - uvidime). Zatial len zistujem ako max. zvysit pocet kanalov a pritom "neskrachovat" ;)

Avsak pri pohlade na blokovu chcemu USRP FPGA mi nesedi jedna vec:

ten retazec I a Q v DDC-CIC je nezavisly navzajom, t.j. na vystupe kazdeho je 16bit (znamienkovy integer) cislo a spolu tvoria I/Q par 2x16bit
avsak dalo by sa na to hladiet aj ako na 8 nezavislych DDC pricom by sme FPGA preprogramovali bud
1) aby NCO nedaval sin a cos ale iba sin a sin resp. cos a cos (proste aby neboli fazovo posunute) I a Q avsak ako pises zbytocne si robime robotu v PC opetovnym "dolovanim" I/Q zo signalu v PC, <- potom treba medzi antenami multiplexovat
2) urobit 8x komplexnych DDC (t.j. 16 retazcov) (ak bude stacit pocet pocet hradiel, neviem nakolko je vyuzite USRP FPGA) <- potom USRP ostava ako je akurat pribudne okolo viac prevodnikov (ak bude stacit FPGA pocet noh) a zuzi sa sirka pasma jedneho kanalu aby sme to pretlacili cez USB 32MB/s
Aky je vas nazor na takuto moznost ?
3) vyrobit kopiu USRP podla podkladov (suciastky vyjdu lacno (vzorky a kupa), len neviem ako je to s plosnym spojom a letovanim. Napr. netusim ci je plosak USRP 2 alebo 4 vrstvovy ?

zvysenie poctu kanalov je pre mna VELMI dolezity faktor v buducnosti, ale zatial je to priorita B len uvazujem nad nalsim moznym vyuzitim USRP, na odskusanie/ladenie sw mi stacia aj 4 aj ked 8 by bolo postacujuce na jednoduche realtimove celooblohove snimky ako je napr tato (realtiem allsky snapshot z 8 antenami - aktivnymi dipolmi):

(zdroj: http://www.mpifr-bonn.mpg.de/div/lofar/erste_lofar.html)
-----
Pises o moznostiach optimalne navrhu SDR.
Moznosti ktore popisuje su velmi zujimave a lakave ako aj cena.
Prepacte, v zaplave informacii mi uniklo o ktore konkretne islo ? (odkaz na bod 2)
k bodu 1) len na okraj: uvazoval som tiez o nejakom eval boarde a na strankach AD som si vyhliadol 8kan 65MS 12bit v jednom puzdre, dodava sa k aj vo forme eval boardu za $200 (tusim to chodi "akoze" z Europy takze sa na to nevstahuje clo dph tusim) avsak tok ktory odtial ide (su seriove) je pre mna "nepracovatelny" bez deserializacie, samozrejeme dodava sa k nemu aj dalsi modul tusim za $300 ktory to deserializuje avsak stale treba FPGA (ktore sa tiez dodava vo forme dalsieho modulu ) takze cela stavebnica potom vyjde na $1000 ale je to 8kanalov, pre mna prilis zlozite riesenie, pustil som ho z hlavy
k bodu 2) vyzera to premakane, Ake su moznosti rozsirenia na 4 alebo 8 kanalov ? bolo by to mozne ?
Rad by som sa o vami navrhovanom rieseni dozvedel viac, hlavne v porovnani s USRP ,mohli by ste prosim napisat take strucne porovnanie vlastnosti/moznosti ?
k bodu 3) nepaci sa mi toto riesenie

V tejto suvislosti sa este chcem opytat, ci riesenie USRP je z hladiska kvality prijmu vhodne riesenie alebo kompromisne ?
USRP je alozene na cipe AD9862 http://www.analog.com/en/prod/0,,AD9862,00.html ktory ma toho kopec "navesaneho" mozno aj preto ma nizsi parameter SNR...
Ked somu videl tu tabulku skoro som sa zklakol :(
parametre su nelichotive
Part# Res Throughput Rate # of Inputs Operating Pwr Diss ENOBs (Bits) SNR (dB)

AD9862 12 64MSPS 2 1.42W 10.4Bits 64.2dB

Avsak neviem posudit ci strata ENOB a SNR ma vyznamny vplyv na kvalitu prijmu.
---
to Kaklik:
Odkial mas ze FPGA je drahe ? to co je v USRP stoji $35.5 + postovne $20, jediny problem je ze treba 1) si nechat urobit plosak aby sme snim vedeli pracovat cez nejaky piny alebo pokovene diery a 2) ako ho naletovat lebo si to neviem predstavit pri tej hustote noh.

Myslim, ze to co sem tady popsal o par prispevku vyse by mohlo byt levnejsi nez USRP proto, ze se tam daji pouzit pomalejsi ADC, a nemusi tam byt hradlove pole (coz sou dve nejdrazsi komponenty USRP)
Prerataval som investicie do SSRP a USRP a nic tym neziskas, SSRP ta tak ci tak vyjde $120 + USB kontroler $80 + posta clo dph a mas jeden kanal, ziadny TX , ziadna pridana hodnota
(prinos USRP vidim aj v tom ze je to univerzalny dielensky pristroj TX sa na vyuzit na ladenie filtrov zosilovacov atd uz som o tom pisal)

Navyse basicRX dosticka nic neobsahuje okrem trafacika a eepromky ktora identifikuje dosticku, vsetky schemy, podkladny plosaky su na SVN dnu radio repository dostupne (preto uvazujem ci dosticky si nepostavime sami kedze davat 2x $75 +clo+dph+posta za nic mi je luto

Samotny USRP uz je schopny prijmat a vysielat signaly do 100MHz (max 250MHz) s prislusnym alias. filtrom, ktory si treba vyrobit

Navyse neviem ci ste zachytitli ale USRP ponuka tusim 16 bitov na kazdej karte na uzivatelske ucely, mozete is tamnapojit co len chcete a sw to ovladat + kazda dvojica AD ma este NAVYSE 2x AD 2x DA pomalobezne (do 1.5MHz vid datasheet k obvodu AD9862) na uzivatelske pozuitie napr. snimanie teploty polohy atd
spolu mate 4xAD,DA RF a 4x AD,DA LF !!! + n(?)x16bit uziv. pinov
+ podpora sw, komunita ktora do vyvija (za vas) ... co chcete viac za $700 ... z tohto hladiska je to za babku... a vidi sa mi ako PRIAMA cesta k pouzivaniu a nie k 2 rocnemu bastleniu a potom sklamaniu

Ak by sme si kupili hromadne USRP je tam diskount maly ale je $25 na dosku navyse ked sa stretneme mozeme si boardy syncnut a urobit zaujimave pokusy (ala LOFAR atd) to len na okraj. Porozmyslajte o tom, lebo idem to objednat s Rudym .. ci rovno nezobrat viac kusov, nech sa postovne oplati atd.
------
prave som pozeral ako je nastaveny MUX v FPGA pri prijmani zo 4 kanalov sucasne (najdeteho v baliku gnu radia: gnuradio/examples/multi_antena/... .py )
je nastaveny tak ze AD1->I DDC1, 0->Q DDC1, atd pre vsetky 4 AD, t.j. na Q vstup DDC je privadzana nula.
Co to znamena na vystupe DDC, je vysledok konverzie Q tiez 0 ? Ak ano potom to cislo ma komplexnu cast vzdy nulovu (takze vystupom je to cislo realne a treba ho teda ziskat v PC ? ) Nerozumiem tomu ako to moze fungovat (dalej v sw radia) ked mu chyba komplexna cast :(
Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#100

Příspěvek od Pavuk_ »

kaklik napsal: Přiznávám, že o nyquistovych pasmech jsem nikdy neslysel... Momentalne mi ani neni jasna podstata moznosti jejich vyuziti. ...
Tu je vyborny clanok na tu temu:
http://www.analog.com/library/analogDia ... ecting.pdf

Zakladny teorem je jasny:
The Nyquist theorem expresses the fundamental limitation in
trying to represent a continuous-time signal with discrete samples.
Basically, data with a sample rate of Fs samples per second can
effectively represent a signal of bandwidth up to Fs/2 Hz. Sampling
signals with greater bandwidth produces aliasing: signal content
at frequencies greater than Fs/2 is folded, or aliased, back into the
Fs/2 band. This can create serious problems: once the data has
been sampled, there is no way to determine which signal
components are from the desired band and which are aliased.

Ale da sa "exploitnut":
Aliasing has a frequency translation aspect, which can be exploited
to advantage through the technique of undersampling. To
understand undersampling, one must consider the definition of
the Nyquist constraint carefully. Note that sampling a signal of
bandwidth, Fs/2, requires a minimum sample rate ³Fs. This Fs/2
bandwidth can theoretically be located anywhere in the frequency
spectrum [e.g., NFs to (N+1/2)Fs], not simply from dc to Fs/2.
The aliasing action, like a mixer, can be used to translate an RF or
IF frequency down to the baseband. Essentially, signals in the bands
NFs<signal<(N+1/2)Fs will be translated down intact, signals in
the bands (N–1/2)Fs<signal<NFs will be translated “flipped” in
frequency (see Figure 1) This “flipping” action is identical to the
effect seen in high-side injection mixing, and needs to be considered
carefully if aliasing is to be used as part of the signal processing.
The anti-alias filter in a conventional baseband system is a lowpass
filter. In undersampling systems, the anti-alias filter must be
a bandpass function.
Uživatelský avatar
KDan
Příspěvky: 1469
Registrován: 15. 06. 2007, 16:40

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#101

Příspěvek od KDan »

Pavuk_ napsal: This Fs/2 bandwidth can theoretically be located anywhere in the frequency
spectrum [e.g., NFs to (N+1/2)Fs], not simply from dc to Fs/2.
Ono je to všechno v podstatě nesmírně jednoduché, pokud se tím člověk zabývá, nejlepší ale je celé si to nakreslit. Matematicky by bylo dobré aspoň trochu pochopit konvoluci spekter - pak už nechybí nic. Jde o konvoluci spekter vzorkovaného a vzorkujícího signálu. Výborné články, kde je i graficky znázorněno, jak všechno tohle funguje, má Walt Kester. Je toho dnes už všude halda...

Nyquistův teorém je hezký, ale v praxi ho není možné nikdy plně využít. Vzhledem k vlastnostem běžně navrhovaných analogových filtrů není hraniční frekvence Fs/2, nýbrž nejvíc tak 0.6xFs/2, s tím je třeba počítat hned v první řadě.

Jinak, já teď bohužel mám velmi málo času. Dokončuju jeden důležitý projekt a na dalším se podílím (v obou se jedná o softwarově definovaná rádia), a jsem - jak taky jinak - ve skluzu.  :P

Pro oba tyto projekty jsem navrhoval z nezanedbatelné části jak HW, tak i SW do FPGA a musím přiznat, že mi z obšírnosti problematiky jde občas hlava kolem. Programování FPGA je z hlediska programátorské filozofie něco úplně jiného, než programování DSP, kterémuž jsem se taky věnoval, a programování DSP se zase podstatně liší od programování univerzálního mikroprocesoru. Chci jen upozornit na fakt, kolik to všechno dá práce. I když je to práce nadmíru potěšující a zábavná.

Tuším, čeho zhruba chce Pavuk_ svým vícekanálovým RX dosáhnout, něco podobného by se mi taky líbilo. Princip není příliš složitý, ale ať se do podobného projektu pustí kdokoliv, k cíli vede jen obrovské kvantum práce, zvlášť pro jednotlivce. Pochybuju, že takovému člověku ještě zbude nějaký čas na vlastní radioastronomické experimenty, zvlášť, pokud se musí živit i "normální" prací.

Nechci zchlazovat nadšení kohokoliv, jen bych tento fakt rád připomněl. Kdysi jsem si říkal - moc se těším, až budu umět navrhnout slušné rádio. Dneska sice jsem (snad) schopný zpaměti něco podobného nakreslit třeba na velký kus balícího papíru, jenže kde mám sehnat ten čas, který je třeba k realizaci.

Proto bych se možná nakonec snažil koupit první SDR hotový, takový, aby ho šlo flexibilně konfigurovat a případně nejlíp do něj psát i vlastní SW. Začal bych nejprve s jedním či dvěma kanály. Teprve až bych tomuto zařízení sáhnul na dno a až bych plně pochopil jeho funkci a možnosti, začal bych případně plánovat projekt větší a vícekanálový. Je to opravdu zrádné: princip sice je jednoduchý, ale aby celý takový systém fungoval skutečně dobře a aby celý za něco stál, je to moc a moc někdy i docela mravenčí a tvrdohlavé práce...

Rozhodně víc práce, než je ekvivalent 1000$.  ;)

A až si něco takového pořídím, mohu s tím pak experimentovat, získávat poznatky, vylepšovat to a zároveň vyvíjet něco třeba dokonalejšího.
Uživatelský avatar
kaklik
Příspěvky: 82
Registrován: 06. 04. 2007, 21:33

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#102

Příspěvek od kaklik »

To pavuk: Dik, Ja uz si o zonach neco sehnal take.. a pripada mi to jako docela perspektivni reseni.

K otazce bastleni:
USRP uznavam jako universalni nastroj na nejruznejsi okamzite ale docasne experimenty. Je to proste neco jako typicka laboratorni sestava osciloskop, generator.

Jenomze bych ho treba nerad pouzival na dlouhodobe sledovani aktivity Slunce v pasmu KV. (spektrograf - nahrada Rjove) Protoze na tuhle aplikaci je ho proste skoda, proto sem myslel, ze by bylo dobre postavit neco uplne jednoducheho levneho, cemu by se pak pripadne modularnim zpusobem daly vylepsovat parametry.

Uživatelský avatar
KDan
Příspěvky: 1469
Registrován: 15. 06. 2007, 16:40

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#103

Příspěvek od KDan »

kaklik napsal: Jenomze bych ho treba nerad pouzival na dlouhodobe sledovani aktivity Slunce v pasmu KV. (spektrograf - nahrada Rjove) Protoze na tuhle aplikaci je ho proste skoda, proto sem myslel, ze by bylo dobre postavit neco uplne jednoducheho levneho, cemu by se pak pripadne modularnim zpusobem daly vylepsovat parametry.
Koukám, že už mě kaklik předběhnul s názorem, který je v něčem podobný... :)
Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#104

Příspěvek od Pavuk_ »

Davam do pozornosti tuto zaujimavu knihu: http://www.ece.utah.edu/~farhang/sdrbook.htm

---doplnujem----

Uz asi o mesiac by mal vyjst novy USRP2 ale bude stat $1400, bude obsahovat 3 dosticky ktore avsak budu vysielat od (0)-1GHz, 0.8-2.4GHz a posledna az do 6GHz, viac info zatial nemam
.. to je mimo moje financne limity ... avsak otazka je ci to nejako ovplyvni sucasnu cenu predosleho modelu t.j. USRP
(historia zvysovania ceny USRP je asi taka ze od 2005 stupla z $450 na $700 takze tazko predpokladat vyvoj)
Uživatelský avatar
KDan
Příspěvky: 1469
Registrován: 15. 06. 2007, 16:40

UniversalSoftwareRadioPeripheral - RX vsech pasem?

#105

Příspěvek od KDan »

Pavuk_ napsal:
Na tej linke su SDR prijmace do 50MHz postavene z 2 logickych hradiel 7404 a 4053 (anal.mx alebo spinac tusim) ??? ? Ako tomoze fungovat ?
http://yu1lm.qrpradio.com/sdr%20rx%20yu1lm.htm
Zkouším se ve volných chvílích probrat diskuzí dozadu, abych byl víc v obraze.  ;)

To zapojení s hradly (v Tebou uváděném odkazu) funguje podle principu, který jsem popisoval v bodě 3. Analogový spínač 4066 v zapojení pracuje jako I, Q směšovač. Právě ty z hlediska dosahované linearity nejvýkonnější směšovače používají podobný princip, takže zapojení je v pořádku. V krátkovlnných rádiích se často používají jako směšovač spínané budiče sběrnic, se kterými lze dosáhnout ještě lepších parametrů (menší průchozí útlum a větší linearita, tudíž i odolnost vůči intermodulacím atd.).
Odpovědět