|
low-cost приёмник прямого преобразования (27MHz), критика, альтернативы, мозговой штурм |
|
|
|
Nov 16 2009, 20:54
|

Electrical Engineer
     
Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 2 163
Регистрация: 4-10-04
Пользователь №: 778

|
постановка задачи: создание встраиваемого в аудиооборудование приёмника СиБи диапазона 27МГц (АМ/ЧМ) для интеграции в существующее оборудование приёмник должен обладать неким user API - это касается управления частотой приёма, порогом шумодава, видом модуляции, сканированием по сетке. выходной аудиосигнал скорее всего д.б. цифровым (I2S) PS: приёмник потребительского класса (не для радиолюбителей (тех что с 11-метровыми антеннами) обзор существующих реализаций: что-то как-то после гугления грустно и уныло стало... доморощенные решения на МС3361 и иже с нею.. да и каких-то бородатых годов всё... нетехнологичное в изготовлении и требующее настройки (катушки, контуры, проч) про диапазон этот видимо давно забыли и нету изящных в своей простоте решений стиля si47xx.. как я вижу решение: уж коль скоро надо соблюсть присутствие user API, т.е. будет микроконтроллер и синтезатор, да еще и некая штуковина, переводящая в цифровой формат выходной аудиосигнал, то почему бы не решить задачу напрямик: взять пятибаксовый (в российской рознице) TMS320VC5501-300МГц и реализовать весь функционал на нём: 1) входной LC-контур + однотранзисторный МШУ 2) смеситель 3) ФНЧ (тут вопросов больше всего) + АЦП (например, TLV320AIC23B) 4) TMS320VC5501 в качестве демодулятора/постобкатчика сигнала, он же - программный DDS для смесителя =================================== программный DDS, как я себе его вижу: для сигнала в 30МГц нужна как минимум в 4 раза большая тактовая (120МГц) DSP работает максимум на 300МГц, конечно на GPIO он её врядли выдаёт (к сожалению, в документации (Table 5−23. GPIO Pins Configured as Outputs Switching Characteristics) приведена только задержка между клоком и появлению сигнала на выходе: 0...8нс - ну, в общем-то, на 120МГц, как минимум сможет пахать) на GPIO через DMA выводим сами значения для DDS, рассчитанные на лету для конкретной частоты приёма т.е. имея таблицу значений синуса 0...2pi и возможность "немного подвигать" частоту приёма, подбираем такую частоту, чтобы в неё уложить минимальное число целых периодов, которые и будем выводить на GPIO. предварительно записав в DMA число семплов (в которые умещается целое число периодов) для данной конкретной частоты приёма. подключив к ножкам DSP "прецизионные" резистора получаем подобие ЦАПа, после него ФНЧ и на смеситель.. конечно хотелось бы до сборки макета понять какую картинку на спектроанализаторе можно увидеть (фазовые шумы, вносимые PLL процессора и разбросом времени переключения GPIO и значительной нелинейностью характеристики "ЦАП"), и вынести вердикт - годен/не_годен данный способ для приёма узкополосного сигнала.. ну и вопросы конечно по фильтру (фактически - основной селекции) перед АЦП: в целом, как я понимаю, именно он вносит основной вклад в избирательность по соседнему каналу, но, хотелось бы сэкономить и тут, использовав внутренний ФНЧ в TLV320AIC23B, пропорционально снизив частоту её тактирования (думаю фильтры на переключаемых конденсаторах меня поймут..) - в даташите на неё довольно красивые картинки для этого ФНЧ + для неё заявлен достаточно хороший динамический диапазон - хоть у неё и есть возможность управлять усилением, всёже хотелось не охватывать её петлёй АРУ.. (хотя, на худой конец, зная качество самого СиБи сигнала, сгодится и такое управление усилением через саму TLV320AIC23B) __________________________________ ваши ставки, господа-инженеры: будет этот плод изобретательного ума принимать (и понимать) человеческую речь СиБи -диапазона?
|
|
|
|
|
 |
Ответов
(30 - 44)
|
Nov 23 2009, 13:25
|

山伏
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 827
Регистрация: 3-08-06
Из: Kyyiv
Пользователь №: 19 294

|
2 =GM=:  Я же привел название книги, страницы и даже номера рисунков... Даже понимать не надо, просто прочесть, но как всегда каждый на своей волне и никому не интересно о чем говорит оппонент ( я же сам так стУпил, признаю)... Цитата(proxi @ Nov 22 2009, 22:31)  так вопрос остался, чем детектируют SSB как не синхронным детектором, даже без синхронизации .... Асинхронным сдвигом спектра...  И даже детектированием его нельзя назвать... Цитата(proxi @ Nov 22 2009, 22:31)  чистый АМ мне кажется уже не применяют, АМ по планам должен был кануть в лету еще в 2000 году... Вот-вот... И что самое странное, наши таксисты(Киев) все переехали на 160MHz FM, если не на мобильники... С чего вдруг встал вопрос о разработке такого приемника? А не юлит ли наш многоуважаемый Doka пытаясь найти дешевое решение для ихней враждебной авиации? Цитата(alexkok @ Nov 22 2009, 23:51)  Это вытекает из из Вашего заявления что достаточно использовать АЦП с частотой дискретизации 4МГц и полосой полной мощности 50МГц. 4МГц / 2 дают относительную отстройку для сигнала 27МГц и соответсвенно достижимую линейную селективность, если, конечно, не делать полосовой фильтр дороже всей остальной части приемника. Ха... А в чем дороговизна изготовления-проектирования входного фильтра? А даже если бы было так - главное вобщем вписаться в ценовую нишу... Цитата(alexkok @ Nov 22 2009, 23:51)  А 50МГц полосы полной мощности дают прикидочный уровень SFDR на 27МГц. Не осилил...
--------------------
Нас помнят пока мы мешаем другим... //-------------------------------------------------------- Хороший блатной - мертвый... //-------------------------------------------------------- Нет старик, это те дроиды которых я ищу...
|
|
|
|
|
Nov 23 2009, 15:41
|

Ambidexter
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 589
Регистрация: 22-06-06
Из: Oxford, UK
Пользователь №: 18 282

|
Цитата(DRUID3 @ Nov 23 2009, 13:25)  2=GM=: Я же привел название книги, страницы и даже номера рисунков... Даже понимать не надо, просто прочесть, но как всегда каждый на своей волне и никому не интересно о чем говорит оппонент (я же сам так стУпил, признаю)... друид, урежьте осетра, все эти идеи знали в древней иудее. Уж на радиофаке точно, тем более, дока учился в аспирантуре на кафедре приёмников.
--------------------
Делай сразу хорошо, плохо само получится
|
|
|
|
|
Nov 23 2009, 16:59
|

山伏
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 827
Регистрация: 3-08-06
Из: Kyyiv
Пользователь №: 19 294

|
Цитата(=GM= @ Nov 23 2009, 17:41)  друид, урежьте осетра, все эти идеи знали в древней иудее. Уж на радиофаке точно, тем более, дока учился в аспирантуре на кафедре приёмников.  Видимо по каким-то уж очень особенным учебникам которые не достигали Киева в те годы  ... P.S.: ...кстати, насколько понимаю в русскоязычной литературе такую схему приемо-передатчика(для УМ, для АМ синхродин был давно, знаю) впервые описал В.Т.Поляков, хоть и писАл он для радиолюбителей. А ну ка ссылки на труды "древних иудеев" до 90-х годов прошлого века, очень уж любопытно мне...
--------------------
Нас помнят пока мы мешаем другим... //-------------------------------------------------------- Хороший блатной - мертвый... //-------------------------------------------------------- Нет старик, это те дроиды которых я ищу...
|
|
|
|
|
Nov 23 2009, 17:44
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 609
Регистрация: 3-03-07
Из: San Jose
Пользователь №: 25 837

|
Цитата(ledum @ Nov 23 2009, 10:57)  Согласен. Только не надо брать за пример AR8000  - именно с ним (точнее 8200) были проблемы, правда не из-за чип-элементов фильтра, а из-за того, что на КВ он на весь диапазон - интермодуляция. Ну и AD8354 нормируется от 100МГц, на графиках неясно ее поведение в районе 30МГц, вроде не очень - падают и однодецибельная компрессия и АйПи3, но идея, в общем, понятна. AD8354 только для примера, можно и что-то другое. Но как я понял, параметры снимались для схемы на демоборде. А на стр. 14 Цитата The AD8354 RF gain block can be used below 100 MHz. To accomplish this, the series dc blocking capacitors, C1 and C2, need to be changed to a higher value that is appropriate for the desired frequency. C1 and C2 were changed to 0.1 μF to accomplish the sweeps in Figure 39.
--------------------
|
|
|
|
|
Nov 23 2009, 17:52
|

Гуру
     
Группа: Banned
Сообщений: 2 754
Регистрация: 5-06-05
Из: Zurich
Пользователь №: 5 744

|
друидам друидово Цитата Асинхронным сдвигом спектра... это что это .... нормальный приемник имеет более 100дБ динамического диапазона, мож не мучить з... эта взять AD или LT детекторы у них как раз под 60дБ вот и HAMA radio, super chip... c полосой 3GHz... http://www.farnell.com/datasheets/72225.pdfhttp://cds.linear.com/docs/Datasheet/5534fa.pdf
|
|
|
|
|
Nov 23 2009, 18:05
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 609
Регистрация: 3-03-07
Из: San Jose
Пользователь №: 25 837

|
Цитата(DRUID3 @ Nov 23 2009, 16:25)  Ха... А в чем дороговизна изготовления-проектирования входного фильтра? 1. Добротность нужна очень высокая, т.е. серебреный провод, диаметр провода и т.п. => цена. 2. Требуется высокая точность номиналов, т.е. требуется регулировка => цена. Уточнение - это касается только Вашего предложения о 4МГц частоте дискретизации. Цитата А даже если бы было так - главное вобщем вписаться в ценовую нишу... см. выше. Цитата Не осилил...  Поищите дэйташит на какой-нибудь АЦП для которого приводится SFDR до половины частоты полной мощности, я с ходу не нашел.
--------------------
|
|
|
|
|
Nov 23 2009, 18:06
|

山伏
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 827
Регистрация: 3-08-06
Из: Kyyiv
Пользователь №: 19 294

|
Цитата(proxi @ Nov 23 2009, 19:52)  Цитата Асинхронным сдвигом спектра... друидам друидово Нет уж, я очень прошу указать цепь синхронизации для любого из существующих способов построения SSB приемников.... И почему это асинхронные приемники угловой модуляции строятся по блок-схемам SSB приемников, за исключением собственно детекторов? Вот когда я сел в лужу, я это признал  , уж будьте добры указать мне на мою ошибку относительно синхронизации... P.S.: 2 all: Doka изначально выбрал синхродин! И принимать ему нужно полосу в ~1MHz. Перестаньте ему советовать какие-то невообразимые квадратурные модуляторы или (не это нужно такое придумать!!!  ) измерительные АМ детекторы до 3 GHz...
--------------------
Нас помнят пока мы мешаем другим... //-------------------------------------------------------- Хороший блатной - мертвый... //-------------------------------------------------------- Нет старик, это те дроиды которых я ищу...
|
|
|
|
|
Nov 24 2009, 07:42
|

Electrical Engineer
     
Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 2 163
Регистрация: 4-10-04
Пользователь №: 778

|
Цитата(=GM= @ Nov 18 2009, 18:04)  1) Программный DDS на 120 МГц это круто, но проц не потянет программно и физически. Каждые 2-3 МЦ надо выдавать значение, а там минимальный бранч 3 МЦ. Даже если успеет, каким-то чудом, будет занят только этим, кто сигнал будет обрабатывать, Пушкин (:-)? да нет.. тут как раз всё гладко, конкретный алгоритм я описал в начальном посте - данные на GPIO будет гнать контроллер DMA, из "налету посчитанной таблицы" для конкретной частоты приёма Цитата(=GM= @ Nov 18 2009, 18:04)  5) Приёмник прямого преобразования хорошая штука, много преимуществ, есть книга В.Полякова, и сам он присутствует на про-радио, всегда можно проконсультироваться. Для цифры нужны квадратуры, увы. Структура может быть такая, входной СБ-фильтр, мшу, два буфера, два смесителя на встречных диодах, два гетеродина, два фильтра, два УНЧ, два АЦП. Для такой схемы нужны квадратурные гетеродины на Fвх/2, т.е. на 15 МГц, что радует. Но два. уже что-то... требования к частоте телепания ножек GPIO уже падают в два раза =) Цитата(=GM= @ Nov 18 2009, 18:04)  6) Можно обойтись одним генератором, скажем, меандр на 60 МГц, поделить на 4 и выделить квадратуры. Можно поставить внешний железный DDS, хотя возможно, будет дороже для бюджета. Можно поставить VCO и управлять напрямую от проца, с помощью ШИМа. Проц будет подстраивать, если надо. Вариантов масса, выбирайте. если рулить внешним ГУНом от процессора, то на процессор надо каким-то образом завести измерение частоты ГУНа, использовать таймер как счётчик импульсов за какой-то период времени и вычислять частоту? Цитата(=GM= @ Nov 18 2009, 18:04)  7) Теперь НЧ-фильтры. Должны выполнять сразу 2 функции, антиалиасинг, и селекция соседних каналов. Предлагаю выбрать макс.частоту дискретизации, 96 кГц, и оставить функцию антиалиасинга, а основную фильтрацию делать программно. Как правило, для антиалиасинга надо подавить все частоты выше 48 кГц до уровня меньшего одного LSB АЦП, т.е. на 90 дБ, тут у вас полный карт-блаш, поскольку переходная полоса широкая 4-48 кГц, сделать железный или активный фильтр можно. Ну а с основной фильтрацией проц справится одной левой. тут во мне борятся скряга и рационализатор: хочется пропорциональным снижением частоты тактирования кодека понизить и частоту дискретизации, чтобы Fсреза встроенных ФНЧ на переключаемых конденсаторах тоже понизилась - т.о. возложить на этот фильтр фильтрацию соседнего канала (не хотелось бы переносить это в программную часть, был опыт работы с приёмом узкополосных сигналов - в связи с этих хотелось бы отрезать "соседей" до АЦП).. +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Цитата(sup-sup @ Nov 21 2009, 20:49)  DSP потребляет 200 мА + обвес. Как автономный приемник - не годится. Лучше взять DE1102 или сделать SDR для ноута. задачи уложиться в какое-то ограниченное потребление не стоит - приёмник будет запитан от бортовой сети.. и потом - посмотрел я этот DE1102 - к готовому потребительскому изделию сложно будет прикрутить свой "API" управления и снять с него аудиосигнал в цифровом виде.. +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Цитата(alexkok @ Nov 19 2009, 10:43)  Это приемник с "прямым" цифровым преобразованием. Фактически это слегка модифицированный SDR. На входе пара каскадов УВЧ, затем дешёвый АЦП, например ADC10065 (4уе), предложенный процессор (5уе) и синтезатор ADF4360-9 (3уе). Отличие от обычного SDR в том, что частота дискретизации Fs переменная и равна Fs = 4 / (1 + 2*N) * Fsign Частоту выбирать с учетом зеркальных каналов АЦП. Эта же частота идет на процессор для полной синхронности. При таком соотношении программный преобразователь частоты упрощается до предела, DDS внутри процессора не нужен и даже более слабый ДСП должен справиться. надо признать идея действительно (по кр.мере - для меня) оригинальная.. но..... 1) тут опять же непонятно что из 3кГц-полосы уцелеет после АЦП (в этой идее ведь по самому принципу "переноса в ноль" мы должны подавать на АЦП мегагерц спектра, и я так понимаю ДД не тот для таких соотношений полос) 2) переменная частота дискретизации когда дело касается практики может стать источником неожиданных сюрпризов, например если на небольшой pitch-shift (в пределах 1/30части), если не предпринимать никаких доп. мер по передискретизации, можно закрыть глаза - разборчивость речи будет сохранена, то, например PLL процессора может плохо отнестись к подобному изменению "на лету" источника его тактовой частоты... +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Цитата(VladimirB @ Nov 22 2009, 21:49)  Полоса я так понимаю узкая, поэтому АЦП не обязательно на 120МГц, можно и 10-20МГц взять, лишь бы выделенный аналоговым фильтром входной диапазон в окрестности 27МГц попадал во входую полосу АЦП и не попадал на границу зон Найквиста. да вот как раз-таки, поскольку полоса узкая, есть опасения по практическому функционированию такого приёма: всёже селективность - это ахиллесова пята приёмников с прямым преобразованием (с оговоркою), а 27МГц - увы, достаточно загаженный диапазон, чтобы можно было уповать на то, что на соседнем канале не будет присутствовать сигнал на несколько порядков сильнее основного....... Цитата(VladimirB @ Nov 22 2009, 21:49)  А собственно цифровую часть можно сделать на маленькой ПЛИСке типа Spartan3 XC3S50A или XC3S200A в корпусе tqfp100. Тогда в ПЛИС можно реализовать DDS, квадртурный демодулятор и детектор (выделяющий из синфазной и квадратурной компонет звуковой сигнал), а также любой интерфейс управления и передачи данных. По сравнению с готовыми SDR от АналоговыхДевиц такое решение получается более гибкое и можно реализовать любой тип модуляции.
Полоса сигнала маленькая, поэтому умножителей потребуется немного (2 умножителя на двухканальный ФНЧ после квадратурника и 1 на детектор на Cordic). я по такой схеме когда-то хотел построить приёмник для DRM.. (но у работы приоритет оказался выше, чем у хобби) +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Цитата(ledum @ Nov 22 2009, 20:09)  Все-таки, может, оптимальнее старый вариант с двумя преобразованиями на NE602 (в 10.7МГц) и TDA1572T с выходом по 12 ножке (без Т - 10-я ножка, но она, ИМХО, снята с производства), далее 455 кГц на АЦП. Стандартные частоты, стандартные керамические/кварцевые фильтры, простой входной фильтр. NE-шка децибелл 70 динам диапазона может и вытянет. NE602 - это я так понимаю аналог SA602 от филипса? посмотрел TDA1572T - что-то какие-то совсем дремучие микросхемы... мало того что керам.фильтры появляются, так еще ВОМ раздувается всякими стабилизаторами на 8,5В (утрирую, конечно, но мне кажется этот вариант годится только если уж совсем иначе "никак"..) и я так понимаю ничего современнее в элем. базе для работы с узкой полосой (AD9864 не для узкой и слишком уж "наворочен" и "некопеечен") с тех самых пор, увы, не появилось....... +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++to DRUID3идеи высказаны интересные - беру некоторое время на изучение и осмысление.. +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
--------------------
|
|
|
|
|
Nov 24 2009, 07:47
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(DRUID3 @ Nov 23 2009, 22:06)  Перестаньте ему советовать какие-то невообразимые квадратурные модуляторы или (не это нужно такое придумать!!! Да потому что Дока в первом посте не указал виды модуляции, и что они ему apriori известны. А только приемник без передатчика наводит на всякие мысли - третья точка, например. Наши заказчики требуют автоматическое определение вида модуляции, и чем дальше зарубежье, тем настойчивее требуют. Вот и приходится пользоваться квадратурами как наиболее удобным представлением сигнала, во всяком случае, нам. Ну а дальше писАл немного по инерции  . ТО Дока я бы сам в жизни не поставил SA602, SA612 после DDC (но у нас цена практически не имеет значения), хотя это (602+1572 - она имеет выход ПЧ, еще какие-то LAшки, но это вообще дремучий лес) очень простое решение, дешевое и технологичное - отработанная схемотехника.  Лет 10 назад пришлось участвовать в качестве консультантов в ловле бандюков с СБишками на трассах под видом ГАИшников на больших расстояниях (на пределе прямой видимости), вот здесь осознали преимущество хороших входных фильтров при хороших широкополосных антеннах - иначе весь КВ диапазон сидел на СБ, и на AR8200, и на FRG100(немного странно) - широкая полоса по входу, 399-й неожиданно оказался на высоте.
Сообщение отредактировал ledum - Nov 24 2009, 08:32
|
|
|
|
|
Nov 24 2009, 16:05
|

山伏
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 827
Регистрация: 3-08-06
Из: Kyyiv
Пользователь №: 19 294

|
Пока как повод для размышлений. Нашел великолепный материал - Поляков как всегда на высоте  - "вечная" литература. 2 proxi: Анука, покажите мне там "синхронный SSB приемник"! Кстати, да. Я забыл, что для синхронного AM боковые сложатся в противофазе ибо PLL сдвигает фазу на 90 градусов  . Потому-то(а не для борьбы с зеркалным каналом) для такого рода приема АМ применяется квадратура по ВЧ. Один канал для PLL, а другой для звука(сигнала) - можно не симметричные.
--------------------
Нас помнят пока мы мешаем другим... //-------------------------------------------------------- Хороший блатной - мертвый... //-------------------------------------------------------- Нет старик, это те дроиды которых я ищу...
|
|
|
|
|
Nov 24 2009, 17:58
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 609
Регистрация: 3-03-07
Из: San Jose
Пользователь №: 25 837

|
Цитата(Doka @ Nov 24 2009, 10:42)  надо признать идея действительно (по кр.мере - для меня) оригинальная.. Я уже писал, что для выбранного процессора такие извращения не нужны, он и обычный SDR потянет. Цитата но..... 1) тут опять же непонятно что из 3кГц-полосы уцелеет после АЦП (в этой идее ведь по самому принципу "переноса в ноль" мы должны подавать на АЦП мегагерц спектра, и я так понимаю ДД не тот для таких соотношений полос) Не думаю, что у CB радиостанций ДД выше. И потом всяких ДД полно, надо уточнять какой имеется ввиду. Цитата 2) переменная частота дискретизации когда дело касается практики может стать источником неожиданных сюрпризов, например если на небольшой pitch-shift (в пределах 1/30части), если не предпринимать никаких доп. мер по передискретизации, можно закрыть глаза - разборчивость речи будет сохранена, Не понял. Вроде не должно никак влиять. PS: дошло, это вполне можно поправить поскольку процессор знает текущую частоту и может подправить выходную. С дополнительными затратами времени конечно. Цитата то, например PLL процессора может плохо отнестись к подобному изменению "на лету" источника его тактовой частоты... Изменять можно плавно, мелкими шагами, чтобы ФАПЧ синхронизацию не потеряла, но проверить конечно надо.
Сообщение отредактировал alexkok - Nov 24 2009, 18:31
--------------------
|
|
|
|
|
Nov 24 2009, 20:03
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 521
Регистрация: 12-05-06
Пользователь №: 17 030

|
Про программный DDS Цитата(Doka @ Nov 24 2009, 10:42)  да нет.. тут как раз всё гладко, конкретный алгоритм я описал в начальном посте - данные на GPIO будет гнать контроллер DMA, из "налету посчитанной таблицы" для конкретной частоты приёма А эта, какой фазовый шум получится у такого гетеродина? К PLL процессора вроде каких-либо особых требований к выходному джитеру не предъявляется.. А то получится что спектр гетеродина шире чем спектр сигнала.
--------------------
ну не художники мы...
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|