Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

--- cs:rmds01 [2013/12/19 19:52] – [Předzesilovač LNA01A] kaklik
+++ cs:rmds01 [Neznámé datum] (aktuální) – upraveno mimo DokuWiki (Neznámé datum) 127.0.0.1
@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
 ====== Radiová Meteorická Detekční Stanice RMDS01A ======
+Na této stránce je popsána starší verze detekčních stanic. Aktuální verze je [[cs:rmds02|RMDS02]]
 ===== Konfigurace Hardware detekční stanice =====
+{{ :cs:designs:rmds:rmds01a_system.png?direct&400 |Zapojení stanice verze RMDS01A}}
 Většina použitých dílů pochází z projektu [[http://www.mlab.cz/| Modulární elektronické stavebnice MLAB]].
@@ Řádek 22: / Řádek 26: @@
 ==== Přijímací anténa ====
-=== 1/4 Ground Plane ===
+Konstrukcí antén se zabývá stránka [[http://wiki.bolidozor.cz/doku.php?id=cs:antennas|Antény pro příjem signálů odražených od meteorů]]
-Je základní anténou pro příjem signálu odraženého od ionizovaných stop. Její hlavní předností jsou malé rozměry, takže umožňuje i instalaci na balkon, terasu a podobně. Důležitá je ale také její primitivní konstrukce, která umožňuje její snadnou výrobu a je proto vhodná pro začátečníky.
-Nevýhodou je, že vyzařovací charakteristika má v zenitu ostrou nulu, to znamená že bude velmi špatně detekovat meteory, prolétající nad hlavou na rozdíl od klasického vizuálního pozorování.
-[[http://www.ccars.org/projects/2mgp/tech_2mgp.htm|GP anténa]] je složena ze dvou hlavních částí zářiče (svislá část), radiálu (vodorovná část) a koaxiálního konektoru, který má hlavně význam mechanické podpory.
-Konektor svodu antény je [[http://rasel.cz/www/obrazky/velke/209-210.jpg|UHF zásuvka do panelu]].
-Protikus na koax je [[http://rasel.cz/www/obrazky/velke/209-002_001.jpg|UHF zástračka na koax]]
-=== Umístění antény ===
-Zářič antény by měl být umístěn dostatečně daleko (minimálně 2 lambda) od velkých nebo vodivých objektů, jako jsou zdi budovy, dráty, zábradlí atd.
-Vhodný směr natočení radiálu antény je na západ směrem k vysílači radaru GRAVES. Kde očekáváme nejlepší odrazy od stop meteorů.
-=== Jiné typy antén ===
-Zajímavou konstrukcí antény, která by měla řešit nedostatky GP antény je takzvaný [[http://on6wg.pagesperso-orange.fr/Doc/Antenne%20Eggbeater-Engl-Part1-Full.pdf|eggbeater]]
-Nebo anténa typu [[http://en.wikipedia.org/wiki/Turnstile_antenna|Turn style]]
-Dalším zajímavým experimentem by mohly být dva skřížené dipóly nad vodivou rovinou. Tímto způsobem by pravděpodobně zesilovač bylo možné integrovat přímo do antény a vytvořit tak aktivní anténu s lepšími šumovými parametry a spolehlivostí, než oddělená konstrukce GP antény a LNA.
-Pro příjem odraženého signálu byla také testována [[http://en.wikipedia.org/wiki/Discone_antenna|Discone antena]], která sice také funguje, ale její nevýhodou je vysoká širokopásmovost, která způsobuje i průnik nežádoucích signálů.
-==== Koaxiální konektory ====
-Je vhodné používat pro MLAB standardní šroubovací koaxiální konektory typu SMA. Jdou odolnější. A mají lepší elektrické vlastnosti než jiné typy konektorů (např. BNC nebo F).
-Nedoporučuje se používat konektory BNC. Protože nejsou odolné proti povětrnostním vlivům, ani nemají dostatečné elektrické parametry, útlum, vodivost, elektromagnetické prosakování atd.
 ==== Koaxiální kabely ====
@@ Řádek 84: / Řádek 54: @@
 ==== Lokální oscilátor přijímače ====
-Jako lokální oscilátor (LO) lze použít [[http://www.mlab.cz/Modules/Clock/CLKGEN01B/DOC/DG8SAQ_emulator.cs.pdf|USB kmitočtový syntezátor]] s modulem [[cs:clkgen|CLKGEN01B]]. Způsob zacházení s lokálním oscilátorem se liší podle zvoleného operačního systému na detekčním počítači. Po [[cs:sdrx&#ladeni_lokalniho_oscilatoru|instalaci nutného softwaru]] je potřeba naladit LO na frekvenci blízkou kmitočtu na kterém vysílá GRAVEs. Nejčastěji se používá o něco nižší frekvence než skutečná nosná frekvence radaru (například 143,0395 MHz).
+Jako lokální oscilátor (LO) je použit [[http://www.mlab.cz/Modules/Clock/CLKGEN01B/DOC/DG8SAQ_emulator.cs.pdf|USB kmitočtový syntezátor]] s modulem [[http://wiki.mlab.cz/doku.php?id=cs:clkgen|CLKGEN01B]]. Způsob zacházení s lokálním oscilátorem se liší podle zvoleného operačního systému na detekčním počítači.
+Obecně po  [[cs:sdrx&#ladeni_lokalniho_oscilatoru|instalaci nutného  softwaru]] je potřeba naladit LO na frekvenci blízkou kmitočtu na kterém vysílá GRAVEs. Nejčastěji se používá o něco nižší frekvence než skutečná nosná frekvence radaru (například 143,0395 MHz).
+=== USB rozhraní ===
+Pro připojení lokálního oscilátoru na USB lze použít konstrukci [[http://www.mlab.cz/Modules/Clock/CLKGEN01B/DOC/DG8SAQ_emulator.cs.pdf|USB kmitočtový syntezátor]]. Způsob zacházení s lokálním oscilátorem se liší podle zvoleného operačního systému na detekčním počítači.
+Lepší způsob však je použití modulu [[cs:usbi2c|USBI2C01A]].
+=== Přímé připojení na I²C ===
+V případě, že máme na počítači rozhraní I2C je vhodné připojit lokální oscilátor přímo k němu, neboť se tím vyhneme problémům s přechody mezi jednotlivými vrstvami protokolů. Podrobnější informace k této metodě jsou popsány na stránce [[cs:clkgen#prime_ovladani_pres_i_c|Generátor digitálních hodin CLKGEN01B]]
 === Automatické naladění lokálního oscilátoru ===
-Lokální oscilátor je třeba vždy po zapnutí stanice vždy znovu naladit. K tomu je připraven init skript, který naladění provede automaticky během zavádění systému. Do systému jej nainstalujeme následujícím postupem:
+Lokální oscilátor je třeba vždy po zapnutí stanice vždy znovu naladit. K tomu je připraven init skript, který naladění provede automaticky během zavádění systému **Tento skript ale zatím předpokládá pouze oscilátor připojený přes USB**. Do systému jej nainstalujeme následujícím postupem:
   wget http://www.mlab.cz/Designs/Measuring_instruments/RMDS01A/SW/Scripts/setup_lo
@@ Řádek 99: / Řádek 82: @@
   sudo update-rc.d  setup_lo defaults
 === Kontrola kalibrace LO ===
@@ Řádek 108: / Řádek 92: @@
 Na obrázku je ukázáno naladění signálu na 125,525 MHz. Lokální oscilátor je ale naladěn na 125,515 MHz, proto je signál viditelný na přibližně 10 kHz v audiopásmu.
+==== Detekční software ====
+Tato verze stanice používala pro zpracování signálu program SpectrumLab. Ten ale nelze požívat na nových verzích stanic využívající počítače založené na architektuře ARM.
+Proto je pro detekci meteorů aktuálně vyvíjen nový software [[https://github.com/MLAB-project/radio-observer|Radio-observer]]
+Detekce meteorů ve SpectrumLabu dříve vypadala takto:
+{{youtube>9jisu5o1K98?medium}}
+==== Publikace dat ====
+Proto aby měřená data mohla získat nějaký vědecký význam je třeba je dát k dispozici ostatním pozorovatelům. Za tímto účelem vzniklo již několik celosvětových databází, kam lze data ukládat. V současné době se jedná o centralizovaném úložišti pro data pozorovatelů provozovaného Českou astronomickou společností. Zatím je záloha dat řešena uploadem na provizorní server pomocí [[http://www.mlab.cz/WebSVN/listing.php?repname=MLAB&path=%2FDesigns%2FMeasuring_instruments%2FRMDS01B%2FSW%2FTools%2F#_Designs_Measuring_instruments_RMDS01B_SW_Tools_|bash skriptů]].
-==== Detekce meteorů ====
-Softwarových nástrojů na detekcí meteorů v signálu z SDR přijímače je pouze několik. Nejednoduší, způsob jak začít s pozorováním je použít program SpectrumLab a předpřipravený konfigurační soubor.
-Pokud digitalizujete signál zvukovou kartou a používáte přijímač SDRX01B, tak je vhodné lokální oscilátor nastavit například na 143,0398MHz. Tím se signál radaru přesune na frekvenci 10,2 kHz což je vyhovující pro vzorkování různými zvukovými kartami. S čímž počítá i [[http://www.mlab.cz/Designs/HAM%20Constructions/SDRX01B/SW/meteor_detect/Sdrx01B_meteor.USR|konfigurační soubor]] (Pokud ze zobrazí v prohlížeči, tak je třeba jej uložit jako textový soubor s příponou .USR), který na této frekvenci spektra bude vyhledávat meteory.
+===== Parametry stanice =====
-=== SpectrumLab ===
+==== Detekční limity ====
-Pro on-line zpracování dat přímo na stanici je k dispozici [[http://www.mlab.cz/Designs/Measuring_instruments/RMDS01A/SW/SpectrumLab/meteor_detect/nachodsko.usr|konfigurační soubor]]  (Pokud ze zobrazí v prohlížeči, tak je třeba jej stáhnout jako textový soubor s příponou .USR), který  po nahrání do SpectrumLabu automaticky detekuje meteory na audio frekvencích 10500Hz do 11000Hz. Jako přijímač předpokládá SDRX01B s Lokálním oscilátorem naladěným na 143,039250MHz v případě příjmu odrazů z radaru GRAVES.
+Citlivost systému dosud nebyla experimentálně ověřena, protože chybí srovnávací data z jiných zdrojů. Citlivost stanice na odrazy meteorů je také ovlivněna [[http://wiki.bolidozor.cz/doku.php?id=cs:noise_interference|různými druhy rušení]].
-Nastavení cesty, kam se mají obrázky ukládat se provede v okně "conditonal actions" v záložce "screen capture"
-{{ :cs:sdr:spectrumlab_ukladani_obrazku.png?300 |}}
-Zde je potřeba si dát pozor, že uvedená cesta "D:\capture\meteor" znamená složku kam se bude ukládat "D:\capture\" a navíc i prefix souboru  "meteorXX".
-V okně je pak dále vhodné vyplnit nějaký rozumný název pozorovacího místa a souřadnice pracoviště.
-Samotný detekční skript pak vypadá následovně:
-{{ :cs:spectrumlab_detekcni_script.png?300 |}}
-Princip jeho funkce je v tom, že si z rozsahu frekvencí 9800-10200Hz změří úroveň šumového pozadí a tu pak porovnává s intenzitou oblasti, kde očekává vysílání radaru GRAVES tedy na audio rozsahu 10300-10900Hz. Pokud je v tomto místě nalezena zvýšená intenzita signálu o cca 7dB, je detekován meteor. Ve spektrogramu je pak zobrazena značka poznamenávající sekundu ve kterém byl meteor detekován od začátku poslední minuty a dále jeho pořadové číslo v hodině, změřená úroveň šumového pozadí, frekvence jeho detekovaného maxima a nekalibrovaná magnituda vypočtená z intenzity odrazu.
-== Detekční skript ==
-Vysvětlení některých proměnných v detekčním skriptu:
+==== Frekvenční stabilita ====
-  ; n   noise background
+Frekvenční stabilita přijímače stanice je ovlivněna hlavně teplotou lokálního oscilátoru. Na následujícím obrázku je vidět odhadovaná teplotní závislost vycházející ze změřeného teplotního posuvu. Změna frekvence byla pozorována na kompletní soustavě i se zvukovou kartou SoundBlaster USB External 24bit live.
-  ; n1  noise backgroud at begining of detection
-  ; f   frequency of maximum amplitude
-  ; f1  frequency of maximum amplitude at meteor beginig
-  ; a   averadge amplitude +- 100 Hz
-  ; m   magnitude
-  ; m1  maximal magnitude
-  ; s0  station name
-  ; s1  capture jpg directory
-  ; s2  capture audio directory
-  ; s3  text data directory
-  ; C   counter 50 ms
-  ; H   helper counter
-  ; E   count of meteors in hour
-Obvykle je třeba upravit:
-  n=noise(9800,10200)                     ; rozsah frekvenci ze kterých se pocita sum pozadi
+{{:cs:sdr:sdr_temp_calib.png?300|Odhad vlivu teploty na přijímací sestavu detektoru meteorů}}
-  f=peak_f(10300,10900)                ; rozsah frekvenci ve kterych se hledaji meteory
-  a=avrg(f-100,f+100)                       ; rozsah frekvenci ze kterých se prumeruje amplituda odrazu (ruseni bud je sirokopasme, nebo naopak na jedne frekvenci, tim se odlisuje od meteoru)
-  if( a>(n+7) )                                       ; 7 urcuje prahovou citlivost pro detekci (cim mensi číslo, tim citlivejsi)
-== Minimální instalace v Linuxu ==
+Použitý počítač byl Asus EEE, který se obecně dobře hodí pro použití v přenosném detektoru.
-Stanice je obvykle provozována na distribuci Ubuntu server. Použitelné jsou zatím všechny verze od 12.04 výše.
-Vedle X serveru a Wine je potřeba nainstalovat základní okenní manažer (např. [[http://openbox.org|Openbox]]) a přihlašovací manažer (např. [[http://www.freedesktop.org/wiki/Software/LightDM/|LightDM]]). Automatické spouštění SpectrumLabu po přihlášení do grafického prostředí lze zařídit pomocí souboru ~/.xsession, to je popsáno například [[https://wiki.ubuntu.com/CustomXSession|na Ubuntu wiki]]. LightDM je k jeho používání třeba [[https://wiki.ubuntu.com/CustomXSession#LightDM_configuration|nakonfigurovat]].
+====== Radiová Meteorická Detekční Stanice RMDS01B ======
-Ukázkový soubor ~/.xsession, či ~/.xinitrc pod symbolickým odkazem:
+{{ :cs:designs:rmds:rmds01b_system.png?direct&400 |Zapojení stanice verze RMDS01B}}
-<code>
-#!/usr/bin/env bash
-wine ~/.wine/drive_c/Spectrum/SpecLab.exe &
-exec openbox-session
-</code>
-Po zvolení ~/.xsession jako výchozího sezení po přihlášení, u LightDM se do něho stačí jednou přihlásit, se může nastavit automatické přihlašování:
-<code>
-$ sudo /usr/lib/lightdm/lightdm-set-defaults --autologin username
-</code>
-SpectrumLab se tak spustí po zapnutí počítače.
+===== Upgrade na verzi RMDS01B =====
-==== Publikace dat ====
+Hlavní rozdíl je v přidání komponentů z konstrukce [[cs:time_sync|synchronizátoru času]]. Přidáním bloku na synchronizaci času vznikne detekční stanice verze 01B. Celé zařízení se pak skládá z následujících modulů:
-Proto aby měřená data mohla získat nějaký vědecký význam je třeba je dát k dispozici ostatním pozorovatelům. Za tímto účelem vzniklo již několik celosvětových databází, kam lze data ukládat. V současné době se jedná o centralizovaném úložišti pro data pozorovatelů provozovaného Českou astronomickou společností. Zatím je záloha dat řešena uploadem na provizorní server pomocí [[http://www.mlab.cz/WebSVN/listing.php?repname=MLAB&path=%2FDesigns%2FMeasuring_instruments%2FRMDS01B%2FSW%2FTools%2F#_Designs_Measuring_instruments_RMDS01B_SW_Tools_|bash skriptů]].
-Ve výsledku by toto datové úložiště mělo automaticky řešit distribuci dat do dalších pozorovacích sítí.
-=== IMO ===
-Jde o organizaci z historických důvodů primárně zaměřenou na vizuální pozorování meteorů. http://www.imo.net/ Avšak zajímají se i o radiová data především z významných událostí.
-=== RMOB ===
-Je asi celosvětově největší sítí specializovanou na rádiové pozorování meteorů. Data je možno na [[http://rmob.org/index.php|RMOB.org]] nahrávat pomocí jejich programu [[http://rmob.org/dwnld.php?lng=en&pg=127|Colorgaramme]]. Který periodicky data nahrává na jejich server přes FTP. Tento software by měl být v blízké době nahrazen  [[https://github.com/MLAB-project/rmob-export|novým softwarem]] generujícího jejich formát záznamů z dat nahraných na centrální úložiště.
-=== Astrozor ===
-[[http://www.astrozor.cz/|Astrozor]] je webová stránka shromažďující především informace o Astronomických pozorovacích stanovištích. Je vhodné na tomto webu registrovat svojí detekční stanici, aby i ostatní uživatelé věděli o její existenci. Dále zde lze publikovat data a informace k význačným událostem astronomického charakteru, nebo organizovat akce.
-======= Upgrade na verzi RMDS01B =======
-Přidáním setu na synchronizaci času vznikne detekční stanice verze 01B. Celé zařízení se pak skládá z následujících modulů:
 {{ :cs:designs:rmds:rmds01b.jpg?direct&400 |}}
   * [[cs:sdrx|SDRX01B]]
@@ Řádek 214: / Řádek 136: @@
   * [[cs:gps|GPS01A]]
   * [[cs:pic18f4550v|PIC18F4550v01A]]
   * [[cs:rs232single|RS232SINGLE01A]]
-  *
-Hlavní rozdíl je v přidání komponentů z konstrukce [[cs:time_sync|synchronizátoru času]].
-====== Parametry stanic ======
-===== Detekční limity =====
-Citlivost systému dosud nebyla experimentálně ověřena, protože chybí srovnávací data z jiných zdrojů. Citlivost stanice na odrazy meteorů je také ovlivněna [[cs:meteory_rusenie|různými druhy rušení]].
-===== Frekvenční stabilita =====
-Frekvenční stabilita přijímače stanice je ovlivněna hlavně teplotou lokálního oscilátoru. Na následujícím obrázku je vidět odhadovaná teplotní závislost vycházející ze změřeného teplotního posuvu. Změna frekvence byla pozorována na kompletní soustavě i se zvukovou kartou SoundBlaster USB External 24bit live.
-{{:cs:sdr:sdr_temp_calib.png?300|Odhad vlivu teploty na přijímací sestavu detektoru meteorů}}
-Použitý počítač byl Asus EEE, který se obecně dobře hodí pro použití v přenosném detektoru.
 ====== TODO ======
@@ Řádek 241: / Řádek 143: @@
   * Prozkoumat možnost ovládání Si570 přímo ze SpectrumLabu http://www.qsl.net/d/dl4yhf///////speclab/settings.htm
   * Připravit .deb balíček pro instalaci na Linuxové stanici.
-  * Připravit zadání diplomové práce (vysilač pro detekci meteorů)