Rozdíly

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

--- cs:sdrx [2013/11/11 23:08] – [Reference] kaklik
+++ cs:sdrx [Unknown date] (aktuální) – upraveno mimo DokuWiki (Unknown date) 127.0.0.1
@@ Řádek 3: / Řádek 3: @@
 {{:cs:sdr:sdrx01b_setup.jpg?300|}}
-Jde o [[http://en.wikipedia.org/wiki/Software-defined_radio| SDR přijímač]] zkonstruovaný původně pro účely amatérské radioastronomie. Ale je použitelný i pro radioamatéry, například jako přehledový přijímač. Zvláště se ale hodí pro různé experimentální konstrukce, kde je vyžadována velká variabilita systému.
+Jde o [[http://en.wikipedia.org/wiki/Software-defined_radio| SDR přijímač]] zkonstruovaný původně pro účely radioastronomie. Ale je použitelný i pro radioamatéry, například jako přehledový přijímač. Zvláště se ale hodí pro různé experimentální konstrukce, kde je vyžadována velká variabilita systému.
 {{:cs:sdr:sdrx01b_concept.png?300|Blokové schéma základního systému s přijímačem SDRX01B}}
-Od jiných řešení SDR přijímačů, jako SoftRock, Lima SDR, UHF SDR a dalších, se liší především tím, že je vhodný nejen pro radioamatérské, ale i pro radioastronomické aplikace. Neboť mimo jiné umožňuje použití v konfiguraci interferometru a dalších komplexních systémech, které umožňují pokročilé směrové zpracování signálu. V rozsahu cca 100kHz až minimálně do 200MHz.
+Od jiných řešení SDR přijímačů, jako SoftRock, Lima SDR, UHF SDR, RTL-SDR a dalších, se liší především tím, že je vhodný nejen pro radioamatérské, ale i pro radioastronomické aplikace. Neboť díky svojí variabilitě umožňuje použití v konfiguraci interferometru a dalších komplexních systémech, které umožňují pokročilé směrové zpracování signálu. V rozsahu cca 100kHz až minimálně do 200MHz.
  [[http://www.mlab.cz/Designs/HAM%20Constructions/SDRX01B/DOC/SDRX01B.cs.pdf|Konstrukční dokumentace k SDRX01B]] je k dispozici na serveru [[http://www.mlab.cz/PermaLink/SDRX01B|MLAB]].
@@ Řádek 14: / Řádek 14: @@
    * Radioastronomická pozorování (Slunce, Jupiter, [[cs:rmds|Meteory]]..)
-   * Poslech letecké radiokomunikace
    * Přijímač pro kosmickou komunikaci, ISS, Amsat, ARISsat.
    * Přehledový přijímač pro radioamatérská pásma.
+   * Poslech letecké radiokomunikace
 Primárně byl přijímač vyvíjen hlavně pro požití v nižších [[http://www.ukaranet.org.uk/basics/frequency_allocation.htm|radioastronomických pásmech]], ale díky svým parametrům našel i uplatnění v jiných způsobech použití.
-Více o jeho aplikacích se můžete dočíst na [[http://radio.astronomie.cz/|http://radio.astronomie.cz/]].
-V současné době je jeho aktuální verze [[http://www.mlab.cz/Designs/HAM%20Constructions/SDRX01B/DOC/SDRX01B.cs.pdf|SDRX01B]], SDRX01A byl prvním testovacím prototypem a existuje v jednom exempláři, který se nachází na [[http://obsupice.cz/new/index.php|Úpické hvězdárně]].
+V současné době je jeho aktuální verze [[http://www.mlab.cz/Designs/HAM%20Constructions/SDRX01B/DOC/SDRX01B.cs.pdf|SDRX01B]], SDRX01A byl prvním testovacím prototypem a existuje v jednom exempláři, <del>který se nachází na [[http://obsupice.cz/new/index.php|Úpické hvězdárně]]</del>.
@@ Řádek 32: / Řádek 31: @@
 ==== Symetrické napájení analogové části ====
-Analogová část přijímače je obvykle napájena symetricky +12V a -12V. Což je zatím realizováno použitím dvou [[http://www.ust.cz/shop/product_info.php?cPath=30_50&products_id=115|síťových adaptérů]] zapojených v sérii.
+Analogová část přijímače je obvykle napájena symetricky +5V a -5V. Takové napětí vytváří napájecí modul [[cs:sympower|sympower]] ze vstupního napájecího napětí 5V.
-Využívá se k tomu modul [[cs:unipower|UNIPOWER02A]], který kromě vypínače obsahuje i základní EMI filtr.
-Protože spínané zdroje nemají vyvedenou zem, tak vytváří napěťový potenciál proti zemnícímu kolíku zásuvky. Někdy až 100V a tento potenciál je proto nutné eliminovat připojením zemnící svorky na kovovou desku přijímače. (Jinak by mohlo dojít k poškození některých citlivých zařízení, jako například vstupního [[cs:lna|LNA]])
-Tato možnost napájení ale přesto není úplně ideální. Protože vytváří zemnící smyčku, pro citlivé aplikace je proto vhodné použít bateriové napájení, nebo modul [[cs:sympower|SymPower01A]].
 ==== Napájení digitální části směšovače ====
@@ Řádek 43: / Řádek 37: @@
 Digitální část přijímače obsahuje integrovaný lineární stabilizátor, který je možné napájet přímo +5 V (napájecí napětí se interně stabilizuje na +3,3 V). Digitální část přijímače není výrazně citlivá na šum v napájení proto je možné použít například napájecí napětí z USB přivedené z kmitočtového syntezátoru.
-===== Digitalizace zvukovou kartou =====
+===== Digitalizace signálu =====
+Přesto že SDRX01B je softwarově definovaným přijímačem, tak signál z přijímače je na výstupu stále analogový a je třeba jej digitalizovat.
+Standardním použitím přijímače je připojení digitalizační jednotky [[cs:sdr-widget|sdr-widget]]. Která má parametry optimalizované pro připojení symetrických výstupů z přijímače, relativně velkou šířku pásma a vysoký dynamický rozsah.
+==== Digitalizace zvukovou kartou ====
-Ačkoli je SDRX01A softwarově definovaným přijímačem, tak signál z přijímače je na výstupu stále analogový a je třeba jej digitalizovat. To lze nejsnadněji realizovat připojením vhodné zvukové karty. Vhodné parametry zvukovy jsou například tyto:
+Použití zvukové karty je alternativní metoda digitalizace signálu, která je vhodná především pro starší softwarová řešení.
+Vhodné parametry zvukovy jsou například tyto:
   * Stereo vstup
@@ Řádek 56: / Řádek 58: @@
   - [[http://support.creative.com/Products/ProductDetails.aspx?catID=1&subCatID=206&prodID=10702&prodName=Live!%2024-bit%20External&subCatName=Live!&CatName=Sound+Blaster|Creative SoundBlaster External Live! USB 24bit]] Externí zvuková karta s výbornými parametry - už se nevyrábí.
   - [[http://us.store.creative.com/Creative-Sound-Blaster-XFi-Surround-5.1/M/B0044DEDCA.htm|Creative Sound Blaster X-Fi Surround 5.1 Pro USB]] Nástupce předchozího typu, nemá stereo mikrofon, lze ale použít linkový vstup.
-  -  [[http://www.behringer.com/FR/Products/UCA222.aspx|BERINGHER U-CONTROL UCA222]], její zřejmou nevýhodou je nižší šířka pásma (48kHz), která je však pro některé aplikace (jako je třeba [[cs:rmds|detekce meteorů]]) dostatečná. Výhodou je nižší cena.
+  -  [[http://www.behringer.com/FR/Products/UCA222.aspx|BERINGHER U-CONTROL UCA222]], její zřejmou nevýhodou je nižší šířka pásma (48kHz), která je však pro některé aplikace (jako je třeba [[cs:rmds|detekce meteorů]]) dostatečná. Výhodou je nižší cena. Používá čipset [[http://www.ti.com/product/pcm2902|PCM2902E]]
 ===== Připojení antény =====
@@ Řádek 72: / Řádek 74: @@
 [[http://www.n4lcd.com/wireantennas/|Další typy drátových antén]]
 ===== Připojení lokálního oscilátoru =====
-Lokální Oscilátor ([[http://en.wikipedia.org/wiki/Local_oscillator|LO]]) se k přijímači připojuje externě pomocí standardního diskového kabelu SATA. Z praktických důvodů je vhodné zvolit co nejkratší. Vhodný je například kabel z [[http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=220514031244&ssPageName=ADME:X:RTQ:US:1123|herní konzole Xbox 360]], který je dlouhý přibližně 10cm a je vyroben z velmi flexibilního materiálu.
+Lokální Oscilátor ([[http://en.wikipedia.org/wiki/Local_oscillator|LO]]) se k přijímači připojuje externě pomocí standardního  kabelu SATA. Z praktických důvodů je vhodné zvolit co nejkratší.
 Jako LO se nejčastěji používá modul [[cs:clkgen|CLKGEN01B]] v kombinaci s vhodným řídícím procesorem ([[http://www.ust.cz/shop/product_info.php?products_id=90|Obvykle PIC]]). Pokud máte celou přijímací sestavu MLAB, tak je to tato část:
@@ Řádek 80: / Řádek 83: @@
 {{:cs:sdr:pic_lo.jpg?200|}}
-Použití externího lokálního oscilátoru má výhodu především v tom, že LO pak může být sdílený mezi několika přijímači (pomocí modulu [[cs:clkhub|CLKHUB02A]]). To umožní aby všechny přijímače byly naladěný na stejný kmitočet o identické fázi. To je pak velmi výhodné pro interferometrické experimenty.
+Použití externího lokálního oscilátoru má výhodu především v tom, že LO pak může být sdílený mezi několika přijímači (pomocí modulu [[cs:clkhub|CLKHUB02A]]). To umožní aby všechny přijímače byly naladěny na stejný kmitočet o identické fázi. To je pak velmi výhodné pro interferometrické experimenty.
+Výhodou externí lokálního oscilátoru je, že umožňuje [[http://www.mlab.cz/Articles/Texts/Time_sync/DOC/HTML/Time_synchronization.cs.html| frekvenční synchronizaci k časovému normálu]], například díky GPS. Navíc je tak možné používat několik přijímačů koherentně navázaných na jeden LO.
-Výhodou externí lokálního oscilátoru je, že umožňuje [[http://www.mlab.cz/Articles/Texts/Time_sync/DOC/HTML/Time_synchronization.cs.html|synchronizaci k časovému normálu]], například díky GPS. Navíc je tak možné používat několik přijímačů koherentně navázaných na jeden LO.
+==== Ladění frekvence přijímaného pásma ====
-==== Ladění frekvence ====
+=== Windows ===
-=== OS Windows ===
 == Instalace ovladače ==
@@ Řádek 166: / Řádek 170: @@
 **Pozor!** Obvod Si570 typu 570ABB000107DG má počáteční frekvenci (start up frequency) 10,0MHz a je třeba ji správně nastavit v případě kalibrace podle výrobních parametrů (default settings).
 ===== SDR demodulační Software =====
-==== Ověřené ====
+==== Windows ====
   * [[http://www.hdsdr.de/|HDSDR (WinRAD)]] - Velmi oblíbený Windows program pro ovládání softwarově definovaných přijímačů. Po doplnění knihovny pro Si570 umožňuje přímé ovládání LO.
-  * [[http://www.sm5bsz.com/linuxdsp/linrad.htm|Linrad]] - Linuxový nástroj pro SDR příjem, má některé pokročilé funkce, které v HDSDR zatím chybí. Jako například korekce potlačení zrcadel pro různá pásma.
   * [[http://www.qsl.net/d/dl4yhf/spectra1.html|Spectrum Lab]] - nástroj pro různé zpracování signálů ve slyšitelném pásmu. Používáme jej hlavně pro [[http://wiki.meteory.sk/doku.php?id=cs:radio_navod|detekci meteorů]].
+  * [[https://github.com/MLAB-project/pysdr|pySDR]] -  náš program pro vykreslování waterfallu pomocí OpenGL.
+==== Linux ====
-===== Programy pod Mac OS X =====
+  * [[http://www.sm5bsz.com/linuxdsp/linrad.htm|Linrad]] - Linuxový nástroj pro SDR příjem, má některé pokročilé funkce, které v HDSDR zatím chybí. Jako například korekce potlačení zrcadel pro různá pásma.
+  * [[https://github.com/MLAB-project/pysdr|pySDR]] -  náš program pro vykreslování waterfallu pomocí OpenGL.
+  * [[cs:sw:gnuradio]]
+==== Mac OS X =====
   * [[http://dl2sdr.homepage.t-online.de/|DSP Radio]] Jednoduchy funkcny program na waterfall aj ladenie Si570
   * [[http://dekar.wc3edit.net/2012/09/30/osx-port-of-the-awesome-gqrx-sdr-software/|gqrx]] SW zalozeny na GNU Radio
   * [[http://fyngyrz.com/?p=915|SdrDx]] oblubeny sw s vela funkciami
-==== Podpora pro IQ audio ====
+==== Multiplatformní ====
   * [[http://james.ahlstrom.name/quisk/|QUISK]] - Python program pro ovládání přijímačů typu softrock.
   * [[http://gnuradio.org/redmine/projects/gnuradio/wiki|GNU radio]]
+===== Změřené charakteristiky přijímače =====
-===== Problémy s rušením =====
+Tyto charakteristiky byly získány na různých navzájem nekalibrovaných zařízeních podle účelu konkrétní aplikace. Mají tedy pouze informativní charakter.
-Některým uživatelům se při provozu stává, že mají různé potíže s nežádoucím rušením. Tato kapitola shrnuje některé zkušenosti s běžně vyskytujícími se typy rušení a možnosti jejich řešení.
-Nejprve uvedeme obrázek správně nastaveného přijímače bez připojené antény a se zvukovkou "Creative Soundblaster USB External live!".
-{{:cs:sdr:sdrx01b_bez_anteny.png?direct&300|SDRX01B bez připojené antény}}
-Je vidět že uprostřed (na nulové audio frekvenci) je zvýšený signál, který je způsoben indukcí síťové frekvence
-Hz do audio kabelů připojených ke zvukovce. Vylepšením pozice kabelů a zemních smyček je možné jej ještě dále zmenšit.
-Dále uvedeme obrázek v případě připojené antény v relativně RF čistém prostředí
-{{:cs:sdr:sdrx01b_s_antenou.png?direct&300|SDRX01B s LW anténou připojenou přes cca 5m koaxu RG58}}
-Nyní se dostáváme ke stavům, kdy prostředí v kterém přijímač provozujeme už není tak elektromagneticky čisté.
-Problémy budeme ilustrovat na sestavě z následujícího obrázku, kterou obecně nelze pokládat, za dobrý nápad pokud chceme dosáhnout minimálního rušení. Plastový notebook, má minimální útlum vyzařované energie, na stole je mnoho spínaných zdrojů. Všude je použito mnoho dlouhých a špatně stíněných kabelů.
-{{:cs:sdr:p1120446.jpg?direct&300|}}
-==== Metalický Ethernet ====
-Zapnutý metalický Ethernet je jednou z nejviditelnějších příčin rušení, je charakteristický svými tenkými periodickými spektrálními čárami, které mají největší hustotu v oblasti okolo 25MHz.
-Jak takový stav vypadá dobře ilustruje následující obrázek:
-{{:cs:sdr:sdrx01b_nestineny_ethernet.png?direct&300|}}
-Možností řešení tohoto problému je několik, bohužel žádný z nich ale není tak účinný, jako když se v pozorovací lokalitě Ethernet nevyskytuje vůbec.
-=== Stínění ===
-Klasické [[http://cs.wikipedia.org/wiki/Kroucen%C3%A1_dvojlinka|UTP]] patch kabely lze pořídit i ve stíněném [[http://en.wikipedia.org/wiki/Twisted_pair|STP/FTP]] provedení, které sníží vyzařování kabelu
-{{:cs:sdr:sdrx01b_ethernet_ftp.png?direct&300|}}
-=== Optický ethernet ===
-Další možností je použití optického Ethernetu. Dnešní počítače ale bohužel zatím nejsou vybaveny optickými Ethernet porty a proto je nutné použít externí převodník Ethernet-optika.
-{{:cs:sdr:htb_1100.jpg?direct&300|}}
-Spektrum rušení od Ethernetu se pak změní následovně
-{{:cs:sdr:sdrx01b_ethernet_converter.png?direct&300|}}
-Je ale vidět, že v RF signálu stále po Ethernetu zůstává mnoho artefaktů. Ty jsou ale způsobeny z velké části přenosem parazitního signálu po napájecím kabelu konvertoru do stejné zásuvky, jako je napájení SDR přijímače.
-Pokud konvertor zapojíme do jiné zásuvky, tak se rušení podstatně sníží.
-{{:cs:sdr:sdrx01b_ethernet_converter_z_jine_zasuvky.png?direct&300|}}
-Dále také můžeme na napájecí kabel přidat feritový kroužek, který bude ještě dále blokovat přenos RF signálu po napájecím kabelu
-{{:cs:sdr:sdrx01b_ethernet_converter_z_jine_zasuvky_s_feritem.png?direct&300|}}
-Podobným způsobem by jistě bylo možné postupovat dále. Přidání feritu na všechny kabely, oddělení zásuvek, uzavření přijímače do krabičky atd.
-==== Spínané zdroje ====
-==== FM vysílače ====
-===== Změřené charakteristiky přijímače =====
 ==== Citlivost ====
-MDS je -120dbm na 150MHz.
+MDS je -120dBm na 150MHz při 1kHz BW. Byla měřena generátorem přivedeným na RF vstup přijímače a přijímaný signál byl zobrazen na waterfallu v programu HDSDR.
-Směrem k nižším frekvencím se zvyšuje a k vyšším snižuje.
+Směrem k nižším frekvencím se zvyšuje a k vyšším snižuje s amplitudou cca 15dBm přes celý pracovní frekvenční rozsah.
 ==== Potlačení zrcadlového kmitočtu ====
@@ Řádek 264: / Řádek 216: @@
 === Nastaveni potlačení zrcadlových kmitočtů ===
-Zajímavou metodou je použití lineárně frekvenčně modulovaného signálu, který ve spektru vytvoří "kostku", kterou je pak možné dobře vyladit na minimum. Takový signál lze získat například FM rozmodulováním výstupu generátoru.  Tuto metodu jsme se dozvěděli od OK1VAW.
+Vhodnou metodou je použití lineárně frekvenčně modulovaného signálu, který ve spektru vytvoří "kostku", kterou je pak možné dobře vyladit v zrcadle na minimum. Takový signál lze získat například FM rozmodulováním výstupu generátoru.
 ==== Vyzařování ====
@@ Řádek 300: / Řádek 253: @@
 === Proč neopoužijete 1bitový A/D  převodník (komparátor)? ===
-Ano tento druh převodníku je opravdu výrazně levnější, než složitější ADC, ovšem jeho použití je omezeno signálem, který je schopen digitalizovat. Zjednodušeně lze říci, že bude fungovat dobře pokud jeho komparační úroveň se bude shodovat s průměrnou hodnotou signálu. Problémy nastávají právě v případech, kdy je tato úroveň neznámá, nebo se neznámým způsobem mění. Protože v takovém případě komparátor přestává překlápět a tím pádem ztrácí rozlišení.
+Ano tento druh převodníku je opravdu výrazně levnější, než složitější ADC, ovšem jeho použití je omezeno signálem, který je schopen digitalizovat. Zjednodušeně lze říci, že bude fungovat dobře pokud jeho komparační úroveň se bude shodovat s průměrnou hodnotou signálu. Problémy nastávají právě v případech, kdy je tato úroveň neznámá, nebo se neznámým způsobem mění. Protože v takovém případě komparátor přestává překlápět a tím pádem ztrácí rozlišení. Tato situace je typická pro případ, kdy kromě signálu, který potřebujeme je ve spektru ještě i silný rušivý signál.
@@ Řádek 308: / Řádek 261: @@
 ===== Interferometrická sestava - zpracování koherentních signálů =====
-Následující obrázek ukazuje první pokus o realizaci radioastronomického přijímače. Používá moduly [[cs:clkgen|CLKGEN01B]], [[cs:clkhub|CLKHUB02A]]. Napájení je realizováno dvěma spínanými zdroji.
+Následující obrázek ukazuje první pokus o realizaci radioastronomického přijímače. Používá moduly [[cs:clkgen|CLKGEN01B]], [[cs:clkhub|CLKHUB02A]].
 {{:cs:sdrx01b_interferometer_dual.jpg?direct&300|První radioastronomická SDR sestava}}
-Možnosti jejího použití jsou v principu široké. Celkový cíl projektu je popsán tomto článku [[http://radio.astronomie.cz/?p=32|Přijímací systém pro radioastronomii]].
 {{ :cs:sdr:radioasronomy_configuration.png?300 |Konfigurace vhodná pro fázové zpracování signálu z více antén}}
-Radioastronomie je vůbec perspektivní oblast nasazení tohoto přijímače a aktuálně se jí věnuje velká část vývoje.
-Myslím, že by také dobré zdůraznit, že v radioastronomii mají amatéři dnes větší šance na úspěch než v optické astronomii. Protože radioastronomové potřebují k výsledkům hodně stanic na velké ploše a toho amatéři jako nezávislí jednotlivci dosáhnou snáze, než nějaká organizace.
-Ukázkou projektu, který potvrzuje tento fakt je například [[http://www.lofar.org/|LOFAR]].
 ===== Stanice pro radiovou detekci meteorů =====
-Přijímač může být využit i v síti radiových detektorů meteorů jako je tomu například na několika hvězdárnách v ČR. [[http://www.astrozor.cz/index.php|Mapa pozorovacích míst Astrozor]] Přijímač pak pracuje jako součást radaru.
+Přijímač může být využit i v síti radiových detektorů meteorů jako je tomu například na několika hvězdárnách v ČR zapojených do projektu [[http://www.bolidozor.cz/|Bolidozor]]. Přijímač pak pracuje jako součást multistatického radarového systému.
 {{:cs:designs:metor_shower.jpg?200|}}
-Podrobnější informace k tomuto použití přijímače jsou v popisu konstrukce [[cs:rmds|RMDS01A]].
+Podrobnější informace k tomuto použití přijímače jsou v popisu konstrukce [[cs:rmds|RMDS02D]].
 ===== Přehledový radioamatérský přijímač =====
@@ Řádek 349: / Řádek 294: @@
   * <del>Přidat logaritmický skalární výstup indikující "jak moc je přijímač v saturaci".</del> Logaritmický detektor pro měření integrálního výkonu přes vstupní pásmo přijímače. (Mělo by být možné realizovat RF detektorem [[cs:rfdetect|RFdetect01A]])
-  * Přidat modul s vhodným ADC a tím odstranit komplikace se zprovozněním vhodné zvukové karty.
-  * <del>Pro napájení přijímače navrhnout modul s galvanicky odděleným symetrickým napájením.</del> Řešením je modul [[cs:sympower|SYMPOWER01A]]
   * Vyřešit možnost srovnání zisku mezi jednotlivými přijímači. (nejlépe digitálně)
@@ Řádek 382: / Řádek 325: @@
 ====== UHF SDR přijímač s velkou šířkou pásma SDRX02B ======
-**Tato konstrukce přijímače je zatím pouze v přípravné fázi vývoje**
+Konstrukce přijímače [[cs:sdrx02|SDRX02B]] by měla obsahovat oddělený vstupní zesilovač (VGA), vstupní band-pass filtr pro omezení potenciální intermodulace, I/Q demodulátor s výstupním band-pass filtrem.
-Konstrukce přijímače by měla obsahovat oddělený vstupní zesilovač (VGA), vstupní band-pass filtr pro omezení potenciální intermodulace, I/Q demodulátor s výstupním band-pass filtrem.
 Analog Front End ADC se vstupním anti-alias filtrem a FPGA s rozhraním PCIe pro připojení k thunderbolt modulu.
@@ Řádek 407: / Řádek 348: @@
   * [[cs:clkgen|CLKGEN01B]] - Generátor signálu lokálního oscilátoru.
   * [[cs:bp|BP01A]] - Modul univerzálního pásmového filtru.
+  * [[cs:sympower|]]