Software Defined Radio - SDR

1OXB je postavio sheme bas u ovu temu, vecina ovih pod-modula mogu da se iskoriste i kod SDR transivera samo delovi koji se ticu modulatora i demodulatora treba prepraviti i to ide ka "digitaliji".

BDW: Ja sam probao neke DSP procesore i proste algoritme na dsPIC procesorima i mogu samo da kazem da to radi! To ima mogucnost za modulaciju i demodulaciju na nivou jednog IC, nista racunari, zvucne kartice i slicno!
Apropo toga, ovde ima tema za grupu kupovinu jednog fantasticnog modula (vredi svaki dinar), jos su prijave u toku, to je kompletan kontroler sa 2.4'' color LCD na sebi. Dakle programibilni kontroler, ARM platforma, koga interesuje neka se prijavi.
http://www.elitesecurity.org/t469000-FIdlscovery-sa-QVGA-TFT-LCD

Kako od toga napraviti nesto "korisno", to je vec druga prica za pod-forum Mikrokontroleri, bitno je da spomenuta plocica ima sve tehnicke preduslove za to (ima brze A/D i D/A na sebi, i jos brdo nekih modula, pogledajte specifikaciju).

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Slucajno gledah neke SDR prijemnike, e sad vidim slova, u principu moze donekle hehe ili je neki bag...

Potpis

YU1OTW

Nije bug, to je vise fora da pokazu dokle to ide i sta mogu da rade sa radio spektrom koji predaju i primaju.

Sa DSP (ovako ili onako, u IC ili PC nebitno) radio signali koji se obraduju se racunaju uz pomoc matematike.
Ne obraduje se vise analogno.
Ko zeli da uradi recimo digitalni filter IIR ili FIR, FFT, ne mora vise da poznaje detaljno programiranje nego preko MathLab moze da odradi kalkulacije za razne filtere i dobijene koeficijente da snimi u korisnicki program.

Evo jedan odlican pregled, ne znam sta da vam kazem, pogledajte dobro, to je tehnika koja se za to koristi, nije prosta ali je mnogo dobra, ko ovo logicki moze da savlada tehnika je najmanji problem. To je DSP, filter koji radi isti posao kao i analogni samo razbijen na najsitnije parcice u bitove kroz matematiku ulaznog signala koji ovi procesori kuvaju sa 10-100-1000MIPS.

Basic concepts of digital filtering
http://www.mikroe.com/chapters/view/71/

Chapter 2: Finite Impulse Response (FIR) Filter
http://www.mikroe.com/chapters/view/72/

Chapter 3: Infinite Impulse Response (IIR) Filters
http://www.mikroe.com/chapters/view/73/chapter-3-iir-filters/

Ovo je sadasnjost i buducnost radio komunikacija, tako se to racuna, sa prostim operacijama poput sabiranja, mnozenja, deljenja dva ili vise brojeva (semplova, izmerana vrednost sa A/D) i dobije se rezultat u realnom vremenu koji se "pusti" na neki D/A da odradi svoj posao tj da ga pretvori u "struju" tj signal.

dsPIC procesori koje sam spominjao, ima to DSP jezgro, caka je sto on moze u jednom clock periodu (jednom taktu = masinska instrukcija) moze da uzme rezultat sa A/D, istovremeno da uradi mnozenje sa nekim koeficijentom (proracunati u dizajnu filtera) i da rezultat stavi u izlaznu lokaciju (MAC = Multiply And accumulate), prakticno odradi nekoliko operacija u jednom taktu (sto bi radio klasican CPU u dosta vise taktova; "prost" dsPIC moze da uradi oko 50-70 MIPS = 50-70 MILIONA takvih instrukcija u sekundi!!!) i tu su dobili propusnu moc za procesiranje kakvo god pozelite, stvar maste, zez*se "crtaju po radio spektru" cica glise.

Evo jos jedan primer, recimo da zelimo da odradimo digitalnu AM demodulaciju (isto ono sto se desava u nekom SDR programu), tu je propusni opseg oko 10kHz, dsPIC ima A/D konverter sa 10bita i brzinom uzoprkovanja od 1MSPS (milion semplova u sekundi). To znaci da ce za taj posao njemu trebati odprilike "mizerni" 50ti deo njegovih mogucnosti da to pretvori u brojeve!!! Za dalje neko procesiranje recimo da se uradi nekakav low-pass filter 10-og reda (zamislite to da pravite u analogiji, 10 nekih sekcija, katastrofa koplikovano), procesoru treba 10 instrukcija da to obradi.
U prakticnim konstrukcijama su te cifre naravno nesto manje, tj rade se i jos neke operacije usput ali recimo da dsPIC moze da "izgura" low-pass filter 100-og reda, ejjj 100ti red :) Ajd to u analogiji napravite, nema sanse ...

Dakle srdacno preporucujem da probate ove stvari, pokazao sam vam u nekoliko postova pre i onu komplet digital SDR RTX, ona je ljudi sa istim tim procesorom napravljena :) Dakle cela tehnika je tu samo treba zagristi malo i sklopiti kockice, nije tesko, nista manje tesko nego sklopiti neku dobru RF analognu konstrukciju.

Dakle u opciji su dsPIC kao resenje koje moze da se spakuje u jedan IC ili da uzmete naprednije varijante sa klasom snazijih procesora u obliku modula na nekoj PCB. Tesax Instruments i STM nudi takve module, moduli se krecu od 8 do 30-ak dolara sa opakim HW opcijama. Cena je smesna sta se tu nudi, mnogo je veci izazov to prakticno iskoristiti a verujte mi da je prosto :)

Konkretan dsPIC koji spominjem i koji sam ja probao je ovaj:
http://www.microchip.com/wwwpr...Devices.aspx?dDocName=en558687
Sa tim sam izmedju ostalog pravio i Class-D audio pojacalo, SMPS regulatore napona, sinusni inverter i .... :)

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Boro, ako se secas ... koliku izlaznu snagu daje ovaj PA (pise 100-150, ali prema koriscenim tranzistorima to bi trebalo da je mnogo vise)?

Svojevremeno sam pokusao da sagradim 250W modul za HF, radi to ali je problem pokriti ravnomerno ceo HF opseg. Pokusao sam sa razlicitim ulaznim transformatorima, napravio kalkulator prilagodne r/c mreze, probao razlicite kombinacije, ali ipak na kraju nisam uspeo da dobijem jednako pokrivanje na celom HF opsegu.

P.S.
Ne znam iz kog razloga ali http://bas.elitesecurity.org/ vise nije dostupan.

Potpis

73 de Zele YU2AX

@YU2AX Ja mislim da je jako tesko izvesti sa jednim PA konstantno pojacanje na svim bandovima. Za to je neophodan nekakav PGA sklop i to "pametan" tako sto ce za svaki band da daje neki upravljacki nivo za gain.
Obicno se to radi (nazalost) sa digitalijom i nekim D/A konverterom (ili gomilom nekih trimera za svaki band) koji menja gain na osnovu izabranog banda, prakticno se kompenzira njegova freq/gain kriva.
Ne moze direktno AGC da se iskoristi sa jednim fixnim nivoom jer je problem SSB modulacija.

Npr, za 160m treba gain 20dB, za 80m 20.5dB, za 40m 19.7dB i tako redom za svaki band (utvrdjeni tek nakon izrade sklopa pa se to ponasanje "snimi" u upravljacki procesor). To isto rade u fabrickim uredjajima, i njima PA ne moze "sam od sebe" da ima konstantno pojacanje na svim bandovima nego moraju da ispravljaju te "krive drine" sa nekim pomocnim sklopovima koji ce da menja gain za svaki band kako bi na kraju to izgledalo kao konstantna izlazna snaga. Kada u uredjaju vec imaju takav sklop to im dodatno mogucava digitalnu kontrolu snage pa onda tamo pomocu neke opcije na panelu moze da se bira snaga 1 - 10 od strane korisnika.

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Jako slicnu verziju sam zadnji put pravio pre skoro desetak godina, ali bas tako kako je nacrtano na semi jos nisam. To je sublimacija dosadasnjih znanja i iskustava sa Solid State izlaznim stepenima sa kojima sam se sretao i koje sam pravio tokom godina. Mislim da ce to sigurno da radi jer su mi svi do sada uradjeni radili kako treba, ali ce sigurno kao i uvek traziti malo "igranja".

Ni jedan slican stepen nije sposoban da u celom KT opsegu daje priblizno istu snagu. Pojacanje samih tranzistora uvek raste kako se ide nanize sa frekvencom i zato je potrebna kompenzacija povratnim spregama kako bi se stepeni "gusili" na nizim bandovima. Ta tehnika je znacajna pomoc pri uravnotezenju izlazne snage ali ne moze sama da sve potpuno zadovolji. To se moze na dva nacina - ili onako kako je mikikg opisao kod novijih uredjaja kod kojih ti procesori cuda mogu da izvedu, ili na stariji nacin a to je da se na najvisoj radnoj frekvenci vidi koja se najveca stabilna snaga moze postici i onda se sistemom ALC-a predajnik u nekom od predstepena "gusi" na nizim bandovima da proizvede isto toliko snage iako bi mogao vise. To je dobra taktika jer je najveca i najcesca greska graditelja "cedjenje" zadnjeg moguceg milivata a to najcesce rade na vestackom opterecenju, pa kad predajnik dodje na antenu koja je u 99,9% slucajeva sve drugo samo ne 50oma +/-j0 onda budu fešte!

Znam da ti izlazni koje imam i koje cu koristiti mogu vise od 150W ali im to sigurno necu dozvoliti jer želim da imaju "rezerve". Prakticno je u radu smesna razlika izmedju 150 i 250W kod onih koji te slusaju, ali za izlazni stepen ni malo nije smesno.

Na pola sam razrade plocice za taj izlaz i svakako ce biti obavestenja kako napredujem i sta sam uradio. Bice ti na raspolaganju i fajlovi plocice i sve ostalo, ali to prvo moram ja da sklopim i isprobam i doteram.

Da da, ono +/-j0 na anteni malo (VISE) pravi problem :)

Bar sa ovim PA stepenima, koncept treba odrzati ovakakv kakav jeste, ali takav da moze da ima i upravljivo pojacanje, nebitno anologno ili digitalno ali tu uvek kasnije moze da "cucne" kontroler ;)
I naravno REF / FWD, valjalo bi da ima po buffer za kasnije merenje i zastitu (koju ima sad). Temperatura ovde nije ucrtana, ali za te snage obavezno mora da se prati temperatura (i tu buff) a nebi bilo lose ni struja izlaza sto se kaze da plocica ima diagnostiku (sa TL084 npr) :)

Valjalo bi i osigurac + unipolarna supresorksa zenerica.

To tako na plocicu sa "brdo" 4.7uF SMD kondenzatora 50V (ima toga) za dobar decoupling svih napona i RC filtera (ne stedeti na tome) i to ima da radi ko zmaj i da bude modul za ovu ili bilo koju drugu konstrukciju (pa i neku digitalnu varijantu :)).

Filteri su posebna plocica.

Jedino sa izborom ova 3 tranzistora moze biti malo kriticno ubuduce tako da treba razmisljati da konstrukcija bude "podesiva" (konfigurabilna) koliko moze po tom pitanju.
Ja bih mozda napravio jednu takvu PCB sa BLW (ako ih ima jos negde) ili mozda neki drugi, ne znam ni zamenu koja bi bila, dajte neki predlog a da je ta snaga i moguce nabaviti TR.

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Vidis, nisam razmisljao detaljnije u tom maniru (bufferi, senzor temperature, senzor max.struje...) a moglo bi sve to da se doda i VALJALO BI da se doda, a nista mnogo ne komplikuje. Da znas da cu da dodam!

Da da, to je prava stvar da se tako uradi, da modul bude univerzalan a da i "ovi digitalni" ( :) ) to isto mogu da prikljuce na procesor i prate SVE vitalne funkcije pojacivaca i kasnije da preracunavaju.
Mozda jedna TL431 referenca da bude tu kod merenja i to je to.

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Ok, nisam jasno naznacio koji problem je u pitanju pa zato i takvi odgovori.

Problem sa sirokopojasnim (2-30MHz) HF pojacivacima nije u velicini pojacanja na odredjenoj frekvenciji vec u ulaznoj impedansi tranzistora. Sirokopojasni transformator na ulazu ima jedan konacan odnos impedansi (od 1:4 do 1:16) i "idealan" je samo za uzi deo HF banda, odnosno samo u odredjenom delu tacno transformise ulaznih 50 oma na impedanse tranzistora. Na ostalim frekvencijama odnos je veoma narusen. Tako npr 2xBLW77 na 2MHz ima oko 4.5-j2.7 oma a na 30MHz oko 0.9-j0.2 oma.

Iz tog razloga primenjuje se R/C mreza (koju u postovanoj shemi cine otpornici 2x3E6, 2x5E6 i kondenzator 5n6) koja ima zadatak da "ispegla" razliku u impedansama preko citavog opsega. Ja nisam uspeo da izracunam optimalnu R/C mrezu i zato mi varira izlazna snaga pa sam pomislio da je prilozena shema vec empirijski proverena.

U prilogu je primer projektovanja jednog HF lineara sa veoma lepo opisanim problemom i njegovim resenjem, mozda bude od koristi.


P.S.
pdf fajl je prevelik (preko 2Mb) pa sam morao da ubacim interesantni deo kao slike. Od trece stranice (slika 7580003) pa do kraja detaljno je opisan input matching problem i resenje.

Potpis

73 de Zele YU2AX

Pa problem je bas u tome i to je Bora vec spomenuo, ne ponasa se niti ulazno , niti izlazno kolo niti tranzistori isto na svim ucestanostima i to sve zajedno daje problem koji nije lako resiv.
Takav pojacivac treba da pokrije celu jednu dekadu frekvencija, od 3 do 30MHz cak i vise ako se hoce 160m. To tesko ide tek tako. Lako je to kada ima jedan band samo ali "ovoliko" sirokopojasno tesko ...
Frekventna kompenzacija delimicno pomaze, nisam to pratio, to treba videti na VNA ali ocekujem da sigurno nije prosta zavistnost koja moze tek tako sa par otpornika da se resi.

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Izlazna impedansa nije problem, jedan isti 4:1 trafo dobro je radio na svim bandovima ali ulazni je veoma "neprilagodjen" osim za uzak deo opsega. Regulacija pojacanja/pobude ne igra veliku ulogu vec mora da se odradi precizan proracun R/C mreze.
Ili da se preklapa vise ulaznih transformatora sa razlicitim odnosima impedansi (HI) :D

Potpis

73 de Zele YU2AX

Sto onda ne probati sa aktivnom transformacijom impedance za ulazno kolo, recimo pomocu OPA2674, to je dupli wide-band OP, idealan za drajvovanje nekog push-pull-a.
Takodje, treba iskoristiti neki fabricki WB trafo, neki mali sa relativno konstantnim loss-om, recimo CX2074 ili neki Mini-Circuitis.
Mislim nije neresiv problem samo nije jednostavno, svasta tu nesto utice, kondezatori, PCB, feriti ...

Nego jedno pitanje za Boru, onaj merni most REF / FWD, u prikazonoj shemi je iza BPF, ne znam da li mozda treba da bude ispred BPF?

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Jel' moze 2 x SD1487 + SD1285 za drive za ovaj Borin PA (uz manji napon)?

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Evo jedne seme koje imam od moje radio stanice Barrett 550 od 1.6-30Mhz(bez rupa) SSB i DSB, mozda moze nesto tehnicki da se "ukrade" :) pa ko voli seme evo seme. Videcu PDF da prosledim samo da nadjem normalan upload sajt.

Potpis

YU1OTW

Moze da se uradi i sa tim tranzistorima Miki. Da sam imao takve na 12V verovatno se ne bih patio sa vecim naponima.

Danas mi je stigao jedan SMPS 24V/15A, lep, nov, radi kako treba ali njegovu radnu frekvencu cujem preko celog KT opsega... na svakih 29-30kHz. Ima li neko vec u praksi proverena resenja da smanjim te smetnje da ne mozgam sam i ne gubim nedelje tragajuci i probajuci?

"Nego jedno pitanje za Boru, onaj merni most REF / FWD, u prikazonoj shemi je iza BPF, ne znam da li mozda treba da bude ispred BPF?"
Ne Miki, MORA posle filtara tj. izmedju njih i antenskog prikljucka. kad bi se nalazio tamo gde si ti mislio da treba tesko da bi ikada "osetio" probleme sa antenom jer bi ga filter maskirao.

@1OXB

Ok fino za tranzistore, to ocekujem da mi stigne, ceo ispravan PA modul pa ce da vidimo vec sta ce moci tu da se iskoristi.

Uf, sa tim SMPS-ovima, prilicno je to nezgodno, predpostavljam koji su to moduli u pitanju, oni u sjajnim metalnim kutijama, kao industriski ...
Tesko ce tu moci da se nesto drasticno poboljsa.
Problem je sto su to "hard-switching" tipovi SMPS-ova, rade tako kako rade i prave ogromne smetnje (jer se komutacija tranzistora radi pri max naponu).
Samo gomila L/C filtera (RSO) na ulaz/izlaz moze do nekle da pomogne i junacki decoupling unutar samomg ispravljaca jer se tako resava posledica a ne uzrok problema ... :(

Za takve "fine" potrebe se koristi "soft-switching" tehnika koji drasticno manje EMI generisu, komutacija tranzistora se vrsi pri nultim naponima (ZVS) ili nultim strujama (ZCS). Unutra su strujne pojave skoro sinusnog oblika i odatle drasticno manje problema sa smetnjama. Kod prvog tipa je sve "kockasto" i to zvizdi po celom radio spektru.

Secate se onog "FSFR2100XS", e to je vec malo ozbiljniji IC za LLC ZVS rezonantni ispravljac.
Ne znam da li ste na kraju sa njim nesto uradili, ako vam zatreba ima jos koji komad da se nadje. A imam i nekih UCC25600 i L6599 kontrolera za te LLC ZVS tipove ispravljaca pa ako vam zatreba ...
Tu bi jos valjalo da se radi i sinhrono ispravljanje na sekundarnoj strani, to isto smanuje smetnje i jos povecava iskoriscenje. Recimo to se radi sa SRK2000 IC (imam i to par komada).

Zato sam se ja malo uhvatio oko tih SMPS-ova da to proucim i savladam (koliko mogu). Sve ovo sto se prodaje je low-cost (ukljucujuci i sva PC napajanja) koji jedino sto "rade" ali kako rade eto vidi se a i cuje. Dobar SMPS nije ni malo jeftin niti prost za izradu i nema bas da se kupi na svakom cosku.

>> Ne Miki, MORA posle filtara tj. izmedju njih i antenskog prikljucka. kad bi se nalazio tamo gde si ti mislio da treba tesko da bi ikada "osetio" probleme sa antenom jer bi ga filter maskirao.

Jasno. Hvala.

Potpis

Site about Software Defined Radio – SDR
http://yu3ma.net/
https://github.com/yu3ma
On-line LM317 kalkulator

Pa ono... sto jes'.. jes'... platio sam ga 35Eura, lepo je skockan u manju Al kutiju, lepo radi (napon-struja) ali pravi smetnje. Iskreno receno, nisam mislio da to bas toliko moze da smeta.
Nisam nista uradio sa onim FSFR kolom jer nisam nasao plasticno kalemsko telo vec samo dva E jezgra (kako mi je Macola savetovao) za taj LLC ZVS rezonantni ispravljac. Zato sam ja nedavno i pitao-molio ima li koga voljnog da mi uradi taj rezonantni SMPS jer ce mi pojesti bas mnogo vremena dok razvijem plocicu, dok je napravim i sve to odradim, a neko mozda to vec ima radjeno i sazvakano a i mozda malo vise vremena. Na zalost, nije bilo zainteresovanih. Probacu da ovo nekako smirim a ako bas ne bude islo, vracam se na klasican trafo i stabilizaciju. Ma resice se to a ovaj SMPS ce u najgorem slucaju da napaja nesto drugo gde nece biti tako kriticno. Otvarao sam ga i resen je sa starim kolom TL494.

Vidite kako Boro imam i ja taj isti on ne previ smetnje dok se ne ukljuci ventilator, trebalo bi da je i kod vas tako?
Po meni ovo jedino moze da se resi tako sto bi iskljucili njegov ventilator i poskidali to za aktiviranje i hladili ga sa dodatnim ispravljacem za kuler, ono neka klasika sa transformatorom kao dodatni ispravljac za ventilator. Evo slike mog, no ipak je u planu da napravim onaj Vas klasicni od 30A ali to kasnije.



Dakle kod mene je "miran" na HF-u dok se hladjenje ne aktivira a onda kuku majko...

Potpis

YU1OTW

Da, to je upravo isti koji i ja imam ali se ventilator do sada nije ni aktivirao jer iz njega povlacim ne vise od 500mA posto jos radim samo na prijemniku. Cuje se na svim bandovima i to na svakih 29-30kHz ponegde i do 9 S-jedinica. To dolazi izgleda uglavnom preko antene tj. kabla jer kad odspojim antenu cak i bez terminisanog ulaza to jedva da se cuje.