Просмотр полной версии : А можно же и так SDR выполнить
Юрий(UR5VEB)
19.01.2008, 09:31
Приветствую всех!
А почему только двухканальная НЧ обработка? Ведь можно же обрабатывать и просто - только одним каналом. В приложении я представил аппаратную часть блок-схемы такого подхода. Это квадратурный перенос ВЧ спектра на НЧ частоты для подальшей уже обработке в DSP или ПК с звуковой картой. Этот аппаратный метод переноса спектра сигнала довольно подробно обсуждался в темах: http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=8625
http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=4644
И это, так сказать, уже не ново. А в этой теме я хочу обратить внимание коллег применение этого способа применительно для SDR и других програмных обработок НЧ сигнала. Ведь обрабатывать одним каналом значительно проще и нужны менее мощные процессорные мощности. А значит и легче будет всю начинку засунуть в один корпус. Особенно это заманчиво выглядит для цифровых видов связи таких как PSK,RTTY и других. В таком случае обработка может осуществляться даже микроконтролером.
Такой подход применим и для приема DRM вещания с указанными на блок-схеме частотами ФНЧ фильтров.
Такой же подход позволит выполнить и новый способ схемотехники для вещательных АМ и ФМ,ЧМ приемников с очень низкой ПЧ.
Возможно такое применение и в мобильной связи, где как известно применяют квадратурное прямое преобразование перед подачей на два канала АЦП. Зачем два, как можно один АЦП. Это позволит уменьшить мощность процессора или освободившееся время процессора направить на другие задачи.
Я думаю такой подход заслуживает особого внимания.
Сергей Потапов
19.01.2008, 13:28
Так это же фазофильтровый однополосный тракт !?
Каким образом програмно можно проводить демодуляцию уже демодулированного сигнала?
Ну с цифровыми видам типа PSK и др. - понятно ,а с голосовыми - АМ,FM и SSB как?
Там же все на I-Q построено.
Или я чего-то не понял?
Юрий(UR5VEB)
19.01.2008, 14:15
Так это же фазофильтровый однополосный тракт !?
Каким образом програмно можно проводить демодуляцию уже демодулированного сигнала?
Ну с цифровыми видам типа PSK и др. - понятно ,а с голосовыми - АМ,FM и SSB как?
Там же все на I-Q построено.
Или я чего-то не понял?
С чего это Вы решили, что это однополосный тракт? Что фазофильтровый перенос спектра это да. Почитайте внимательно указанные темы и посмотрите на графики. Зеркальный эффект преобразования убирается здесь фазовым методом аппаратно. В SDR паразитный зеркальный канал убирается аппаратно+програмно. Потом програмно отсекается выбранная полоса частот(определяемая выбранной полосой пропускания одного из видов режима работы то ли SSB или другие) и с ней производятся все необходимые програмные операции для приведения все этого к требуемому нам виду и воспроизводится. В предлагаемом мной методе зеркалка убирается аппаратно и никаких програмных усилий не требуется. Тем более двухканального метода. Пишем спектр с полосой допустим от 0 до 24кГц и вырезаем из этого необходимый участок спектра и делаем практически все то же самое, только учитываем, что за нулевую точку нужно учитать частоту в 12кГц. По обе стороны которой будет спектр частот +- от частоты первого гетеродина на полосу первого ФНЧ в 12кГц. Правда полный обзор по сравнению с классикой SDR будет в два раза меньше. Так при частоте дискретизации звуковой карты 48кГц полоса обзора будет 24кГц.
Еще раз. Отпадает писать по двум каналам а пишем моно. Обработка моно будет намного быстрее, я думаю всем это будет понятно. Однополосным режимом аппаратно здесь и не пахнет, а выделяется нужная боковая только програмным методом.
По АМ,ФМ,ЧМ. Если делать просто как обычный приемник, то спектр переносится на вспомогательную частоту допустим 3-6кГц, дальше фильтруй и усиливай, детектируй, и опять фильтруй от остатка несущей 3-6кГц. Отфильтровать от удвоенной или учетверенной несущей(при удвоении и более АМ детекторе) я думаю проблем не будет.
Юра, фнч в данной схеме должны иметь достаточно высокую крутизну. иначе все что выше 12кгц наложится и мы получим мусор. плюс противоречивые требования к плоской ачх в полосе пропускания. теперь по поводу быстродействия. выигрыш будет не настолько существенным - это мое мнение.
Обработка моно будет намного быстрее...
Юрий, вынужден Вас огорчить - чтобы в этой полосе демодулировать CW или SSB на любой частоте, его надо сдвинуть на "нулевую" частоту, то есть обработка начнется с програмного I/Q смесителя и дальше будут все те же два канала. Если не нужна перестройка внутри полосы (только общая панорама), то можно обойтись фильтрами 0.3-2.4 кГц или телеграфным, но панорама будет по одну сторону от этого канала. Вообще, процессорная мощность дешевеет, поэтому уже сейчас в какой-нибудь недорогой ARM7 можно запихнуть вполне приличный тракт. Вот Андрей (Relayer) сделал удобное средство тестирования программных модулей (ну просто Simulink :D ), к нему еще интерфейс для сивых кусков и можно отлаживать код, а потом портировать на ARM или еще куда.
Юрий(UR5VEB)
19.01.2008, 17:22
Юрий, вынужден Вас огорчить - чтобы в этой полосе демодулировать CW или SSB на любой частоте, его надо сдвинуть на "нулевую" частоту, то есть обработка начнется с програмного I/Q смесителя и дальше будут все те же два канала. Если не нужна перестройка внутри полосы (только общая панорама), то можно обойтись фильтрами 0.3-2.4 кГц или телеграфным, но панорама будет по одну сторону от этого канала. Вообще, процессорная мощность дешевеет, поэтому уже сейчас в какой-нибудь недорогой ARM7 можно запихнуть вполне приличный тракт. Вот Андрей (Relayer) сделал удобное средство тестирования программных модулей (ну просто Simulink :D ), к нему еще интерфейс для сивых кусков и можно отлаживать код, а потом портировать на ARM или еще куда.
Я конечно еще очень далек от технологий DSP и его программирования. То что нужно часть спектра преобразовать к так называемому "нулю" частоты это простая истина. А зачем это разбивать на два канала? Преобразовали к нулю и с учетом по какую сторону от опорного Гп. и не попадает ли нужная часть спектра на обе полосы и воспроизводим. Все же меньше операций. Да и то что процессорные мощностья дешевеют не ответ. Всегда для радиолюбителя это будет дорого или труднодоставаемое. Идею скорее я расчитываю на парк старых DSP, мобилок, смартов и ПКП. И не главное здесь очень уж высокие параметры и полный сервис. Даже не беда, если будет перестройка и вручную а точная програмная уже с мобилки или ПКП в пределах нескольких килогерц.
Юрий(UR5VEB)
19.01.2008, 17:40
Юра, фнч в данной схеме должны иметь достаточно высокую крутизну. иначе все что выше 12кгц наложится и мы получим мусор. плюс противоречивые требования к плоской ачх в полосе пропускания. теперь по поводу быстродействия. выигрыш будет не настолько существенным - это мое мнение.
Андрей, а как практические эксперименты с этим принципом на трех фазах? Удалось ли выкроить время для этого?
А может уже кто то пробовал спаять по такому принципу и удалось просмотреть реальный спектр на выходе на спектроанализаторе? Будет интересно всем.
То что нужно часть спектра преобразовать к так называемому "нулю" частоты это простая истина. А зачем это разбивать на два канала?
Юрий, тут два пути. Можно тупо взять Фурье от всей полосы, вырезать канал фильтром и сдвинуть к нулю, потом обратное Фурье преобразование. Не без недостатков, но работает, и есть пути улучшения. А вот если сдвигать цифровым "смесителем", то проблема та же, что и в аналоговой технике - "положительные" и "отрицательные" частоты не отличаются в одном канале, нужна квадратура или векторное представление. Поэтому обычно квадратуру стараются получить прямо на входе, а лучше еще и до цифры :D Насчет КПК и подобных платформ - мысль интересная, но сам до сих пор пользуюсь Palm m105 где никакой мультимедийностью и не пахнет :D
короче (с) :) перенос к нулю можно делать по разному. проще всего через фурье и напрямую двигать спектр. в случае IQ-каналов надо делать комплексное FFT. в случае предложенном Юрой - вещественное.
второй путь - домножение на квадратурную подставку и убирание ненужной боковой гильбертом. теже помидоры вид сбоку. существенного выигрыша в быстродействии не получим.
обработка IQ-каналов позволяет на ранней стадии компенсировать амплитудно-фазовый дисбаланс. в случае обработки моно-канала пить баржоми будет как говорится уже поздно и никакой компенсации мы сделать не сможем.
теперь кпк. обычно у них моно-микрофонный вход и стерео выход. если для цифровых мод (psk и тп) это еще както можно прикрутить, то для голоса никак т.к. нужен сквозной канал а его нет.
Вот Андрей (Relayer) сделал удобное средство тестирования программных модулей (ну просто Simulink Very Happy ), к нему еще интерфейс для сивых кусков и можно отлаживать код, а потом портировать на ARM или еще куда.
Вадим, будет заинтересованность обсчественности - будет интерфейс к цэ или чему угодно в виде длл. а пока такой заинтересованности нет. все сидят и ждут когда на блюдечке да с голубой каемочкой :)
Андрей, а как практические эксперименты с этим принципом на трех фазах? Удалось ли выкроить время для этого?
к сожалению пока нет
Вадим, будет заинтересованность обсчественности - будет интерфейс к цэ или чему угодно в виде длл. а пока такой заинтересованности нет. все сидят и ждут когда на блюдечке да с голубой каемочкой :)
Андрей, я нахожу Вашу платформу очень удобной для экспериментов: можно взять все модули кроме одного готовыми и отлаженными и заниматься своим модулем. Но вот свой модуль хочется иметь сивым :-( , посему готов принять на себя часть работы. Если сделаете DLL с краткой инструкцией - берусь расписать ее подробно и дать пример сивого модуля. Скорости правда не гарантирую, ибо был профессиональным embedded программистом только до 1996 года :-( Юрий, извините, что я тут не по теме.
Вадим, открыл тему на гугле. перемещаемся туда.
Юрий(UR5VEB)
20.01.2008, 11:20
Приветствую всех!
Юра, фнч в данной схеме должны иметь достаточно высокую крутизну. иначе все что выше 12кгц наложится и мы получим мусор. плюс противоречивые требования к плоской ачх в полосе пропускания.
Доля истины у Вас, Андрей, есть. Но как я прикинул это только сузит полосу обзора еще вдвое. Обьясняю почему. Так как частоты выше 12кГц после первого преобразования немного ослабившись пройдя ФНЧ имеют противоположную фазовую полярность и в нижней выходной полосе они будут подавленны. А в верхней они просуммируются это факт. Так что нужно использовать нижнюю полосу, что ниже 12кГц а верхнюю отсечь ФНЧ с частотой среза в 12кГц. Да и это нужно только для уменьшения мусора на входе зв.карты выше 12кГц. Ведь програмно, что ниже 12кГц, мы можем делать с этим спектром что угодно.
Юрий(UR5VEB)
20.01.2008, 11:41
Юрий, тут два пути. Можно тупо взять Фурье от всей полосы, вырезать канал фильтром и сдвинуть к нулю, потом обратное Фурье преобразование. Не без недостатков, но работает, и есть пути улучшения......
Вот и зацепиться за этот способ и если Вы говорите, что есть пути улучшения, то и попробовать его улучшить. Главное что бы был эффект в быстродействии. И как Вы оцениваете Фурье на данном этапе в быстродействии? Он уступает другим, которые работают в квадратуре?
У меня к сожалению нет КПК но есть смарт Nokia 7610 и конечно же и нотебук есть, правда не очень то крутой но тянет довольно хорошо мой SDR (конвертер+Ишим-003 :) ). Но, как говорится, хочется чего то автономного и небольшого... :) Выписал я крутой 8-ми ядерный МК Propeller P8X32A. Вот и кручу его в руках уже полгода, как бы это все его на SDR припнуть :). Производительность каждого ядра 20Мимп, а общая 160. В принципе что то должно получиться... :)
Вот и зацепиться за этот способ и если Вы говорите, что есть пути улучшения, то и попробовать его улучшить. Главное что бы был эффект в быстродействии.
Тут, скорее всего, сработает "закон сохранения" - при одинаковом качестве работы алгоритмы будут съедать равные процессорные ресурсы. Мое мнение - Фурье незаменим в панораме и удобен при программной коррекции амплитудных и фазовых ошибок, в остальном обработка чисто во временнОй области выигрывает. Могу ошибаться.
Но, как говорится, хочется чего то автономного и небольшого... :) Выписал я крутой 8-ми ядерный МК Propeller P8X32A. Вот и кручу его в руках уже полгода, как бы это все его на SDR припнуть :).
Спасибо за информацию - интересный чипец! А есть ли к нему какие-нибудь готовые примеры? Тут, IMHO, важнее всего стандартность и доступность архитектуры: вот и имеем в массах SDR на PC под Windows. Поэтому и кажется, что архитектура ARM имеет шанс на применение в любительских SDR разработках. Опять-таки, могу ошибаться.
Юрий(UR5VEB)
21.01.2008, 01:13
Тут, скорее всего, сработает "закон сохранения" - при одинаковом качестве работы алгоритмы будут съедать равные процессорные ресурсы. Мое мнение - Фурье незаменим в панораме и удобен при программной коррекции амплитудных и фазовых ошибок, в остальном обработка чисто во временнОй области выигрывает. Могу ошибаться.[quote]
Конечно очень жаль, что мало обещающего. Но буду надеяться, может и появятся лучшие прогнозы в этом направлении.
[quote="vadim_d"]
Спасибо за информацию - интересный чипец! А есть ли к нему какие-нибудь готовые примеры? Тут, IMHO, важнее всего стандартность и доступность архитектуры: вот и имеем в массах SDR на PC под Windows. Поэтому и кажется, что архитектура ARM имеет шанс на применение в любительских SDR разработках. Опять-таки, могу ошибаться.
МК интересный. Но к сожалению по радиолюбительской тематике практически нет ничего. Есть только пример микрофонного монитора со сквозным каналом на телефоны и довольно продвинутый синтезатор, наподобии по функциям SpectroLab. Что замечательно так это то, что все исходники открыты. Но применяется специфический интерпретатор Spin для написания текста программы, которая потом компилируется. Но можно писать и чисто в ASM-ме. Правда все же стартовый скрипт на Spin-е в одну строку. Как у доброго и памятного Basic в Спектрум. :D Но откомпилированный код работает очень производительно. Это сродни С-- по обьему и скорости работы, в отличии от С или С++ .
На сайте есть форум и довольно много информации можно получить.
http://forums.parallax.com/forums/default.aspx?f=25
Но к моему сожалению я не владах с английским :?
МК интересный. Но к сожалению по радиолюбительской тематике практически нет ничего.
....
На сайте есть форум и довольно много информации можно получить.
http://forums.parallax.com/forums/default.aspx?f=25
Но к моему сожалению я не владах с английским :?
Юрий, действительно, среди тем форума на первых трех страницах ничего радиолюбительско не увидел. Зато увидел заголовок "скоро будет готов компилятор Си". Может, тогда народ на него и накинется? :crazy:
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2025 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot