SDR DDC трансивер ЕРМАК

[UT4UBK]

Добрый день, по совету старожилов форума , обозвал свою разрабатываемую конструкцию Ермак и выкладываю описание для обсуждения.

Что сейчас готово и запущено:

1. Плата DSP_ARM на базе TI SoC. Экран 5 дюймов, 800x472. OS QNX, написаны и отлажены все драйвера, и гуи. В наличии - сетка 100 мбит и два USB, тачскрин, 4 энкодера, 26 кнопок, основной энкодер. Софт полностью отлажен, гуйня в процессе, приемник принимает. Есть небольшие проблемы с подавлением зеркалки, тк требуется переписать стандартный фильтр гильберта, чтобы получить групповую задержку в целое число раз. Подключение динамиков или телефона, 5 полосный эквалайзер для динамика и микрофона. FPS примерно 25. Можно больше. Врямя старта всей сиcтемы - 5 секунд. На приемнике поднят telnet. Память 64 мб, свободно 40. Автомонтирование флеша. Rootfs развернута в RAM. Есть встроенный флеш диск на 200 мбайт.

2. Плата FIP на ней расположены кнопки и энкодеры, и ставится модуль DSP_ARM.

3. Фронтенд. За оcнову взять Давидовский модуль DDC, полностью переразведен. Шумовая полка порядка -132 dB. Есть проблемы с большими сигналами, при уровне -35dB происходит переполнение. Причины - изучаются.
По предварительным оценкам - приемник тянет два FIR фильтра основной селекции 192 порядка +гильберт 72 + периодически оконный FFT 1024 точки для спектроанализатора. Требуется около 400тыс циклов DSP. Без децимации можно обрабатывать до 760 кгц в реалтайме, с децимацией - 960 кгц, больше, думаю, и не надо. Или ввести второй приемник.

В планах - закончить прошивку DSP (подгружаемые фильтра, шумоподавитель, нотч фильтр, работа на передачу итд ). Сделать вторые, исправленны версии плат. Развести плату разъемов, DPF, УМ и автотюнер.

Во вложении - схема фронтенда, просьба прокоментировать для версии номер 2. Из ошибок - забыл завеcти VCOM на балун. Также выкладываю прошивку FPGA.

Виде работы приемной части выложу позже. Коммерчеcкого интереса не преследую, just for fun. Просьба не пинать пианиста, он играет как может. Это первая моя конструкция в КВ.

Комментарий модератора

1. UN7RX:
2. 
   Всех предупреждаю - авторские ветки на CQHAM будут модерироваться предельно жестко. Если вам что-то не нравится, вы в них просто не заходите, а за наезды на авторов будут баны вплоть до пожизненных.
   Запрещены любые обсуждения в стиле "это не правильно". Авторская ветка предполагает повторение желающими авторской конструкции, ВСЕ. Автор для этого предоставил все необходимое - решайте сами, будете вы это собирать, или пойдет искать что-то другое.

[EU1SW]

Приемник на базе LTC2165 наиболее вероятно может иметь MDS не лучше -123.7 дбм в полосе 500 Гц.
Все остальное - от лукавого

[SVd2004]

Трансивер Odyssey-2 TRX (2017) на базе LTC2165
Чувствительность MDS(500) -127 дБ, с установленным УВЧ -134 дБ

[UT4UBK]

Я абсолютно согласен, что "осетра надо урезать" и -134dBm - моя ошибка. С другой стороны, производить вычисления в софте - тоже неправильно. Есть методики измерения, есть таблицы Шервуда, есть оборудование. "Бьют не по паспорту, а по лицу" Основная задача - понять , насколько в данном конструктиве реализованы параметры ADC и найти методику, которая позволяет сравнивать свои измерения с Шервудовскими. Скажу сразу, при таких измерения 3dB - есть очень много возможностей "пошалить" и подогнать результаты. Надо будет попробовать измерения, указанные Сергеем SINAD = -12dB (для начала найти методику) и сравнить результаты с измерениями MDS

По совету LZ1AO Сергея - увеличил FFT до 8192, расширил полосу до диапазона звуковых частот 100-3000 Hz

RF OFF



RF ON



Аттенюатар пришлось уменьшить на -3dB. Итого MDS 124dBm Blocking gain level 127dB

Сергей EU1SW, если Вам не сложно, приведите ваш расчет MDS.

Заодно и измерил подавление боковой.

RF ON, USB, -101dBm



RF ON, LSB, -13dBm



Подавление боковой - 88dB на частоте 1kHz. Надо будет сравнить на частотах 150-200 Нz, так как там точность фазового сдвига уж меньше, хотя я специально подбирал коэффициенты для этого диапазона. Фазосдвигающие (-45 /+45) фильтры имеют размерность 192 tap.

[rx9cim]

Предполагаю что дело не в частоте, а в порядке фильтра. Какой сэмплрейт обработки? 12кГц?
Попробуйте количество тапов увеличить.

По хорошему порядок фильтров должен обеспечивать подавление за полосой не хуже динамического диапазона . Смысла нет делать как в аналоге - динамика отдельно, прямоугольность отдельно.

[UT4UBK]

Предполагаю что дело не в частоте, а в порядке фильтра. Какой сэмплрейт обработки? 12кГц?
Попробуйте количество тапов увеличить.

Зачем? Этого значения с головой достаточно. Там ФЧХ имеет немного большие колебания в диапазоне от 20 до 120 Гц. Пришлось много крутить настроек, чтобы их уменьшить. С другой стороны , в SSB все равно ниже ста герц уже работает ФВЧ и прилично давит эту область частот.

По порядку фильтра основной селекции - имеет смысл делать настраиваемую прямоугольность. Я сделал в настройках на выбор два типа фильтров IIR с большой прямоугольностью и FIR min phaze с меньшей. Особых искажений в IIR не заметил, наверно уши не "золотые". Разница хорошо ощутима в телеграфных фильтрах, там да, шум мягче.

[EU1SW]

Расчет не представляет никакого секрета и тайны. Из даташита имеем значение СШ для всей первой зоны Найквиста. Интересующая нас полоса 500 Гц. Выигрыш от изменения полосы составит 10*log10(61440/0.5)=50.9 дб, суммируем 76.8 + 50.9 =127.7 дб, это и есть ваш идеальный BDR для полосы 500 Гц, зная значение 0 дбфс находим MDS +4-127.7=-123.7 dbm

[UT4UBK]

Расчет не представляет никакого секрета и тайны. Из даташита имеем значение СШ для всей первой зоны Найквиста. Интересующая нас полоса 500 Гц. Выигрыш от изменения полосы составит 10*log10(61440/0.5)=50.9 дб, суммируем 76.8 + 50.9 =127.7 дб, это и есть ваш идеальный BDR для полосы 500 Гц, зная значение 0 дбфс находим MDS +4-127.7=-123.7 dbm

А учет трансформатора?

[EU1SW]

+4 дбм для 0 dBFS это и есть учёт трансформатора, без трансформатора надо было бы считать относительно +10 дбм.

[rx9cim]

Ut4ubk - мой опыт с iir фильтрами говорит об их абсолютной нормальности для восприятия на слух при более менее широких полосах. Для узких полос высокие порядки iir могут вызвать звон, сталкивался с этим.
По поводу 88дБ - т.е. как бы говорится что ДД по забитию 127дБ, но при этом трансивер будет слышать все что выше 88дБ по второй полосе. Не кажется ли вам это нелогичным?
Да, в аналоговых трансиверах так и было, т.к. сложно реализовать высокое подавление за счет ограниченности ФОС. Но в цифре можно всякие чудеса сотворить и получить лучший результат.
Потом не совсем понял про зависимость подавления от частоты - в полосе удержания ких фильтры имеют линейный фазовый сдвиг. Откуда зааисимость?

[LZ1AO]

Без сигнала -49.207дБ, с сигналом -44.516дБ. Т.е. соотношение с/с+ш у Вас 4.691дБ.

Не на то смотрите. В красном на картинках - общая мощность, с сигналом и без. Все в порядке, разница ~3dB.

О методиках - методика измерения SINAD позволяет подать сигнал непрерывно и исключит влияние АРУ, но в измерителе необходим Notch filter на частоту сигнала с подавлением не менее 30-40dB и полосой подавления на уровне 3дБ не более BW/10, где BW - полоса фильтра измеряемого приемника.
Легче всего измерить (S+N)/N, без АРУ. Измеряем Pn, потом P(S+N), потом считаем. Метод предполагает, что нелинейные искажение сигнала приемником достаточно ниские.
O NF - я согласен с Вами, он характеристика более чем достаточная.