Archive

Archive for the ‘SDR’ Category

RTL-SDR – 1. deo

August 5, 2012 4 comments

Vec neko duze vreme je u SDR krugovima vrlo aktuelna varijanta bazirana na jeftinom DVB-T USB uredjaju koji uz adekvatne drajvere i programe moze da sluzi kao Software Defined Radio prijemik za opseg od 50MHz do 1700MHz a uz male HW prepravke i za HF oseg od 0Mhz do 28.8MHz.

Ovaj mali simpaticni uredjaj je prvestveno namenjen za prijem FM Radia i digitalne televizije po DVB-T standardu ali obzirom da je nasa RATEL agencija odlucila da zvanicni standard u Srbiji bude DVB-T2 ovaj uredjaj ce tesko biti iskoriscen u tu svrhu a inace i jedan od razloga zasto se takvi i slicni USB uredjaji ne prodaju na nasem trzistu. Ukoliko zelite da pribavite jedan ovakav primerak po ceni od 17€, mozete posetiti (proverena prodavnica) DealExtreme. Sledeca slika prikazuje unutrasnjost Ezcap DVB-T primerka koji mi je stigao sa DX:

Sta je u celoj ovoj prici sa ovim USB uredjajem tako zanimljivo?

Da prvo objasnim sta sadrzi ovaj uredjaj u sebi. Postoje X varijacija na ovu HW konstrukciju ali je svima zajednicko da poseduju jedan digitalni tuner IC i jedan baseband AD konvertor IC sa USB interfejsom. Za tuner se prvo pocelo sa Elonics E4000 sa kojim jos pre nekoliko godina bio projektovan cuveni SDR FUNcube USB dongle. U medjuvremenu je firma Elonics otisla pod led i na trziste se pojavio vrlo slican FC0012 i FC0013 firme Fitipower digitalni prijemnik.

Sledeci blok diagram prikazuje unutrasnju strukturu E4000 IC koja skoro indenticna kao i kod FC0012/13.

Iz prilozene slike se odmah da zakljuciti da je ovo vec vidjen koncept koji se primenjuje kod Softrock i ostalih SDR konstrukcija stim da je ovde u E4000 to sad sve integrisano u jednom IC. Na zalost, za ovaj E4000 niti FC0012/13 trenutno nije javno dostupna tehnicka dokumentacije, tj dostupna je samo na zahtev uz potpisivanje NDA ugovora.

U poredjenju sa FunCube gde je koriscen custom baseband AD i DSP procesor, kod ovih novih DVB-T USB uredjaja se umesao veliki proizvodjac Realtek koji je izbacio na trziste RTL2832U chipset i automatski doveo do drasticnog obaranja cene ovakvih gotovih uredjaja. RTL2832U je dvokanalni AD konverter sa diferencialnim ulazima, rezolucije 8bita sa maksimalnim sample rate od 3.2Msps. U ovom IC se dodatno nalazi i digitalni down-konverter (DDC) koji je prvestveno postavljen kako bi se medjufrekvenca (IF) iz tunera mogla postaviti na bilo koju frekvenciju ali je uprava on iskoriscen i za “hakove” sa direktnim prijemom HF osega. Takodje RTL2832 poseduje integrisan USB 2.0 interface kao i I2C port za kontrolu tunera. Dodatno ovaj IC zadrzi i jos neke funkciske blokove vezane za samu DVB-T televiziju ali nam oni u ovom trenutku nisu bitni.

Cela prica pocinje kada se “skontalo” da ovaj RTL2832U moze da radi AD konverziju i da izlazne podatke izbacuje kao RAW (ne procesiran/ne kompresovane) zapis sto omogucava da na PC racunaru radimo dalje procesiranje ili demodulaciju koja se oslanja cisto na upotrebljeni software. Otuda njega u SDR svetu 🙂

Nastavak sledi …

Advertisements
Categories: SDR Tags: , , , ,

DSP Radio USB Si570 Controller – Download

May 29, 2012 Leave a comment

DSP Radio USB Si570 Controller (beta) verzija nakon malo testiranja i sa par novih funkcija je konacno dostupna za preuzimanje u binarnom formatu. Ova verzija nije savrsena ali je sasvim funkcionalna. Jedna od novih funkcija je ta da je moguce ukucati u polje za ucestanost direktno numericku vrednost koja ce biti poslata preko USB interfejsa ka Si570 oscilatoru tako da je moguce koristiti ovaj program za kontrolu oscilatora nevezano od DSP Radio aplikacije.

Program poseduje u sebi i nezavisni driver za komandno okruzenje (Contents/Resources/hidtest2) koji prakticno upravlja USB PIC 18F2550 kontrolerom baziranom na firmware-u objavljenoj na SourceForge stranici ovog projekta. Raspolozive opcije ovog drivera moguce je dobiti kucanjem u komandnom okruzenju (shell) “./hidtest2 -h”. Zamenom ovog drajvera sa adekvatnim u okviru aplikacionog paketa, moguce je koristiti ovu GUI aplikaciju i za druga HW/SW resenja za upvaljanje lokalnim oscilatorom SDR primopredajnika.

Preuzmanje aplikacije SDRBrowserV2.app.zip iz SVN repozitorijuma (putanja trunk > SDRBrowser > SDRBrowserV2.app.zip):
http://sourceforge.net/p/usbpicsi570/code/

Categories: SDR, TX Tags: , , , ,

EMI suppression

May 3, 2012 Leave a comment

Evo jedan konkretan slikovit primer koliko moze da utice kvalitet NF kabla na prijem kod SDR prijemnika. SDR je zgodan za poredjenje jer se kod njega svi ti problemi tacno “vide” a naravno sve se to desava i kod klasicnin krijemnika samo se malo teze uocava. U ovom malom eksperimentu sam pustio prijemnik i u toku rada brzinski zamenio kablove kako bi tacno mogao da uporedim. U pitanju je kabal za povezivanje SDR prijemnika sa zvucnom karticom.

Kabal br 1 je rucno sastavljen sa dodatim EMI feritnim prstenovima (EMI suppression) za suzbijanje smetnji dok je br 2 kompletno fabricki bez feritnih prstenova.

Razlika je ocigledna, kod kabla br 2, brum i shum oko nulte ucestanosti (0 – 3kHz) je drasticno izrazen dok kod kabla br 1 to skoro da uopste nepostoji. Ova pojava se drasticno uvecava kada je prijemni signal nizeg inteziteta pa je neophodno da se izvrsi dodatno programsko pojacanje signala (software gain).

U ovom slucaju je masa od USB i masa od signalnog kabla bila potpuno/galvanski razdvojena. Kada sam probao sa spojenim masama (naravno sve zavisi od kompletne postavke racunara/zvucne kartice) dobio sam jos gomilu fleka (uspravne linije oko nulte ucestanosti veoma jakog intenziteta) koje su kod kabla br 2 bile drasticno izrazenije. Naravno, sam kvalitet kabla takodje ima veliki uticaj pa je preporucljivo za povezivanje SDR prijemnika sa zvucnom karticom koristiti sto je moguce bolji kabal posto je to “usko grlo” cele postavke. Svi ti problemi koji se vide na ekarnu se narvno i prakticno cuju kod prijema!

Posto suzbijanje smetnji kod radio uredjaja ima veliki uticaj na kompletan prijem, evo primer kako treba sve kablove koji ulaze i izlaze iz uredjaja dodatno “blokirati” sa feritnim prstenovima visokog permabiliteta. Na slici se vide dva kabla sa fabricki dodatim feritnim prstenovima dok su druga dva kabla rucno sastavljena.

Mislim da ce vam ovaj mali primer biti od koristi 😉

Categories: SDR Tags: ,

ZMSDR Si570 GUI Controller

April 30, 2012 Leave a comment

Nakon USB drajvera za ZMSDR koji je pisan za shell okruzenje, dosao je na red i prateci GUI. Ovaj GUI interface je predvidjen za povezivanje DSPRadio SDR programa sa ZMSDR USB baziranim kontrolerom za Si570 i zasniva se na izvornom code-u SDRBrowser-a autora PA3BYA dok u pozadini koristi  driver ciji je source code objavljen na SourceForge stranici.

Aplikacija je pisana u XCODE i bazirana na je Cocoa interfejsu. Trenutno je aplikacija u beta fazi i nakon testiranja ce biti dostupna za preuzimanje u binarnom formatu.

Categories: SDR Tags: , , , ,

Merenje pomocu sweep generatora

April 7, 2012 Leave a comment

Stigla merna tehnika 😉 …

Evo jedan zanimljiv primer merenja (dok sam probao instrumente) pomocu Sweep generatora (napredan vobler malo starije generacije) i osciloskopa u X/Y modu.

Za primer je uzet jedan prost BPF za 80m

Slika prakticno govori sve, ja sam samo malo docrtao radi lakseg razumevanja …

Nivoi atenuacije su ustanovljeni naknadno preko step atenuatora (100dB po 10dB korak i drugi 10dB sa 1dB korakom). Zanimljivo je kod ovog generatora da poseduje markere koji se mogu postavati na svakih 1, 10 ili 100MHz radi lakseg orijentisanja u prikazu. Izlaz iz filtera je povezan u fabricki detektor (VF ispravljac) potom u “marker in” sklop dok je “marker out” povezan na Y odklon (korekcija YU1AW, tnx!). X odklon je klasican testerasti (sweep) signal koji dalazi iz ovog generatora.

Bice zanimljvo iskoristiti ove sprave prilikom projektovanja sledece verzije ZMSDR-a. 😉

PS: Stigla mi je i jos jedna “prava” i “ludja” sprava za merenje ali o tome kada je malo “provalim” i napravim neka konkretnja merenja na trenutnom ZMSDR RX/TX

ZMSDR I/Q TX – 2. deo

February 17, 2012 Leave a comment

Da li ste slusali mozda album od Disciple A Kitchme – I Think I See Myself On CCTV?
Sada mogu i ja da kazem slicno, I Think I See Myself On WebSDR!  🙂

Slika prikazuje prijem signala (ljubicasti spektar) koji salje ZMSDR (samo nosilac, bez modulacije) sa snagom od 5W na 520km udaljenoj lokaciji. Prijemni signal je relativno slab, S6 po “S” skali tj skoro na ivici prijema. I ovako slab signal je za mene odlican rezultat sto pokazuje da je TX koncept koji sam predstavio poptuno ispravan.

Sam I/Q modulator je vrlo malo izmenjen. OPA1632 diferencijalnog pojacivaca koji je uzgred mozda jedan od najboljih audio operacionih pojacivaca koje je Texas Instruments napravio, u mom konceptu se nije pokazao bas najsjanije. Ovaj OP je prilicno zahtevan po pitanju napona napajanja kao i potrebne struje. Posledicno ovaj OP se prilicno greje i bez ozbiljne dvoslojne PCB koja je projektovana tako da dodatno i odvodi toplotu, tesko da moze da se koristi. Takodje, njegova velika mana je sto ne moze da na svom izlazu daje napone koji su bliski naponu napajanja i samim tim gubimo deo snage koju moze da proizvede (non rail-to-rail).

Sa druge strane, THS4521 koji sam trenutno postavio u modulator je totalno druga prica. Ovo je Low Power, Low Noise, Rail-To-Rail diferencijalni operacioni pojacivac predvidjen za 5V napajanje. Sa ovim OP sam dobio vise snage sa nizim naponom napajanja (5V) u odnosu na OPA1632. Dodatno, ovaj OP se uopste ne greje pa je njegovo mesto u ZMSDR TX zagarantovano.

Naravno, 5W koje spominjem nisu dosli direktno iz modulatora vec od prostog single-band linearnog pojacivaca sa jednim IRF510 tranzistorom koji je spojen na izlaz iz modulatora. HF pojacivac je sklopljne po ovoj shemi uz malu modifikaciju, ulazni atenuator i RX/TX preklopnik je izbacen i koriscen je samo 80m-ski filter. Signal iz pojacivaca je dalje spojen na Inverted V antenu preko MFJ-945D antenske kutije. Tehnicki je potrebno dodati jos jedan mednju pojacivacki stepen izmedju I/Q modulatora i IRF510 kako bi dobili jos vise izlazne snage ali ja u mom slucaju nisam koristio – bilo mi je zanimljivije ovako.

Sledeca vrlo interesantna funkcija ovog ZMSDR I/Q modulatora se svodi na to da je moguce dobiti kako single-ended tako i diferencijalni izlaz iz modulatora prostim ukrstanjem 4 izvoda na CBT3253 (2. grana u kolu – protivfazno). Diferencijalni izlaz daje nekoliko vrlo bitnih prednosti. Kao prva je drasticno manje izoblicenje signala i bolja izolacija od lokalnog oscilatora. Ono sto je ovde poenta, ovakav diferencijalni signal mozemo dalje pojacati sa nekim opet vrlo pristupacnim brzim drajverskim IC koji mogu direktno da guraju gornju i donju granu jacih izlaznih FET tranzistore u push-pull pojacivacu cime izbegavamo koriscenje ulaznog transformatorskog kola za pojacivac koji je inace vrlo kritican i po pravilu problematican za nabavku dok sa druge strane dobijamo drasticno bolje karakteristike generisanog signala uz manje komponenti.

Posto je cela ova postavka prilicno interesantna za experimentisanje, bile su mi potrebne dodatne izmene u DSP Radio programu koji nazalost nije open source. Medjutim, kratak e-mail autoru Sebastianu Mrozeku DL2SDR sa nekoliko zahteva za izmenu su urodile plodom! Sebastian je u roku od par sati izbacio novu verziju DSP Radio 1.3.4 sa novim funkcijama te mu se ovom prilokom zahvaljujem na zalaganju. Nova verzija izmedju ostalog donosi i mogucnost da se sirina (bandwith) TX signala sada moze proizvoljno menjati isto kao i kod RX sto daje dodatne mogucnosti za upravljanje generisanim / modulisanim signalom. Sa ovom funkcijom je cak moguce napraviti i neku vrstu prostog mreznog analizatora ali o tome kada dodje vreme.

Categories: SDR, TX Tags: , , ,

Nov ZMSDR PIC firmware i USB kontrolni program

February 5, 2012 Leave a comment

Posle izrade TX prototipa koji sam predstavio u predhodnom postu, doslo je na red da se malo i PIC firmware izmeni.

Nov PIC firmaware verzije 1.2 sadrzi novu opciju za upravljanje predajnikom (prebacivanje RX/TX). Ova opcija je relativno prosta i njena funkcija se svodi samo na ukljucivanje i iskljucivanje napona na RA2 pinu od PIC kontrolera koji se dalje koristi za relejni preklopnik (kod antene) i zaustavljanje/startovanje de/modulatorskog kola kako bi izbegli da prijemnik radi dok je ukljucen predajnik i obrnuto.

Za kompletiranje TX funkcije bilo je neophodno i modifikovati medju-program (u mojoj postavci) SDRBrowser koji je zaduzen za “slusanje” programskih dogadjaja koje proizvodi DSPRadio. Prakticno, kada se u DSPRadio ukljuci predaja, SDRBrowser prepozna taj “dogadjaj” i shodno tome posalje komandu PIC kontroleru za ukljucivanje predajnika.
SDRBrowser u ovom trenutku nije Open Source tako da sam izvorni code za Mac OS X dobio direktno od autora Gerrit Polder PA3BYA kome se ovom prilikom zavaljujem.

Svi spomenuti programi, PIC firmware (hex), USB kontrolni program (source) i modifikovani SDRBrowser (binary) su dostupni na SVN repozitorijumu ZMSDR projekta na adresi http://sourceforge.net/p/usbpicsi570/code/.

Categories: SDR, TX Tags: , , ,