Diapositiva 1

ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI
ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE - BA
Sabato 5 e Domenica 6 Aprile 2008
Hotel Russott - Giardini Naxos (ME)
Giancarlo MODA, I7SWX
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
SDR
Software Defined Radio
Carrellata
Storico-Tecnica
C -GianGian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
Chi e’ I7SWX ?
SWL: I1-10089
Licenza dal 1963: ex I1SWX, I5SWX, I2SWX, I0SWX
F5VGU, W1-I7SWX, CE-I7SWX
Diploma Speciale:
CONTRAVVENZIONE MINISTERO PT- 1953
…perche’ operava senza autorizzazione dalla stazione
del padre Beppone, I1SWX
Autocostruttore: 10000 e 1 progetti iniziati e ??? Terminati
Salito alla ribalta del Radiantismo per l’idea di utilizzare i
Fast Bus Switches per i Mixer ed in
Particolare per gli H-Mode Mixer
CHE COSA HA A CHE FARE CON GLI SDR?
Lo vedremo di seguito...
Avrebbe anche un compito istituzionale (?):
Presidente della giovane Sezione ARI di Cassano delle Murge BA – IQ7MU – 5-6-2004
In questa funzione e’ il Rappresentante per l’Italia del G-QRP Club
C -Gian- I7SWX - 2008
All’inizio era la radio a galena…
C -Gian- I7SWX - 2008
Poi si e’ passati alla singola
conversione…
C -Gian- I7SWX - 2008
Con il processo di trovare migliori funzionalita’
e per meglio ridurre le frequenze immagine si e’
passati alla doppia conversione…
C -Gian- I7SWX - 2008
Quindi alla tripla e cosi’ via…
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
In Realta’ ….
Il nostro Ricevitore a 3 Conversioni
E’ divenuto a 4 o 5 conversioni,
Se teniamo conto degli
IF-Shift e Pass Band Tuning
C -Gian- I7SWX - 2008
Nel frattempo c’era qualcuno che poco si
allontanava dalla radio a galena… e
sperimentava con dei semplici ricevitori
chiamati a conversione diretta …
ma questa soluzione
presentava un grosso
problema per la
ricezione della SSB
in quanto non si aveva
l’annullamento o
riduzione della banda
laterale opposta e
dell’immagine
C -Gian- I7SWX - 2008
Ed allora qualche
ragazzo sveglio
comincio’ a far
funzionare il proprio
cervello … vennero
fuori alcune soluzioni
valide per quei tempi …
Il Ricevitore a
Sfasamento
Ma per questo era
necessario
capire bene i
mixer…
C -Gian- I7SWX - 2008
Comprendere i Mixer I-Q
Per comprendere l’I-Q Mixer possiamo guardare ad un
classico mixer per RF e che e’ utilizzato nella maggior
parte dei progetti di RX a conversione diretta.
Il Mixer per RF effettua la “moltiplicazione” di due segnali sinusoidali, uno a
RF, f1,
proveniente dall’antenna con uno dell’oscillatore locale LO, f2, e la risultante
e’ la
somma e la differenza di queste frequenze.
Ad esempio, se f1=1001kHz e f2=1000kHz
avremo in uscita (IF) due frequenze
f3=1001kHz-1000kHz=1kHz e f4=1001kHz+1000kHz=2001kHz.
C -Gian- I7SWX - 2008
Comprendere i Mixer I-Q
Quindi, se f1=1001kHz e f2=1000kHz le frequenze in uscita sono due:
f3=1001kHz-1000kHz=1kHz e f4=1001kHz+1000kHz=2001kHz.
Il prodotto di miscelazione f4=2001kHz puo’ essere facilmente
rimosso con un filtro passa basso.
Dopo il filtraggio il segnale risultante sara’ quello di f3 ad 1kHz.
Sin qui e’ tutto OK, ma che cosa succede se abbiamo
un altro segnale a RF che arriva dall’antenna
ad una frequenza di 999kHz?
C -Gian- I7SWX - 2008
E’ chiaro, avremo nuovamente una differenza ed una somma risultanti in
f3=999kHz-1000kHz= meno 1kHz ed f4=999kHz+1000kHz=1999kHz.
La frequenza di 1999kHz non e’ un problema venendo eliminata dal filtro
passa basso. Ma che cosa facciamo con questa strana frequenza a
meno 1kHz? (-1kHz).
Abbiamo delle frequenze negative, che vuol dire?
Niente di strano, possiamo ascoltare questo segnale audio di 1kHz all’uscita
del mixer reale, in quanto questo non puo’ produrre il segnale meno 1kHz.
Il mixer produce anche il segnale di 1kHz risultante dall’ingresso a RF a
1001kHz.
I segnali che si trovano alla stessa distanza al di sotto ed al di sopra della
frequenza di LO risultano nella stessa frequenza audio all’uscita del mixer.
C -Gian- I7SWX - 2008
Dobbiamo tener presente che non possiamo decidere/sapere se un segnale in
audio sia risultante da un segnale RF che si trova in basso od in alto
rispetto alla frequenza LO di miscelazione. Questa e’ la vera ragione per
la quale concettualmente un semplice ricevitore a conversione diretta non
puo’ decidere tra USB e LSB; puo’ demodulare un segnale DSB ma quando
riceve un segnale USB o LSB il risultante segnale audio e’ sormontato
dal rumore risultante dalla RF che si trova nella opposta banda laterale.
-1
0
1
kHz
Come possiamo risolvere questo pessimo problema?
Abbiamo necessita’ di un mixer “intelligente” che possa decidere se otteniamo
frequenze positive o negative quale risultato della miscelazione. La chiave per
risolvere questo problema e’ quella di capire il mistero delle frequenze negative.
C -Gian- I7SWX - 2008
Frequenze Negative
Che cosa e’ una frequenza negativa?
Guardiamo il grafico
Immaginiamo che il fasore “p” stia
girando con una specifica velocita’ o cicli
al secondo. La proiezione del fasore
sull’asse reale risultera’ in un segnale
sinusoidale nel tempo x(t). E’ ovvio che la
proiezione di un fasore che gira in senso
antiorario od orario risultera’ nella
stessa proiezione x(t), anche se il
fasore circola nella direzione positiva o
negativa. La direzione del fasore
permette di comprendere se la
frequenza e’ positiva o negativa. La sola
proiezione sull’asse reale non ci da
alcuna informazione, quello che ci serve
e’ una seconda proiezione sull’asse
immaginario. La differenza tra le
frequenze positive e quelle negative e’ la
relazione di fase tra le due
C -Gian- I7SWX - 2008
Nel nostro caso abbiamo f2=1000kHz ed f1=1001kHz, il segnale risultante
in uscita,dopo il filtro passa basso e’ una sinusoide di 1kHz. Con f1=1000kHz
ed f2=999kHz il risultato sara’ una sinusoide di -1kHz. Utilizzando un solo
mixer la decisione se il segnale d’ingresso e’ 999kHz o 1001kHz, ma
miscelando il segnale d’ingresso con due segnali di uguale frequenza ma
sfasati di 90 gradi, avremo due segnali che formano un segnale temporale
complesso. Le due componenti di questo segnale complesso sono chiamate
I = Inphase (In fase) e Q = Quadrature (Quadratura di fase).
Le componenti I risultano dalla miscelazione con un segnale “coseno” e
quelle Q dalla miscelazione con un segnale “seno” alla stessa frequenza.
Questo speciale mixer prende il nome di…
C -Gian- I7SWX - 2008
Siamo ora a meta’ strada. Abbiamo un complesso segnale con una frequenza
positive o negativa. Sfortunatamente non possiamo ascoltare segnali
complessi, solo segnali reali. La soluzione e’ pero’ molto facile.
Il segnale Infase e’ processato da un filtro
“all pass”, che non cambia l’ampiezza ma
causa uno sfasamento di 90 gradi,
indipendentemente dalla frequenza
d’ingresso. Tale filtro e’ chiamato “Hilbert
Transformation”. La Trasformata di
Hilbert ideale, come l’ideale filtro passa
basso, non e’ realizzabile, e’ solo possibile
un’approssimazione. La soluzione analogica
e’ quindi possibile ma e’ limitata dalla
precisione dei componenti. Questi aspetti
hanno portato all’implementazione della
trasformata utilizzando un DSP.
I grafici mostrano come vengono estratte le frequenze positive o negative.
Con l’azione di addizione di ambedue i componenti del segnale dopo il filtro “all pass”,
possiamo cancellare le frequenze positive, con la sottrazione possiamo cancellare
tutte le frequenze negative. Questo e’ ottenuto cambiando il segno del sommatore.
In questo modo e’ possibile commutare tra USB e LSB.
Le stesse idee sono valide anche per la generazione di un segnale in SSB,
semplicemente cambiando la direzione dei mixer.
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE
RADIOAMATORI
ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
Ricevitore I-Q a Conversione Diretta
Si ha Rejezione delle frequenze immagine
C -Gian- I7SWX - 2008
Ricevitore I-Q a Conversione
Diretta con filtri “All Pass”
C -Gian- I7SWX - 2008
Esempio di Rete di Sfasamento
di tipo “Polyphase”
C -Gian- I7SWX - 2008
E c’era anche qualche radioamatore terremotato
che aveva difficolta’ per la costruzione
delle reti di sfasamento … nacque così il
Ricevitore Binaurale I-Q
o Pseudo
Stereo
C -Gian- I7SWX
- 2008
Il Ricevitore Binaurale I-Q
o Pseudo Stereo
Il Ricevitore Binaurale
I-Q permette la
combinazione orecchiocervello di provvedere
al processo dell’uscita
del rivelatore
ottenendo una
ricezione di tipo
Pseudo Stereo senza
l’impiego di reti di
sfasamento
C -Gian- I7SWX - 2008
Il Ricevitore Binaurale I-Q
o Pseudo Stereo
Qualche altro OM piu’
sveglio ha adattato al
Ricevitore Binaurale
I-Q un DSP, Digital
Signal Processor,
ovviando al superlavoro
del cervello. Questa
operazione richiede
delle conoscenze in
ambito software che
non erano comuni agli
antichi utilizzatori del
saldatore
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
Ricevitore I-Q a Conversione Diretta con DSP
Questo e’ un esempio di User Defined Radio in cui il software e’
in un microProcessore e gestisce principalmente i Filtri e Modo
CW/SSB
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
Ricevitore I-Q a Conversione Diretta
HDR – Hardware Defined Radio
RX con configurazione complessa dove i filtri e la rejezione immagine sono gestiti da
classici circuiti analogici – Puo’ divenire un SDR con la connessione ad un PC
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
Ricevitore a Conversione Diretta per SSB
Antenna
Mixer
RF
Filtro
Passa Basso
Sfasamento 90°
Sfasamento 90°
Oscillatore
HF
Mixer
RF
Mixer
Audio
Filtro
Passa Basso
Oscillatore
Audio (1.9kHz)
Sommatore
Audio
Mixer
Audio
Ricevitore a Conversione Diretta del Terzo Metodo o Weaver per SSB.
I Segnali dell’Oscillatore HF sono in Quadratura. I Segnali dell’ Oscillatore Audio sono in Quadratura.
Il Sommatore effettua la somma (+/-) dei segnali.
C -Gian- I7SWX - 2008
Che Cosa e’ una
Software Radio
(SR)?
Provvede alla maggior parte del
processo di un segnale nel dominio
digitale utilizzando dei DSP, Digital
Signal Processor, e dell’hardware, ma
una parte del processo del segnale e’
ancora effettuato nel dominio analogico,
ad esempio nei circuiti RF e IF
C -Gian- I7SWX - 2008
Schema a Blocchi
Software Radio
Antenna
RF
IF
Bandpass
Filter
Local
Variable
Frequency Oscillator
Oscillator (fixed)
C -Gian- I7SWX - 2008
Baseband
ADC/DAC
DSP
DSP
• L’impiego del DSP ha poi trovato applicazione
nei ricevitori commerciali dove si e’ cercato di
migliorare la riduzione dell’immagine e la
qualita’ dei filtri passa banda risparmiando
nell’impiego di quelli a quarzo utilizzati nelle
varie IF.
• Vediamo l’esempio nello Yaesu FT1000 ma
simile alle soluzioni di altri costruttori.
C -Gian- I7SWX - 2008
Rx a 4 Conversioni & DSP
YAESU FT-1000
C -Gian- I7SWX - 2008
HAMS Team at Work…
Altri OM con
conoscenze ed
esperienze
diverse si sono
messi assieme
ed hanno tirato
fuori un’idea
esplosiva…
C -Gian- I7SWX - 2008
Boom
Boom
Boom D…
Boom S…
Boom
Boom R…
‘Uaglio’ … Ci Eee’ ???
C -Gian- I7SWX - 2008
S… D… R…
Software Defined Radio !
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR
Software Defined Radio
• I Software Defined Radio sono quei sistemi
dove il software effettua la demodulazione e
questa non e’ piu’ compito dell’hardware
• Qualsiasi tipo di demodulazione e modulazione
puo’ essere “costruito” con una semplice
modifica del software.
• Inoltre, il software permette la “costruzione
e definizione” di filtri digitali passa banda che
non e’ possibile costruire in modo analogico.
• Il Cuore hardware che permette questo e’ il
DSP
C -Gian- I7SWX - 2008
Software Radio – SDR
Schema a Blocchi
Antenna
RF
IF
Baseband
ADC/DAC
DSP
Local
Oscillator
(fixed)
C -Gian- I7SWX - 2008
Si sono studiati altri tipi di mixer quali quelli a
campionamento in quadratura di fase, con sampling a 90°.
Il presente e’ conosciuto come Tayloe Mixer o meglio
QSD - Quadrature Sampling Detector
gia’ sperimentato da un OM inglese negli anni 70 come modulatore
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
All’inizio era …..
“SDR PER LE MASSE”
Uscita degli articoli di Gerald Youngblood, K5SDR,
sulla rivista ARRL “QEX” nel 2002
-ottime pubblicazioni che hanno “commosso” e svegliato
l’interesse degli sperimentatori ed autocostruttori sul SDR …
# Come fare un SDR con un PC ed un po’ di hardware per RF
E che poi questa idea e’ …
# Divenuta un grosso business per K5SDR:
Flex Radio System: SDR-1000 e SDR-5000
C -Gian- I7SWX - 2008
Che cosa ha a che fare
I7SWX con gli SDR ?
L’idea di I7SWX nel 1998 di utilizzare
i Fast Bus Switches, quali gli FST3125 ed
associati, nei mixer ed in particolare
negli H-Mode Mixer, ha portato un
beneficio anche nei QSD permettendo
ridotte perdite d’inserzione ed elevate
velocita’ di sampling, utilizzando in
particolare il multiplexer FST3253, che
e’ divenuto il “cuore” degli SDR…
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
Commercial SDR:
FlexRadio SDR-1000
SDR-5000
Expanded Spectrum System Time Machine
Ciao Radio
RF Space SDR-14
Perseus
QS1R
E gli Ham SDR KIT
?????
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
E … Poco dopo …. il
“SOFTROCK40”
Il vero SDR per le Masse !
ed a Prezzi …
VERAMENTE STRACCIATI !!!!
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
“SoftRock40”
Ideato e progettato da Tony Parks, KB9YIG,
come un
“SDR SAMPLER”
SDR a Campionamento per la gamma dei 40 metri
• Un Semplice Ricevitore controllato da un
oscillatore al quarzo in grado di “fornire” +/- 24kHz
di sintonia con una scheda standard audio di un PC.
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
“SoftRock40”
Il nome “SoftRock” e’ stato dato da Bill Tracey,
KD5TFD, estraendolo dal nome del suo QTH:
Round Rock. KD7TFD ha successivamente
collaborato al progetto effettuando le relative
misure ed apportando le necessarie modifiche al
Software “Power SDR”.
•Sviluppato in maniera collaborativa in internet
sul Server VIP del Flex Radio Friends messo a
disposizione da Eric Ellison, AA4SW.
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
“Il SoftRock40”
Diviene Un
“Best Seller”
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR - SoftRock40 V5 * Schema Elettrico
Il QSD utilizza un FST3126 con
commutazione delle 2 fasi con
periodo 50%
Rete RC
LO= 1x Fo; Quadratura: Rete RC
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR - SoftRock40 V5 *
Segnali Audio I & Q
Segnali di Quadratura I & Q
LO = 14 MHz
Misure Oscillografiche
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR - SoftRock V6 * Schema Elettrico
Generatore di Quadratura
LO = 4x Fo per i 40m;
8x Fo per gli 80m
QSD
Il QSD utilizza un
FST3253, pilotato
da segnali a 0° e
90°, e con decoder
interno ottiene una
commutazione delle
4 fasi con periodo
25%
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR - SoftRock40 V6.2 Lite
QSD
La versione V6 Lite ha le
stesse Funzionalita’ della
V6. Utilizza un maggior
numero di componenti
SMD ed un semplificato
filtro d’ingresso
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR - SoftRock40 V7 * Schema Elettrico
Versione Specifica per
applicazioni IF per
convertitori VHF e UHF
Sviluppata in
collaborazione tra
I7SWX e VK6APH
Questo e’ un Mixer
I-Q e non un QSD
C -Gian- I7SWX - 2008
E’ utilizzata una rete RC per ottenere due segnali LO in quadratura senza divisione
IQSD – Integrating Quadrature Sampling
Detector – Conduzione 180°
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE
RADIOAMATORI
ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
SDR Software Defined Radio
Schema a Blocchi Applicazione VHF-SHF SoftRock V7
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR - SoftRock40 V6 * Panoramic View - PowerSDR
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR - SoftRock40 V6 * Panoramic View - Rocky
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR - SoftRock40 V6 * Panoramic View - KGKSDR
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR - SoftRock40 V6 * Panoramic View - WINRAD
Misura di IK1ODO:
Audiophile 192
(24bit 192kHz)
C -Gian- I7SWX - 2008
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
SDR * Kit SoftRock40
Vista Superiore
Vista SR V6
C -Gian- I7SWX - 2008
Vista SR V6.2
Il Legnofono I7SWX
Ricevitore SDR multibanda HF
per pensionati terremotati
Doppio RX SDR SoftRock V6 (in basso) e I7SWX SDR (sopra) FST3125
A sinistra Regolazione manuale phase Digital Quadrature Generator LO input 2x Fo
C -Gian- I7SWX - 2008
SoftRock RXTXv6.2 15m/17m
Vista RTX assemblato
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR-x Ricevitore HF+50MHz
Sviluppato da Giuliano Carmignani – I0CG
SDR-x configurazioni:
•
1) Come black box : WINRAD
receiver. (monobanda o
general coverage HF+50
MHz con DDS AD9951)
•
2) Pannello di Controllo con
PIC (monobanda o general
coverage HF+50 MHz con
DDS AD9951)
•
3) Ricevitore stand- alone
aggiungendo un DSP che
permette propria
demodulazione, include
pannello di controllo
http://it.geocities.com/giulianoi0cg/sdrx.html
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR-x Ricevitore HF+50MHz
Sviluppato da Giuliano Carmignani – I0CG
C -Gian- I7SWX - 2008
SDR-trx Transceiver HF+50MHz
Sviluppato da Giuliano Carmignani – I0CG
C -Gian- I7SWX - 2008
IR – Image Rejection
Effetto dell’errore di Fase e del Bilanciamento
di Ampiezza dei Segnali I e Q
C -Gian- I7SWX - 2008
La Rejezione d’Immagine HDW del QSD con FST3253 e’ intorno ai 30dB
I7SWX 9MHz I-Q Weaver IF
2 Toni spaziatura 15kHz – Digital Quadrature Generator div 2
Bilanciamento Manuale Fase ed Ampiezza. Reiezione Immagine ca 55dB
C -Gian- I7SWX - 2008
I7SWX 9MHz I-Q Weaver IF
Digital Quadrature Generator div 2 Bilanciamento Manuale Fase ed Ampiezza.
Correzione Fase e Ampiezza a software molto piccola
C -Gian- I7SWX - 2008
Che Cosa e’ una Vera
Software Defined Radio ?
•E’, in particolare, l’ultimo grido di apparato dove
l’antenna e’ collegata direttamente ad un
convertitore Analogico-Digitale (ADC), per RX,
e Digitale-Analogico (DAC), per TX, e tutto il
processo del segnale e’ fatto digitalmente
utilizzando dei DSP, Digital Signal Processor,
programmabili e ad alta velocita’.
•Tutte le funzioni, i modi operativi,
le applicazioni, gli stadi mixer e di amplificazione,
l’AGC e demodulazione possono essere
riconfigurati a software.
C -Gian- I7SWX - 2008
Software Defined Radio
Schema a Blocchi
Antenna
RF
IF
ADC/DAC
C -Gian- I7SWX - 2008
Baseband
DSP
RFSpace – SDR14
Ricevitore/analizzatore di spettro
Con Possibilità di Registrare
Usi professionali e radiantistici
C -Gian- I7SWX - 2008
SAQ VLF Receiver * 0-22kHz
Å Questo
e’ il circuito gestito a SW nel DSP
C -Gian- I7SWX - 2008
Æ
PERSEUS
Direct Sampling HF Receiver
C -Gian- I7SWX - 2008
Dynamic Range - Perseus
C -Gian- I7SWX - 2008
PERSEUS SDR RX
<- Vista Ricevitore
Progettato e Prodotto in Italia
Da Nico Palermo, IN3NWV
Vista Assemblaggio
->
C -Gian- I7SWX - 2008
PERSEUS SDR RX
Vista Schermata PC – Software Perseus
C -Gian- I7SWX - 2008
http://groups.yahoo.com/group/perseus_SDR/
QS1R – 15kHz > 55MHz
RX SDR sviluppato da Phil Covington – N8VB
C -Gian- I7SWX - 2008
QS1R – 15kHz > 55MHz
RX SDR sviluppato da Phil Covington – N8VB
QS1R Highlights
•Frequency Range (BNC LPF
Input): 15 kHz to 55 MHz
•Clipping RF Level: +9 dBm
(~S9+80db)
•Maximum Display
Bandwidth: 4 MHz
•I/Q Image Rejection: 90+
dB
•MDS (500 Hz): -119 dBm @
14 MHz
•IP3: +50 dBm
•BDR: 125 dB
http://www.philcovington.com/QuickSilver/
C -Gian- I7SWX - 2008
Comparare RX Analogici e Digitali
E’ come comparare
con
Oppure
con
C -Gian- I7SWX - 2008
????
La Gamma Dinamica
<-
In un ricevitore analogico, generalmente,
la distorsione d’intermodulazione e’ dominata
dai prodotti di terzo e quinto ordine.
Cio’ e’ dovuto alla graduale natura delle nonlinearita’ dei componenti analogici.
In Contrasto …
Il processo digitale distorce un segnale d’ingresso quantizzandolo in una
serie di piccole “steps”. In una scala dettagliata queste caratteristiche
di ingresso/uscita non appaiono per niente lineari. Comunque, finche’ i
segnali d’ingresso sono entro la gamma delle “parole digitali”, il processo,
su una scala piu’ ampia e’ normalmente molto lineare. Il risultato e’ nelle
non linearita’ dominanti le piccole steps e la risultante distorsione di
intermodulazione viene distribuita su un grandissimo numero di prodotti,
come se fosse del rumore. In questo caso il termine Intermodulazione,
non ha alcun senso. Nel display dei due segnali sinusoidali d’ingresso -Æ
gestiti dal Perseus non sono rilevabili prodotti d’intermodulazione, anche
se i segnali sono probabilmente entro il valore massimo gestibile
dall’ADC. Se si potesse analizzare il risultato al di sotto della linea di
rumore dell’analizzatore di spettro li rileveremmo simili a rumore.
A differenza delle distorsioni di un circuito analogico, il punto di
sovraccarico del segnale digitale e’ brusco e crea distorsioni molto forti.
C -Gian- I7SWX - 2008
RTX SDR
Schema a blocchi
C -Gian- I7SWX - 2008
HPSDR: Che Cosa E’ ?
• HPSDR - High Performance Software
Defined Radio (HPSDR) e’ un Progetto
formato da Radioamatori Volontari con
l’intento di Creare Moduli Hardware e
Software per la Sperimentazione e
l’Avanzamento dell’Arte della Radio
• I Progetti sono: Open Source.
– Software
– Hardware
– Programmable Logic (FPGA, CPLD)
• In Poche Parole: un gruppo internazionale
di matti radioamatori che si divertono.
C -Gian- I7SWX - 2008
HPSDR: Che cosa e’ veramente?
• Stand-alone SDR
– Non e’ necessario il PC
Control of SDR-1000
• Sound Card di Qualita’
Superiore
– Delta 44, Presonus (Exit
Stage Left)
• Analizzatore di Spettro
(tipo SDR-14)
• Interfaccia USB
• Molteplicita’ di Moduli
Plug-In
C -Gian- I7SWX - 2008
HPSDR: Che cosa fa ?
• Inizialmente, una Sound Card di HighPerformance per Radio con QSD e QSE:
–
–
–
–
SDR-1000
SoftRock
FireFly
Homebrew
• Ora con l’Aggiunta di Funzionalita’ come lo
SDR-14
– Digitalizza L’Intera Gamma HF Band in Tempo Reale
– Analizzatore di Spettro
– Un Ricevitore Incredibilmente Flessibile
C -Gian- I7SWX - 2008
HPSDR - OPZIONI HARDWARE
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
ALEXIARES - RF Preselector -BPF
ATLAS - Backplane
CYCLOPS - Spectrum Analyzer 0-1
GHz
DEMETER - Power Supply
EPIMETHEUS - General Purpose
I/O
GIBRALTAR - GPS-disciplined
Frequency Standard
HELIOS - Helios Small Transmitting
Loop Antenna and Controller
HORTON - Receiver Module integra
ADC con il QSD dell’HPSDR RX
JANUS - ADC/DAC Board
MERCURY - 0-55 MHz Direct
Sampling Receiver
ODYSSEY - Low Power Handheld
SDR rtx
–http://hpsdr.org
•OZY - HPSDR Host Interface & Control –
FPGA
•PANDORA - Contenitore
•PENELOPE – Eccitatore da 0.5W Associato
al Mercury
•PHOENIX - QSD/QSE Modulo
Receiver/Transmitter
•PINOCCHIO - Extender Card per
manutenzione
•PROTEUS - Prototyping Board
•SASQUATCH – hdw DSP back-end per uso
stand-alone, no PC
•THOR - High Efficiency HF Power Amp.
Envelope Elimination and Restoration (ERR) techniques.
•ANCILLARY – Opzioni aggiuntive per HPSDR
tipo Norton Amplifier, FPGA
VHDL/Verilog..
C -Gian- I7SWX - 2008
HPSDR – Alcune Opzioni HDW
Non e’ certo la classica autocostruzione
C -Gian- I7SWX - 2008
Rohde&Schwarz EM510 30.000 €
Digital Wideband HF Receiver 9kHz > 32MHz
C -Gian- I7SWX - 2008
Il Progresso della Radio
a Conversione Diretta
GALENA
PHASING
<Conversione Diretta
QSD
->
C -Gian- I7SWX - 2008
ADC
DDC
Digital Direct
Conversion
ASSOCIAZIONE RADIOAMATORI ITALIANI
Sezione di CASSANO delle MURGE
Siamo al mattino del 21° secolo,
quello dei Software Defined Radio
Lake Winnipesaukee – NH - USA
C -Gian- I7SWX - 2008
Photo W1-I7SWX @ 5AM