Joker SDR - dyskusja do wątku

[SP9LVZ]

Tutaj proponujemy prowadzić dyskusję związane z projektem Joker Simple SDR HF transceiver project by SP9DK.
>>Link do wątku Joker SDR<<

[SP6IFN]

Witam!
GRATULUJĘ!
Bardzo fajny i ciekawy projekt!
Jednak już na wstępie sugeruję aby uzupełnić oprogramowanie o możliwość pracy również w pasmach 160m i 60m. Będzie bardziej ciekawie, bo na wszystkich pasmach KF.
Z ciekawością będę śledził wątek...lubię nowości!
Ryszard

[SP9DK]

Dziękuję za zainteresowanie projektem. Nie wiem dlaczego zostało pominięte pasmo 60m, jakoś od początku nie było wzięte pod uwagę.
Co do pasma 160m to powodem jest ograniczenie sprzętowe, ale żeby to dobrze wyjaśnić, opiszę krótko jak to zostało zrobione.
Przesunięcie fazowe na si5351 uzyskuje się przez wpisanie wartości do rejestru fazowego dla konkretnego wyjścia CLK.
Wartość ta jest liczbą całkowitą mieszczącą się w 7 bitach, czyli do 127, reprezentuje ona dzielnik przedziału 600-900MHz
względem przedziału częstotliwości wyjściowej CLK. Poniżej rozpiszę przykłady dla kilku pasm.

40m {600 .. 900} / { 7,0 .. 7,20} = {86 .. 125}
20m {600 .. 900} / {14,0 .. 14,35} = {43 .. 62}
10m {600 .. 900} / {28,0 .. 29,70} = {22 .. 30}

Powyższe przedziały wynikowe spełniają założone warunki w zakresie liczby 7 bitowej.
Teraz próba przeprowadzenia podobnych obliczeń dla pasma 80m.

80m {600 .. 900} / { 3,5 .. 3,80} = {172 .. 236}

Wartości wynikowe są poza zakresem 7 bitów (do 127) i nie mogą zostać użyte, a więc nie można generować przesunięcia fazowego dla 80m.
Inni użytkownicy odkryli jednak, że pomimo zaleceń producenta układu, przedział 600-900Mhz można bezkarnie rozszerzyć do 400-900Mhz.
W takim przypadku da się wyliczyć dzielniki mieszczące się w zakresie liczby 7 bitowej.

80m {400 .. 900} / { 3,5 .. 3,80} = {115 .. 127}

Powyższy przedział wynikowy spełnia założone warunki i tak policzone wartości są w tej chwili używane
do regulacji korekcji fazy w projekcie Joker ponieważ każdy egzemplarz si5351 nieznacznie się różni.
Teraz dochodzimy do pasma 160m, próba obliczenia przedziału nie spełnia warunku 7 bitów.

160m {400 .. 900} / {1,8 .. 2.00} = {233 .. 450}

To jest powód, dla którego nie ma pasma 160m w tym sposobie generowania częstotliwości przesuniętych w fazie o 90 stopni.
Na samym początku, kiedy rozmawialiśmy z Piotrem o si5351, wybieraliśmy czy generować częstotliość właściwą jak teraz,
albo czterokrotnie wyższą i przesuwać fazę za pomocą zewnętrznego przerzutnika. Ostatecznie zdecydowaliśmy się na takie rozwiązanie.
Z punktu widzenia programu 8 to dla mnie bardzo wygodna liczba i wybór pasma określa "1" w tej liczbie dla reprezentacji binarnej.



Wspomniałem też w opisie, że menu serwisowe daje możliwość wyboru obsługiwanych pasm, to z kolei tworzy jakby masę bitową,
która pozwala wędrujacej jedynce omijać nieużywane pasma i poruszać się w prawo lub w lewo tylko tam gdzie trzeba.
Być może kiedyś zostanie dołożone pasmo 60m i liczba urośnie do 9 bitów, ale na razie pozostaniemy przy obecnym stanie.

[SP9LVZ]

Ze swojej strony dodam, że pasmo 160m było rozważane, ale ze względów technicznych opisanych przez Damian odpadło. Biorąc pod uwagę proste i bardzo tanie rozwiązanie generowania sygnałów heterodyny I/Q wprost z Si5351, bardzo dobre efekty (co pokazuje na filmie test tłumienia drugiej wstęgi bocznej) nie zdecydowaliśmy się na komplikację tworzenia sygnału heterodyny z częstotliwości x4 (co dało by możliwość dodania pasma 160m). Dla generowania sygnałów heterodyny częstotliwość x 4 trzeba by użyć innego generatora np. Si570. Takie rozwiązanie powoduje jednak inne problemy. Ponadto Si5351, ze względu na posiadanie trzech generatorów daje prostą możliwość wygenerowania sygnału direct dla nadawania na telegrafii na oddzielnym wyjściu co uprasza konstrukcję nadajnika - przełączanie sygnałów TX CW/SSB.
Każde rozwiązanie ma swoje zalety i wady, ważne jest, by mieć świadomość tych wad i zalet.
Myślą przewodnią było stworzenie sterownika, który będzie miał możliwość jak największej konfiguracji własnej konstrukcji transecivera. Między innymi ta możliwość wybrania serwisowego pasm, które chcemy by były w naszym własnym transceiverze.
Ktoś chce przykładowo wykonać mały, prosty transceiver do pracy SOTA, POTA, BOTA na jedno - dwa pasma, można tak SDR Joker zrealizować. Bardzo prostym rozwiązaniem jest, jeśli wykonamy go tylko do pracy na telegrafii.

[SP6IFN]

Witam ponownie!
Dzięki za wyjaśnienia, szczególnie młodemu konstruktorowi, są niezmiernie szczegółowe, to dobry znak na przyszłość. Wiadomo...jestem z innej epoki radiowej i nie wszystko muszę wiedzieć, więc pytam...sugeruję...i godzę się z tym co jest. Jeszcze raz gratulacje dla Was Obu...kibicuję i nie zastrzegam że Jokera nie zbuduję. Piotr wie że lubię nowości.
Ryszard

[SP9DK]

Określenie młodego kontrukotra pasuje do mnie jedynie biorąc pod uwagę czas jaki poświęciłem na zgłębianie podstawowych zagadnień.
Zdjęcie w pierwszym wpisie z osobą ze słuchawkami przedstawia mojego syna, ma 13 lat, nie interesuje go niestety temat krótkofalarstwa.
Za to jest żywo zainteresowany podstawami elektroniki, szczególnie lutowaniem i składaniem wszelakiej maści zestawów do samodzielnego montażu.

[SP6IFN]

No cóż?.....jedyne co szybko leci... to czas...
Ryszard

[SP1UJB]

Bardzo ciekawy projekt ! Fajnie, że dajecie naszej społeczności możliwość przetestowania nowych rozwiązań !
Po przeczytaniu wpisów, zamawiam części, żeby smemu sprawdzić czy udało się wam uniknąć okropnego "cyfrowego" szumu, który jak dotąd był we wszystkich "cyfrakach", które słuchałem i których nienawidzę z tego powodu. Jeśli tak będzie, to wasz team jest WIELKI ! Mnie jako osobie, której oczy zazynają już szwankować przydałby się większy wyświetlacz. Czy to ostateczne rozwiązanie z takiej wielkości wyświetlaczem ?

[SP2JQR]

Jak do tej pory poza Husarkiem brakowało nowoczesnych rozwiązań stworzonych u nas na miejscu na ogólnie dostępnych podzespołach. Polacy nie gęsi...
Dużą zaletą jest wykorzystanie gotowych modułów i prosta możliwość połączenia nawet na makiecie.
Dziękuję i gratuluję zaangażowania kolegów.
Tak trzymać.

Warto dokładnie wyjaśniać kolegom, do których ja się również zaliczam jak dokładnie działa program, co robi po kolei, jak pobiera dane, jak je przekształca itd.
Może jakieś przy okazji linki do źródeł wiedzy. Podnosło by to wartość edukacyjną projektu.
Dziękuję

[SP9DK]

Joker, który kiedyś nie był żadnym projektem, a jedynie możliwie prostym narzędziem do nauki, wystartował ze skromnej wielkości ekranem.
Priorytetem były minimalizm, cena i dostępność w razie uszkodzenia podczas testów. Teraz zgadzam się, że wyświetlacz mógłby być tu większy.
Mamy z Piotrem plany na przejście do dużego ekranu, ale to będzie daleka przyszłość. Najpierw chcemy uruchomić wszystkie moduły zewnętrzne.
Dopiero kiedy one będą już gotowe, sprawdzone i działające, wtedy przyjdzie czas na zmianę płytki cyfrowej z większym wyświetlaczem.


Jak wspomniałem w wątku opisowym, próbowałem nie opierać się na istniejących rozwiązaniach, można powiedzieć, że wyważałem otwarte drzwi.
W zamian otrzymałem dużo frajdy i tyle samo bagażu doświadczeń, nauczyłem się, że tutaj nie ma darmowych obiadów, zawsze jest coś za coś.
Przykładowo jednym z ostatnich zmagań była funkcja generująca ton odsłuchu dla telegrafii. Mając na pokładzie zaawansowane przetworniki,
chciałem wykorzystać moduł DAC, tworząc bufor próbek dla przebiegu sinusoidy o dowolnej częstotliwości i wysyłać taki sygnał na słuchawki.
Nie wydaje się to być skomplikowanym, a jednak poświęciłem temu tydzień czasu. Pracując z sygnałem w buforze I2S, mamy określoną ilość próbek.
Ze względu na ograniczoną albo raczej oczekiwaną prędkość wykonywania operacji, wartości próbek powinny być wyliczone przed rozpoczęciem
procesu przesyłania ich do DAC, zostawiając trochę zasobów na wygładzanie początku i końca tonu, sterowanie CLK2, wizualizację na ekranie,
pracę bufora opóźniającego dla nadajnika, przeliczanie czasu kropek i kresek itd. Bufor próbek musi więc mieć tak dobrane wartości,
żeby pierwsza próbka pokrywała się z ostatnią, zapewniając ciągłość sygnału, inaczej dźwięk będzie zawierał nieprzyjemne artefakty.
Okazuje się, że nie da się uzyskać dowolnie wybranej częstotliwości w określonej liczbie próbek, tak by koniec był równy początkowi.
Inną rzeczą jest z kolei sama ilość próbek czyli rozmiar bufora. Więcej próbek daje bardziej szczegółowe widomo sygnału, ale za to
potrzebna jest większa ilość czasu na jego przetworzenie, zaś krótki czas obróbki z małym blokiem danych traci dokładność widma.
Z czasem opiszę więcej szczegółów z procesu jaki dokonuje się pomiędzy wejściem ADC i wyjściem DAC, zrealizowany w projekcie Joker.
Nie mam żadnych linków z informacjami, to co było ważne z punktu widzenia radiowego tłumaczył mi Piotr, a rozwiązania programowe
ze względu na użyty mikrokotroler pozyskiwałem ze strony espressif skupiając się na wyjaśnieniach i przykładach użycia I2S.
Dziś chciałbym jeszcze w temacie opisowym dodać kilka informacji o funkcjach I2C, które zostały wczoraj dopisane do kodu.