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Diskussions- und Newsboard des DARC-Ortsverbandes I40  |  allgemeine Kategorie  |  OVI40 SDR Projekt (English AND German discussions around OVI40 SDR project) (Moderatoren: DF8OE, DL1PQ)  |  Thema: OVI40 RF - wie ist der Stand? <- zurück vorwärts ->
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   Autor  Thema: OVI40 RF - wie ist der Stand?  (Gelesen 1966 mal)
DD4WH
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Re:OVI40 RF - wie ist der Stand?
« Antwort #15 am: 15. Mai 2019, 17:06:29 »

Hi Andreas,

habe gerade etwas Interessantes gefunden zum Thema "mehrere ADCs, um Bandbreite zu erhöhen", welches Du ja mit Deinem design aufgegriffen hast, das nennt man in der Literatur bei zwei verwendeten ADCs "ping pong interleaving", sehr schöner Begriff :-)
[allgemein auch "Time-Interleaved Data Converters" oder "Interleaving ADCs"]:

https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/interleaving-adcs.html

http://www.ti.com/lit/an/snaa286/snaa286.pdf

https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/989

Es scheint also wirklich möglich zu sein, aber insgesamt relativ bis sehr schwierig, die Phasen und Amplituden wirklich gut abzugleichen. In den Quellen sind auch Angaben zu den erreichten Kennwerten zu finden sowie Hinweise auf analoge und digitale Möglichkeiten, die Phasen und Amplituden anzugleichen.

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Frank DD4WH
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Re:OVI40 RF - wie ist der Stand?
« Antwort #16 am: 15. Mai 2019, 17:19:34 »

Hallo Frank,

danke für die Links. Die von mir verwendeten ADCs besitzen die Möglichkeit einer Hardwarekorrektur - an Amplituden- und Phasenfehler hatte ich bereits gedacht... Wie gut das geht - werden wir sehen. Ich werde übrigens mit 180° clocken (der Clock wird aus einem Flip-Flop gewonnen und hat somit exakt 50% Tastverhältnis).

Habe heute zum ersten Mal mit der ISE richtig rumgespielt. Ist schon cool: "wir bauen einen Sinusoszillator in einem FPGA"  Morgen wird das restliche nicht vorhandene Hühnerfutter geordert, und dann geht es weiter.

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Andreas
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Re:OVI40 RF - wie ist der Stand?
« Antwort #17 am: 16. Mai 2019, 04:50:30 »

In einem gebe ich Dir Recht:

Das Entwicklerforum hat nicht das gebracht was ihm an Aufgabe zugedacht war. Die Idee, Fragen nach Mithilfe in bestimmten Bereichen (denn ich brauche noch nicht alle: z.B. den "Messen"-Bereich brauche ich aktuell nicht und da gibt es auch schon viele stehende Angebote von OMs) öffentlich zu stellen ist bestimmt besser. Wobei mir aber auch von Anfang an klar war, dass eine "verteilte Entwicklung" im Bereich Software/Firmware naturgemäß wesentlich effektiver funktioniert als im Hardwarebereich. Das Subjekt der Arbeit (der Quellcode) ist in Sekundenbruchteilen bei allen verfügbar und jeder kann technisch Ideen sofort einbauen und die Wirkung ausprobieren. Im Hardwarebereich müssen meistens erst Dinge beschafft, dann eingebaut und dann vermessen werden. Und da wir von HF reden, kann es sogar sein, dass ein und die gleiche Änderung (verschieden ausgeführt) unterschiedliche Ergebnisse hat. Das ist bei Software anders

Seit etwa 8 Monaten habe ich an der Idee mit den zwei Direktwandlern gearbeitet - von "Stillstand" kann aus technischer Sicht hier keine Rede sein.

Das mit dem "viermal abmelden und wieder anmelden" wäre für mich (egal in welchem Bereich egal wobei/wofür) keine Option. Entweder ich will etwas oder ich will es nicht. Wenn ich es nicht will bin ich weg und komme nicht wieder, wenn ich es will (aber aus irgendwelchen Gründen aktuell nicht kann) dann bleibe ich am Ball. Und wenn ich unentschlossen bin dann "lasse ich ruhen". Dieser Absatz hat aber mit der "Technik" nichts zu tun.

Dass das erste Konzept was ich erarbeitet hatte nicht mehr zur Vollendung geführt hat finde ich selbst auch nicht gerade schön. Aber so ist es in der Entwicklung eben: nicht jeder Weg, den man beschreitet, wird zu Ende beschritten. Manchmal korrigiert man nur leicht (um irgendwelche Widrigkeiten drum herum) und ab und zu erkennt man, dass die vielen Schlangenlinien hinter einem nicht etwa nach vorne einen geraden Weg folgen lassen sondern immer neune Schlangenlinien (Korrekturen an Nicklichkeiten). Irgendwann ist dann bei vielen "das Maß der Toleranz" voll und der Weg wird abgebrochen. Die Schaltung mit dem Tayloe hatte so viele Korrekturen in Firmware nötig, dass UHSDR gewaltig hätte erweitert werden müssen um viele Einstellpunkte, die auch abgespeichert hätten werden müssen. Sicher: hier hätte ich einen Teil der Arbeit von mir auf andere abschieben können. Es bleibt aber trotzdem ein Flickenteppich, und dann auch noch einer der seine optimale Wirkung erst dann entfaltet wenn alle die Abgleichprozeduren auch tatsächlich ausführen. Trotzdem weine ich der Zeit keine Träne nach, denn sie hat mich weitergebracht. Sie hat mich weitergebracht als viele andere die nach wie vor versuchen, mit dem Tayloe etwas drastisch besseres zu erreichen als es der mcHF tut. Hier eine kleine Aufzählung der Punkte aus dem Gedächtnis (dabei gehte es NUR um den eigentlichen Mischerteil):

  • RX: wie beseitigt man das dynamische Amplitude und Phase Verhalten?
  • RX: wie beseitigt man die mangelhafte Unterdrückung des LO am Antenneneingang?
  • RX: wie minimiere ich die Entstehung von Mischprodukten ("Nebenempfangsstellen") durch Nichtlinearitäten im verwendeten Schaltermischer?
  • wie kann ich eine Vergrößerung der empfang- und nutzbaren Bandbreite erzielen?
  • TX: wie beseitigt man die mangelhafte Unterdrückung des LO am Mischerausgang?
  • TX: wie verhindert man die Entstehung von Intermodulationen, die das TX-Signal im Nutzbereich (+/- sechsfacher Abstand der Nutzbandbreite) und im Fernbereich (Signale teilweise einige hundert Khz neben der Nutzfrequenz) beeinträchtigen?

Die Liste ist sicher nicht vollständig. Ich hatte jeden dieser Punkte bereits bearbeitet und für jeden mindestens eine wirklich praktikable Lösung in meinen ersten Schaltungen drin (nicht praktikabel sind z.B. Trimmpotis für Dinge, die sich dynamisch ändern - über sowas denke ich gar nicht erst nach - spätestens wenn ich erkenne dass sich die Dinge dynamisch ändern fliegt so eine Idee wieder raus - lange bevor die Sache auch nur den "Prototyp-Status" erreicht hat). Allerdings beeinflussten sich die Dinge, je besser man es machen wollte, immer mehr gegenseitig, was dynamische Anpassungen der Korrekturwerte zur Laufzeit durch UHSDR erfordert hätte. Also "Korrekturen der vom User ermittelten Korrekturen". Zwar automatisch durch die FW - aber es bleiben Korrekturen. Ich erinnere an das Bild des mit Pflastern übersähten Patienten. Als ich an einigen Stellen bereits als eine Option ansah, bestimmte gesetzte Ziele aufzuweichen - da habe ich dieses Konzept schweren Herzens verlasen und begonnen mich messtechnisch und praktisch mit Direktwandlern zu befassen und habe mit Freude festgestellt, dass die oben genannten Punkte dort allesamt nicht auftreten. Die Probleme die bei Direktwandlern auftreten können sind entweder individuell und einfach lösbar oder "zu akzeptieren".

Und jetzt werde ich mich wieder an das Projekt machen. Alles, was ich aus technischer Sicht sagen wollte ist gesagt, jetzt wartet die (Entwickler)-Arbeit  Heute oder morgen werden die restlichen Teile gesourct, dann werden die Platinen bestückt und ich muss dieser Hardware durch die geeignete (FPGA)-Firmware Leben einhauchen. Wenn es Neuigkeiten gibt die allgemein interessant sind werde ich sie hier schreiben (nicht mehr im Entwicklerforum) und wenn es irgendwo hakt auch. Wenn es denn hakt wird das Problem klar benannt und es wird transparent sein warum es hakt. Eine grobe Roadmap wie ich vorgehe habe ich natürlich - auch Ideen wie man bestimmte Dinge "tricky" machen könnte (in der Theorie) die sonst wieder Abgleichorgien nach sich ziehen würden. Aber die wahren Probleme erkennt man erst wenn man direkt vor ihnen steht.

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Andreas
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Re:OVI40 RF - wie ist der Stand?
« Antwort #18 am: 16. Mai 2019, 09:59:21 »

Hallo Thomas,

##UI-Leiterplatten##
Ich hatte ausgesourced - zu einem chinesisichen Anbieter der auch Kleinstserien < 50 Stück zu akzeptablem Preis bestückt. Diesen Preis hatte ich dann nahezu 1:1 an alle Interessenten weitergereicht. Der chinesische Anbieter ist aber leider 5 Tage bevor der Auftrag angefangen werden sollte abgesprungen. Der Versuch, einen anderen zu finden, der bei diesen Stückzahlen den Preis halten konnte, ist fehlgeschlagen. Also muss ich diesen Stapel abarbeiten. Weitere "bestückte" habe ich nicht angenommen bzw. das Material vorab berechnet.

##abmelden und anmelden##
Eine mit Bedacht zu verwendende "Waffe", die nicht Nebenwirkungsfrei ist. Weder für andere noch für einen selbst...

##Facebook##
Nach wie vor stehe ich zu meiner damals gemachten Aussage, dass alles, was es von mir an Wissen und Erkenntnissen irgendwo frei zu finden gibt auch von jedem ungefragt und überall weiterverbreitet werden kann und soll. Ich mache sehr wohl eine Einschränkung, wo ich selbst schreibe oder nicht, (weil das meine eigene Sache ist), nicht aber bei den zu verbreitenden Dingen selbst. Insofern gibt es für mich an der Facebook/Instagram/WhatsApp etc. Front keine Neuigkeiten oder Veränderungen. Ich habe hier aber gelernt, dass nicht jeder so denkt und jeder hier andere Prioritäten setzt - und das in den Nutzungsbedingungen des Forums berücksichtigt.

##Positron-Mail##
Hier kann ich nur staunend danebenstehen. Das Ganze kann ich unter Einsatz aller meiner Phantasie und aus jedem mir möglichen Standpunkt nicht nachvollziehen. Ich suche auf jeden Fall bei Fragen zu einem Thema immer zuerst mit dem dafür "zuständigen" zu kommunizieren - und habe dabei je nach Sachlage auch sehr viel Geduld. Ich habe aber keine Nachricht oder Frage von irgendeinem Positron bekommen. Komisch.

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Re:OVI40 RF - wie ist der Stand?
« Antwort #19 am: 17. Mai 2019, 10:16:19 »

To overcome all the difficulties you talked about, maybe you could change approach and switch from an analog signal demodulator to a digital demodulator, as described in the attached abstract; thus you are not forced to switch to a direct sampling transceiver with consequent complications and increased costs.
'73 de
IZ6MAF Paolo
 Digital_I_Q_Demodulator.pdf
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Re:OVI40 RF - wie ist der Stand?
« Antwort #20 am: 17. Mai 2019, 10:56:34 »

Hi Paolo,

I do see much more increasing costs using the concept mentioned in your attached paper. We do need bandpass filtering at RF stages which are very steep. If this would only be neccessary for one specific frequency there would be no problem. But we do need that filtering for every frequency we want to work on.

I know the document you attached - I saw it ~ 1 year ago  . And I played in theory with it. After weighting all the advantages and disadvantages I concluded to the direct sampling method. Dimensions, costs and technical (signal) quality are in a comfortable compromise. I have played much with direct sampling Red Pitaya and I tested on frequencies > 70 MHz "Adalm Pluto". The two modules (one direct sampling and one carrying AD936x) won the race at my testings...

But that is only MY way. If someone wants to check this way: welcome!

The actual stage is "prototyping" (on PCBs). When this is finished I will publish header pin layouts for RF motherboard so that as much as possible different methods can be used for testing and comparing. We can (and should) discuss at that stage which signals are mandatory, which are possibly needed and how much "spare" connections must be added.

vy 73
Andreas
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Re:OVI40 RF - wie ist der Stand?
« Antwort #21 am: 17. Mai 2019, 11:07:55 »

Hi Paolo, hi Andreas,

in fact, we are already doing this in the digital domain :-).

Have a look at the frequency translation method we use in UHSDR: it shifts our baseband signal by sample rate / 4 (or minus sample rate / 4), thats the very same principle ("frequency translation without multiplication") as described in the paper.

And, yes, we could easily go without the QSD and heterodyne the incoming RF in the analog domain and then sample the baseband signal with one ADC. Then in the digital domain we can build I & Q easily.

But we would need a very good antialias filter for our ADC, as far as I can see. [or go with a relaxed filter and oversampling and decimate in software afterwards]

All the best 73s,

Frank DD4WH
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