Hallo,
hier ein paar kurze Frage zum Thema "ZF Filtern mit DSP", um eine
Übersicht zum Thema zu erlangen.
-Kann man die ZF direkt hinter dem Mischer abgreifen und mit einem DSP
weiterverarbeiten?
-Wenn ja, welche fertigen DSP-ICs sind am Markt erhältlich? Welche
Qualität ist zu erwarten (Filterbreite, Abschwächung, Steilheit,
Weitabselektion...)?
-Es geht vorrangig um den AFU-Empfang auf KW. Kann man bei einem
bestehenden Empfänger die ZF hinter dem Mischer und vor dem Quarzfilter
abgreifen und auf den DSP schicken (also das Gerät umrüsten)?
-Benötigt man zur Ansteuerung des DSP noch einen µController o.ä. oder
geht das in der Regel auch analog über Potis (z.B. über AD-Eingänge des
DSP)?
Viele Grüße!
Hallo,
also in der Regel sollte eine ZF mit ALC und Eingangsabschwächer noch
bestehen bleiben.
Such mal zu dem Thema Software Defined Radio kurz gesagt SDR im Web, und
du wirst eine Menge finden.
Das mit dem DSP ist leider etwas aufwendiger.
Gruß Sascha
>-Kann man die ZF direkt hinter dem Mischer abgreifen und mit einem DSP>weiterverarbeiten?
möglich, macht aber nicht viel Sinn
besser nach dem Quarzfilter
z.b. im Eigenbau TRX PicAStar,schon etwas älter aber durchaus
nachbaubar
http://www.google.de/search?q=picastar
je nach ZF müsste der A/D Wandler schon recht schnell sein
wenn dann gleich zum richtigen SDR mit Direktsampling und FPGA
HPSDR, Hermes SDR, Perseus, QS1R usw.
>-Wenn ja, welche fertigen DSP-ICs sind am Markt erhältlich? Welche>Qualität ist zu erwarten (Filterbreite, Abschwächung, Steilheit,>Weitabselektion...)?
da gibt es einige, aber entscheidend ist der A/D Wandler + Frontend
würde da mit nen SDR und PC anfangen, für den Anfang Soft Rocky, FA SDR.
LimaSDR. YU1LM SDR usw.
mit guter Soundkarte geht da schon einiges
> Kann man die ZF direkt hinter dem Mischer abgreifen> und mit einem DSP weiterverarbeiten?
Je nach Empfänger hat die ZF eine Frequenz von z.B. 9 MHz. Dann muss die
Samplrate mindestens 18 MHz betragen. Für ein Quadratur-Verfahren das
viefache, also 36 MHz. Dies ergibt bei 16 Bit Auflösung eine ordentliche
Datenmenge von 72 MByte pro Sekunde.
> würde da mit nen SDR und PC anfangen
Meist mischen die SDRs auf eine niedrige ZF von 12 kHz herunter, das
liegt irgendwo in der Mitte des von der Soundkarte verarbeitbaren
Bereiches.
Auf jeden Fall sollte zwischen Mischer und SDR ein Roofing Filter
zwischengeschaltet sein. Ein breiteres Filter gestattet einen
Panorama-Überblick mit z.B. 20kHz Breite, ein schmaleres ergibt eine
bessere Großsignal-Festigkeit.
Die hier noch notwendigen ADCs benötigt eine Sample-Rate von z.B. 44 kHz
und eine Auflösung von wenigstens 14 Bit. Die Lage sieht hier deutlich
entspannter aus (Faktor 1000) im Vergleich zum direkten Sampeln per DSP.
>Meist mischen die SDRs auf eine niedrige ZF von 12 kHz herunter, das>liegt irgendwo in der Mitte des von der Soundkarte verarbeitbaren>Bereiches.
das machen RX mit zusätzlichen DSP
>Auf jeden Fall sollte zwischen Mischer und SDR ein Roofing Filter>zwischengeschaltet sein. Ein breiteres Filter gestattet einen>Panorama-Überblick mit z.B. 20kHz Breite, ein schmaleres ergibt eine>bessere Großsignal-Festigkeit.
macht aber für nen SDR nicht viel Sinn, einen SDR für den ZF Bereich
eines vorhandenen RX zusätzlich z.b. zur Bandbeobachtung wäre denkbar
nen HF Bandpass vor dem SDR wäre dagegen immer sinnvoll
>Die hier noch notwendigen ADCs benötigt eine Sample-Rate von z.B. 44 kHz>und eine Auflösung von wenigstens 14 Bit.
übliche Soundarten können heute 96/192 Khz Sample Rate und das bei 24
Bit
das ergibt bei IQ SDR 96 bzw 192 khz nutzbaren Bereich
rob_gold schrieb:> -Kann man die ZF direkt hinter dem Mischer abgreifen und mit einem DSP> weiterverarbeiten?
Nein. irgendein richtiges Filter MUSS sein. Allein schon, um dem ADC
keine Frequenzen über F_abtast/2 anzubieten, denn das ergibt Aliasse
(Alii? "Aliens"? ;-)
Ansonsten denk doch mal nach: Wenn du breitbandig an den ADC gehst, dann
muß der ADC schneller wandeln als die doppelte ZF plus Bandbreite. Bei 9
MHz macht das rund 20 MHz Abtastfrequenz aus. Du müßtest also deine
digitalen Filter mit 20 MSamples/s laufen lassen. Bei einem FPGA sicher
kein Problem, weil man da für jeden Filtertap eine eigene MAC-Stufe
bauen kann, also massivst parallelisiert. Aber bei einem DSP geht das
ganz anders, da wird mit Schleifen gearbeitet:
for tap=1 bis soundso do ergebnis:= ergebnis +
sample[tap]*koeffizient[tap];
und das evtl auch in komplex. Da brauchst du wegen der n-fachen Schleife
eine irrsinnig hohe Taktfrequenz, die du nicht hast. Nimm doch mal
soundso = 100 an und den Schleifeninhalt zu 10 CPU-Takten, da kommst du
auf nen Pentium mit 20 GHz Systemtakt...
Wenn du hingegen nach dem Filter das Signal abgreifst, dann hast du ja
bereits ein sehr bandbreitebegrenztes Signal. Das kannst du mittels
Undersampling abgreifen, also nur mit etwas mehr als der doppelten
Bandbreite samplen. Das entspricht eigentlich einem Mischen auf eine
zweite ZF von 0 und dort AD-wandeln. Du brauchst eben bloß etwas zum
Samplen, was deutlich schneller als die halbe Periodenzeit deiner ZF
ist. Heraus kommt dabei ein Alias auf der Frequenz 0, den du dann viel
bequemer mit nem weniger exotischen ADC wandeln kannst - und die
Datenrate ist eben auch viel geringer, nämlich etwas mehr als die o.g.
doppelte Bandbreite deines ersten Filters. Das kann dann ein DSP viel
eher verarbeiten.
W.S.
>> hier ein paar kurze Frage zum Thema "ZF Filtern mit DSP"> das machen RX mit zusätzlichen DSP> macht aber für nen SDR nicht viel Sinn
Dazu sollte sich rob_gold mal äußern. Will er das im Rucksack mitnehmen
oder steht sowiso immer ein PC daneben.
>> Die hier noch notwendigen ADCs benötigt eine Sample-Rate von>> z.B. 44 kHz und eine Auflösung von wenigstens 14 Bit.> Soundarten können heute 96/192 Khz Sample Rate und das bei 24 Bit
Es kann auf Null gemischt werden oder auf eine niedrige ZF. Aber eine
unnötig hohe Sampelrate macht für einen DSP ca. Faktor 4 bezüglich der
benötigten Rechenleistung aus, nicht zu sprechen vom zusätzlichen
Stromverbrauch des batteriebetriebenen Gerätes.
> Benötigt man zur Ansteuerung des DSP noch einen µController o.ä.> oder geht das in der Regel auch analog über Potis
Ein DSP benötigt auf jeden Fall Software und steile Filter benötigen
viel Rechenleistung. Der Datenstrom muss in Echtzeit abgearbeitet werden
ohne Lücke, sonst gibt es Aussetzer. Soll eine Visualisierung
stattfinden würde ich einen kleinen Mikrocontroller vorsehen für das
Human Interface. Der Aufwand für solch ein Projekt sollte nicht
unterschätzt werden.
Nachtrag
> irgendein richtiges Filter MUSS sein. Allein schon, um dem ADC> keine Frequenzen über F_abtast/2 anzubieten
Der SDR-Benutzer sieht davon nichts, da die meisten Soundkarten schon
ein anti aliasing Filter eingebaut haben. Im Eigenbau mit DSP muss man
sich auch darum kümmern.
