Co jakiś czas w dyskusjach klubowych o ciekawych gadżetach krótkofalarskich pada temat wyświetlacza graficznego. Do tej pory byłem przekonany, że nakłady poniesione na implementację wyświetlania literek i cyferek w trybie graficznym są nie współmierne do osiągniętego efektu. Teraz jednak zmieniłem zdanie. A to za sprawą niesamowitej konstrukcji na jaką natrafiłem przypadkiem szukając schematu detektora logarytmicznego.
Chodzi o
analizator widma zrealizowany na mikroprocesorze ATMEL-a. W największym skrócie realizuje on transformatę FFT kanałów kwadraturowych I/Q i wyświetla wynik na wyświetlaczu graficznym LCD 128x32. Oczywiście od razu nasunęło się skojarzenie tego z wyświetlaniem częstotliwości, siły sygnału i innych nastaw. Tak postawione zadanie całkowicie usprawiedliwia zastosowanie graficznego wyświetlacza i dodatkowych naĸładów na realizację.
Moja wersja urządzenia oparta będzie o wyświetlacz DG24064 (240x64) i łatwo dostępne przetworniki A/D MCP3201. Będzie to wymagać zmiany algorytmów pobierania próbek, sterowania wyświetlaniem i organizacji pamięci ekranu, co przy dostępności kodu nie powinno być specjalnie trudne.
Zaczynam od złożenia makiety bo nie wiem na jakim etapie zakończę wyposażanie w dodatkowe funkcjonalności
Dodam, że analizator można zastosować do homodyny jak i superheterodyny, co na pewno gwarantuje mu powodzenie.
Bardzo ciekawy projekt, dostępna dokumentacja z plikami źródłowymi w assemlerze ułatwia wykonanie i modyfikację.
Ze względu na małą szybkość procesorów ATmega8 oraz konieczność stosowania zewnętrznych A/C zastanawiam się czy nie warto byłoby pomyśleć o nowej rodzinie Xmega. Wbudowane przetworniki 12 bit A/C (2Msp), zegar 32MHz, duży RAM plus oprogramowanie w assemblerze dałoby zdecydowanie większą wydajność analizatora.
Sam zastanawiam się nad zrobieniem jakiegoś mini modułu na ATxmega do prób z tymi procesorami.
Można pomyśleć również o jakimś gotowcu typu
Xmega EVAL
Też o tym pomyślałem ale doszedłem do wniosku, że główne ograniczenia wnosi wolny wyświetlacz i konieczność synchronicznego próbkowania obu kanałów więc na początek wystarczy to co jest pod ręką. Jeśli ograniczeniem okaże się procesor, nic nie będzie stało na przeszkodzie by go zastąpić młodszym dzieckiem ATMEL-a.
Rzeczywiście bardzo fajny projekt. Chciałem coś takiego zrobić raczej jako SDRową przystawkę do mojej homodyny na laptopie.
Ciekaw jestem jak będzie z dokładnością - widzę, że np. przy modulacji AM prążki są jednakowej grubości i zajmują kilka linii wyświetlacza, pewnie tablica FFT jest za mała(ograniczenia pamięci), ale przecież to można podoświadczać
Z niecierpliwością będę czekał na rezultaty.
To może ja powiem nieco o ograniczeniach tego układu, wytłumienie wstęgi bocznej zależy od stopnia zrównoważenia mieszacza IQ i jest znaczącym ograniczeniem. Warto zastosować dodatkowe okna widmowe. Ze względu na algorytmy tłumienia kanału lustrzanego, możliwość stosowania okien widmowych znacznie lepsze są programy Power SDR (bez okien) i Winrad (okna) no i możliwość wykonania zrzutów ekranowyc jako dokumentacji, ponadto lepsza rozdzielczość po częstotliwości. Niestety każde z okien ma swoje wady i zalety, tak że warto mieć kilka do wyboru. W przypadku większej rozdzielczości zobaczymy np. co to jest kołysanie widma i po co są okna.
Dodałem dwa załączniki w pierwszym rysunku widać wpływ okien widmowych, ten największy sygnał z wysoką "podstawą" zreszto "kołyszącą się" to sygnał bez okienkowania za to z wyciekiem widma (szkodliwe), pozostałe wykresy, właczone funkcje okienkujące (różne). Warto zauważyć że okienkowanie zmniejsza czułość ale zawsze w ten sam sposób, we względnych pomiarach nie stanowi to problemu. Drugi rysunek jak okienkowanie pozwala odróżnić dwa bliskie siebie sygnały. Według mnie projektu nie warto odtwarzać a wykorzysyać do tego sdr-a. Argumenty za poddane. Na drugim wykresie dolny wykres bez okienkowanie, pozostałe z różnymi funkcjami okienkującymi.
Pytanie do Kolegi Piotra, czy jeśli wyniki prac będą pozytywne to będzie dostępna dokumentacja wykonawcza na forum, czy to tylko tak na własne potrzeby?
Ponieważ z założenia nie będzie to przyrząd pomiarowy a wskaźnik ułatwiający poruszanie się po paśmie i sam w sobie nie będzie kompletnym urządzeniem a raczej fragmentem większej całości, traktuję ten etap jako wprawkę i pole do koncepcyjnej wymiany pomysłów. To co najistotniejsze, zawarte jest w oryginalnym projekcie.
Sam jestem ciekaw co z tego wyniknie.
W miarę "wgryzania się " w temat zdałem sobie sprawę z odmienności kontrolerów wyświetlaczy graficznych i to co na pierwszy rzut oka wydawało się stosunkowo mało skomplikowane, zmusiło mnie do przekopania się przez dokumentacje i zrozumienia (dosłownie) kodu oryginału bo jak się okazało, to zupełnie nie przystające do siebie wyświetlacze.
Na razie testuje różne procedury celem zrozumienia kodu i pomału składam cześć odpowiedzialną za próbkowanie sygnałów. Biorąc pod uwagę zastrzeżenia Rafała, zrezygnuję ze stosowania filtrów SCF (duże i niestabilne niezrównoważenie) a zastosuje klasyczne na wzmacniaczach operacyjnych.
Piotrze moje zastrzeżenia dotyczyły raczej algorytmu i rozwiązania układowego, pasmo musi być ograniczone choćby przez pośrednią bo przyjdzie powitać się z alliasingiem (zagięciem widma), w wielu kartach muzycznych stosuje się właśnie odpowiedniki scafów, a przed nimi prosty dolnoprzepustowy filtr analogowy.