Слово к самодельщикам аппаратуры
У меня свой проект.
Интересна цель проекта? Т.е., по каким критериям разрабатываемый канал лучше серийно используемых. Потому как из рассказа содержания работ - совсем не очевиден ответ на вопрос, а зачем это надо.
Теперь о квадратурах. Не путайте, пожалуйста синхронное детектирование с последующей квадратурной обработкой сигнала с прямым преобразванием с ФАПЧ гетеродина в петле. При внешней схожести - это разные схемы обработки. У них радикально отличаются и свойства. Первая - сложная, дорогая, но способна работать с сильными помехами внутри полосы сигнала. Широко применяется (стандарт) в военной технике связи. Вторая - любит чтобы в полосе сигнала помех не было. Иначе ФАПЧ будет срываться. Хороша тем, что прекрасно справляется с мощными внеполосными помехами.
Теперь о трудностях схемотехники. Их две. УНЧ имеет огромный коэффициент усиления - чтобы он работал стабильно и не самовозбуждался, трассировка ПП и монтаж должны быть сделаны очень грамотно.
Второе - пропорционально-интегрирующий фильтр работает на очень низком уровне сигнала - значит детали должны обладать минимальным собственным уровнем шума а монтаж и трассировка - тоже сдаланы грамотно.
Приемник прямого преобразования требует индивидуальной настройки УНЧ после изготовления. Это тоже минус. Кстати, который и препятствует серийному выпуску таких приемников. В серии изделия идут в продажу с конвейера, без дополнительной регулровки. А здесь без финальной настройки - нельзя.
Все остальное - в плюсах.
В серии изделия идут в продажу с конвейера, без дополнительной регулровки. А здесь без финальной настройки - нельзя.
В принципе Вы сами ответили на поставленный Вами-же вопрос. Например, у 4-х канального микроприемника от GWS вообще нет точек настройки ! Это изделие полностью адаптировано под конвейер. Если кто хочет сделать приемник лучше Футабы - ради Бога. У меня есть опыт подобной работы, мы помогали “Промини” в сервостроительстве. Машинка должна была быть однозначно лучше фирменной. Результат, надеюсь, всем известен? До 50% брака шло из-за комплектации, вторая половина из-за обилия точек настройки (из-за разнобоя в тех-же комплектующих).
А так тема хорошая - на 3-4 страницы флейма потянет.
Всем теоретикам желаю успехов 😁 .
Да, надо будет репу почесать, как то не задумывался даже над такой постановкой вопроса. Правда мелькнула мысля, когда в “Радио” (то ли №5 за этот год…) проскакивала схема ЧМ приемника прямого преобразования.
Интересна цель проекта? Т.е., по каким критериям разрабатываемый канал лучше серийно используемых. Потому как из рассказа содержания работ - совсем не очевиден ответ на вопрос, а зачем это надо.
Во первых это надо мне просто так для для счастья. Ведь вышивают же некоторые сильные духом мужчины крестиком и никому не показывают и не носят. Этот пункт самый главный. В творчестве для художника главное процесс а не результат, в жизни и делах наооборот.
Во вторых хочется сделать цифровой дуплексный канал. Это позволит на модель в будущем поставить различные датчики.
В третих это позволит легко сопряч модель с PC что откроет интересные возможности. Например телеметрия позволит наблюдать аэродинамические эффекты на модели в полете. Почти лабаротория.
Теперь о квадратурах. Не путайте, пожалуйста синхронное детектирование с последующей квадратурной обработкой сигнала с прямым преобразванием с ФАПЧ гетеродина в петле.
Я ниче не путаю и прекрасно знаком с техникой прямого преобразования. Я специально упомянул квадратурную обработку потомучто этот алгоритм сейчас чаще выбирается при проектировании интегральных приемников в основном канале. Связано это с тем что в такую структуру легко вписываются синтезаторы частот (причем в тойже микросхеме). Одноканальные варианты (на основе ФАПЧ) применяются либо для измерения несущей частоты в узком диапазоне частот либо еще как нибудь, а собственно приемник приямого преобразования с ФАПЧ не строят потому что очень сложно сделать гетеродин который будет иметь большой диапазон перекрытия - приемник будет иметь ограниченный частотный диапазон приема. Далее, в таком приемнике система загоняния гетеродина на частоту именно той несущей какая нада до захвата будет сложнее чем сам ФАПЧ контур. На моделях это не проблема, поэтому именно в приемниках моделея я двумя руками за приемники прямого преобразования.
Есть причина на мой взгляд изза котрой мого RC приемников сделаны как супергетеродыны - таких микросхем только у Моторолы я знаю штук 25, они дешевы отработаны и тд. А сколько кристалов под прямое преобразование вы знаете? Кроме спец применения которые я не беру в расчет из дороговизны и недоступности есть только в сотовых аппаратах. Просто еще не раскручено - инерция прогресса? ну и цена конечна разная.
С уважением Klen
В принципе Вы сами ответили на поставленный Вами-же вопрос.
Вы меня неправильно поняли. Я вовсе не предлагаю разрабатывать приемник прямого преобразования с целью наладки производства и организации бизнеса. Здесь с китайцами тягаться бесполезно по себестоимости.
Я совсем о другом. Есть категория самодельщиков, которым интересна разработка и эксплуатация для себя любимого, ну, еще для друзей и знакомых. При этом каждый экземпляр будет настроен самим самодельщиком, что снимает означенную проблему.
Просто, предлагаемая идея позволит получить изделие с радикально лучшими качествами, определяющими надежность канала управления.
Полагающие, что тема заведена для поддержания флейма, будьте добры, воздержитесь от коментариев. Тема открыта не в курилке.
И еще. Идея подсказана планеристами Германии, которые таки сделали себе подобные изделия для полетов на альпийских склонах. Высокая устойчивость такого приемника к кроссмодуляции позволяла им отпускать пятиметровые планера на полтора - два километра от себя.
Какой главный недостаток серийных приемников? Они плохо держат кросс-модуляцию от мощных внеполосных помех, особенно - импульсных индустриальных помех. Эти проблемы характерны для мегаполисов с крутой энергетикой.
Так вроде кроссмодуляция - зависит исключительно от свойств атмосферы, а не от приемника? или все же подразумевается исключительно восприимчивость к внеполосным излучениям?
Сделать приемник прямого преобразования с динамикой долее 120дб - это в первую очередь сделать смеситель (ну или использовать готовый) с динамикой 120 дб. а разве это не та же задача, что и сделать приемник с ПЧ - там тоже нужен такой смеситель 😃
Главное преимущество такого приемника будет отсутствие зеркального канала. но фильтрация квадратуры (для обеспечения в конечном итоге той самой динамики) потребует минимум применения сигнальных процессоров.
Или я что-то упускаю? 😉
ДОБАВЛЕНО
Ведь петля фапч не даст хорошей избирательности в ближней зоне, скажем на соседнем канале?
Кстати, вопрос глупый. А по сложности этот супур-пупер приемник будет как? Не проже ли сразу Spread Spectrum делать, которые уже понемногу начали на рынке появляться (пока только для авто) ?
Кстати, вопрос глупый. А по сложности этот супур-пупер приемник будет как? Не проже ли сразу Spread Spectrum делать, которые уже понемногу начали на рынке появляться (пока только для авто) ?
Вово, наконецто Вы к этому подходите. Пора товарищи пользоватся всеми достижениями современной теории радиосвязи. Как раз однакристальный трансивер который я выше упоминал так позволяет сделать - каждый переданный бит кодируется ортогональным кодом и расширяет спектр.
А если эта хрень которую я делаю получится. То дальше перейду на Chipcon CC2400 - самый что нинаесть настоящий 10Мбит радиомодем 2,4ГГц использующий ШПС. К нему тока нада контроллер подсоеденить и обрабатывать входящи и выходящи поток как на RS232. Туда для оптимального приема ШПС сигнала воткнуто целое ARM ядро! . Вот так.
Кстати, вопрос глупый. А по сложности этот супур-пупер приемник будет как? Не проже ли сразу Spread Spectrum делать, которые уже понемногу начали на рынке появляться (пока только для авто) ?
В любом случае - надежной защитой от помех может быть только система с обратной связью (естесственно с возможностью смены частоты), или как полумера - ППРЧ на фииксированных каналах (при односторонней связи).
Но в рамках реализации на жесткой логике данные системы невозможно сделать, а ведь именно к этому стремится большинство самодельщиков…
Я бы наверное предпочел дождаться ответа vovic-а. А про то, что можно сделать на дискретной логике, и как ARM-ядра бороздят просторы большого театра при помощи ортогональных кодов, я и так знаю.
Я бы наверное предпочел дождаться ответа vovic-а. А про то, что можно сделать на дискретной логике, и как ARM-ядра бороздят просторы большого театра при помощи ортогональных кодов, я и так знаю.
Мож я не прав, но на готовых компанентах легче сейчас собрать чтото и дешевле, чем все делать самому заново.
Все конечно зависит от цели и критериев.
klen_s, умерьте пожалуйста свою активность. Если вы о чем-то слышали, то это еще не повод вываливать в эту тему прописные истины.
Кстати, вопрос глупый. А по сложности этот супур-пупер приемник будет как? Не проже ли сразу Spread Spectrum делать, которые уже понемногу начали на рынке появляться (пока только для авто) ?
У Спектрум наблюдаются определенные траблы .( правда не на всех изделиях )
Пока не ясно , с чем это связано , но кто покупал за бугром ( именно отдельно приемники), и наблюдал траблы ( замедление скорости отработки при удалении 50 - 200 метров) В общем - по рекламации меняи без проблемм.( аргументировали , технологическим браком)
Видимо , рановато еще 2.4 ГГц на летные аппараты мутить.
Извините за флейм, так для информативности.
Доброе время суток всем!
Глядишь и начнется тема: народная аппаратура-2-возвращается-2.
Уважаемые! Скажите зачем вам нужна динамика в 120дБ? Вы планируете использование аппаратуры в непосредственной близости к Передающему Центру? Смесители в ключевом режиме - все это ДА! Но проектировщики знают что динамический диаппазон смесителя определяется не только линейностью смесителя, но и еще ЧИСТОТОЙ гетеродина. Поверьте что кварцевый гетеродин на первой гармонике может обеспечить порядка 120 дБ ЧИСТОТЫ на соседнем канале. И все это при чистеньком питании и нидай Бог какието детонации. Это было первое.
Теперь второе. Так-же проектанты знают, что неимеет смысла делать динамический диапазон выше, чем может ослабить первый, причем стоящий сразу после смесителя фильтр. В случае кварцевого фильтра, применяемого в RC апаратуре - это значение в лучшем случае 40 дБ. Вот вам и вся разработка… ! Нет смысла делать входные каскады приемника с ДД выше 40 дБ. Есть правда вариант поставить 2 последовательных фильтра. Тогда эту планочку можно поднять до 60дБ.При этом незабыв скомпенсировать потери в фильтрах усилением в УВЧ или/и смесителе. Более полезным делом будет увеличение, до как можно большего значения, подавления зеркального канала.
Какие динамики приемника не обеспечивай, если зеркальный канал не подавлен и на нем присутствует помех - всему кронты.
Это касалось супергетеродинных приемников. Теперь относительно приемникос с нулевой ПЧ или гетеродинных. Все высказывания просто перекладываются и на них. Лишь одним гемороем становится меньше -не надо обеспечивать подавление зеркального канала, т.к. его нет. В замен этого появляется другой - линейность того самого фильтра-усилителя который даст избирательность. просто скажу - тут трабл еще больший чем в супергетеродине. Применение многозвенных фильтров которые, чтобы дать туже избирательность в скажем 60 дБ на соседнем канале, весьма проблематично. Думаю разве, что в применении DSP можно решить эту проблему.
Третье. Квадратурные приемники: - ответ очень прост - имеет смысл их делать при соответствующем квадратурном передатчике. Выигрыш - чуть меньше ошибок будет возникать в канале, чем 2-х предидущих случаях( при прочих других равных условиях) Квадратурные модемы ориентированы на интегральную технологию и не имеет смысла с ними заморачиваться в хобби.
Какой выход из всего этого…
Пименение кодированных методов передачи данных РСМ. В случае возникновения ошибок, просто игнорировать ложные команды. В случае пропадания надолго истинных команд - делать предустановку сервам и прочему в режим, который не приведет к крашам, и проч. Все это всем известно.
Теперь последнее что хотелось бы сказать. Проектирование и изготовление аппаратуры не несет какой либо ответственности до тех пор, пока она не используется. Ктото рассчитывает на ISM диапазон 900 или 2400 МГц. Отличие этих диапазонов от всех остальный только в том, что вам ненадо лицензировать участок занимаемых частот, но это не освобождает всех от сертификации апаратуры… 😦
Я вот себе сделал вот такое На 433 МГц. РСМ. 8.3 кБод/сек.
Начиная тему я имел в виду два положения, которые и подлежат обсуждению (остальным - ради всего - начинайте свои топики):
- Цель самодельной разработки - повышение надежности управления моделью.
- Речь только о летающих моделях.
Почему:
Начнем со второго. У летающей модели канал связи в части помеховой обстановки резко ассиметричен. На стороне пилота помехи имеют другой состав и уровень, чем у летящей высоко модели. В отличие от наземных моделей.
Ну а первое - нельзя объять необъятное. Телеметрия, видео и т.п. возможно и не менее важны. Но мне кажется, более актуальным является повышение надежности управления моделью. Хотя это - дело пристрастий каждого.
Как повышают надежность канала связи?
Три уровня:
1 - физический
2 - логический
3 - организационный (еще его называют сетевым)
Физический уровень обеспечивает более-менее надежный поэлементный прием передаваемого сигнала. Его качество оценивается в количестве ошибок на, предположим, 100 переданных элементов. Если достоверность физического уровня не устраивает - используют логический уровень. Коды исправляющие ошибки, перемежение и т.п. обработка поэлементно принятого сигнала. При полном блокировании, или частичном, радикальность которого зависит от проектной избыточности кодирования, - логический уровень обработки беспомощен.
Тогда вступает в действие сетевой. Он обязательно предусматривает двусторонность канала. Может организовывать ППРЧ, перезапрос пакетов с ошибками и т.п. меры как физического, так и логического уровня обработки.
Но, - требование передатчика на борту - особое. На соревнования такая техника не допускается (пока).
Теперь о протоколах 802 комитета института стандартизации США. 802.11 протокол радиоизернета ориентирован на высокую скорость передачи информации на сравнительно небольшие расстояния. При разработке железа проектировщики ориентируются на уровень соотношения сигнал/шум исходя из теоретического порога по формуле Шенона. Поскольку скорость передачи сигнала высокая в сравнении с полосой, то и уровень помех принимается невысоким. Поэтому нет смысла делать железо с большой входной динамикой.
Когда пытаются приспособить такие устройства для низкоскоростного канала, коим является РРМ сигнал - получается не очень здорово. При забитии мощной внеполосной помехой входного каскада - физический канал полностью блокируется и его не в состоянии спасти ни логический, ни сетевой уровни.
У нас на предприятии сделано железо под 802.11 стандарт, реализующее дальности в десятки километров прямой видимости. Но - его радиомодемная часть не имеет ничего общего с широко используемыми в компьютерных картах чип-сетами. И она - совсем недешева.
Добавлено
Теперь пару слов о динамике. Летая на высотах в километр я пользуюсь вариометром. Его радиоканал в диапазоне 433 МГц имеет мощность передатчика всего 10 мВт - это в 50 раз меньше передатчика канала управления. Тем не менее - прием надежный.
Но - я на земле. Если такой же канал развернуть с земли на борт, - совсем другой результат будет.
Это я все к тому, что в условиях реального полета надежность канала определяется не чувствительностью приемника, а его устойчивостью к внеполосным излучениям. Когда модели с разными каналами, а иногда и диапазонами колбасит в одном и том же месте летного поля в одно и то же время, о зеркалке и избирательности по соседнему каналу говорить не приходиться. А именно такое, по моим частным наблюдениям чаще всего и бывает.
Случай включения второго передатчика на том же канале я не рассматриваю. Такой моделист с легкостью просто наступит на ваш самолет, когда он на земле, - техника тут бессильна. 😃
Я написал об общих вопросах. не зависимо летает это или ходит. не выбрав первое - (1 - физический ) не стоит идти дальше если вопрос идет о ПОВЫШЕНИИ надежности. Можно компенсировать плохой выбор первого вторым в куппе с третьим. но врядли это будет повышением надежности.
Об избыточности кода уже неоднократно тут говорилось. В кратце- ненадо заморачиваться удлинением кода. проще передать пакет второй раз. Об обратном канале - а зачем оператору знать что команда непринята? Опять таки проще просто принять следующую команду.
Итого: остается только правильно выбранный и сделанный первый пункт в разумной дружбе со вторым.
Добавлено
Ненадо присбосабливать то, что неприспособляемо. Техника делается в чипах и никак вы не сузите полосу приемника под необходимую скорость передачи.
Какой смысл говорить о 802.11 ???
Теперь пару слов о динамике. Летая на высотах в километр я пользуюсь вариометром. Его радиоканал в диапазоне 433 МГц имеет мощность передатчика всего 10 мВт - это в 50 раз меньше передатчика канала управления. Тем не менее - прием надежный.
Гы ! А чтож вы хотите. Частота восколько раз выше !!! А полноразмерные антены в 150мм!!! как по мне, то при такой мощности это километров 10 в космосе 😃 Если развернуть такой канал - то все останется на своих местах… за исключением того что помех на земле будет меньше. Приемная антена будет прикрыта горизонтом.
Когда модели с разными каналами, а иногда и диапазонами колбасит в одном и том же месте летного поля в одно и то же время, о зеркалке и избирательности по соседнему каналу говорить не приходиться.
У зеркала свои помехи у соседнего канала - свои. Когда два перередатчика в одном месте - это и есть как раз избирательность по соседнему каналу. Не путайтесь. Кроме того есть еще и блокирование. Динамический диапазон приемника по блокированию находится примерно на 30дБ выше от Динамического Диапазона по интермодуляции. И в данном случае приемник заткнется не по причине блокирования а по причине хлипкой избирательности по соседнему каналу. Уясните для себя, что такое блокирование. Думаю вы этот термен неправильно используете.
Если далее включится третий передатчик - то будет иметь место как раз Интермодуляция Третьего Порядка. Уже давно принято характеризовать все приемные Динамические Диапазоны по этому критерию. Повторюсь, что нет смысла делать ее выше величины ослабления соседнего канала в фильтре.
В случае включения передатчика на том же канале моя система переводит все сервы в определенное состояние, которое как уже говорилось не приводит к крашу. Есть время хотябы попытаться найти этого идиота который стал на канал.
Чтобы сделать хоть как-то мааломальски надежный приемник надо четко понимать, что и как отвечает в последнем за прием. Без этого нет смысла двигаться дальше , так как все дополнительные меры повышения надежности будут сведены к нулю!
Теперь второе. Так-же проектанты знают, что неимеет смысла делать динамический диапазон выше, чем может ослабить первый, причем стоящий сразу после смесителя фильтр. В случае кварцевого фильтра, применяемого в RC апаратуре - это значение в лучшем случае 40 дБ. Вот вам и вся разработка… ! Нет смысла делать входные каскады приемника с ДД выше 40 дБ. Есть правда вариант поставить 2 последовательных фильтра. Тогда эту планочку можно поднять до 60дБ.
Это утверждение нельзя назвать верным всегда, я бы даже сказал, что оно не верно. это зависит от того, что у вас стоит за эти первым фильтром. если сразу демодулятор - то да, спорить трудно. Но ведь приемники с одной ПЧ никто всерьез и не рассмаривает при построении высокозащищенного канала связи.
а если после него вторая ПЧ со своими цепями фильтрации? а если там опускание в 0 с фильтрацией при помощи DSP, которая может легко дать еще 80 дб даже в соседнем канале?
Гы ! А чтож вы хотите. Частота восколько раз выше !!! А полноразмерные антены в 150мм!!! как по мне, то при такой мощности это километров 10 в космосе 😃 Если развернуть такой канал - то все останется на своих местах… за исключением того что помех на земле будет меньше.
Вот какой смысл в таких замечаниях?
Вот я в силу тупости своей понять не могу. Мы говорим о помехах. Но - если развернуть канал наоборот - все будет на месте, кроме помех.
И какой же смысл в таком обсуждении?
И как связана помехозащищенность канала с несущей частотой?
Новое слово в радиосвязи?
Не, как цитирует Lazy - ФТОППКУ!
Я, лучше пойду, полетаю…
Это утверждение нельзя назвать верным всегда, я бы даже сказал, что оно не верно. это зависит от того, что у вас стоит за эти первым фильтром. если сразу демодулятор - то да, спорить трудно. Но ведь приемники с одной ПЧ никто всерьез и не рассмаривает при построении высокозащищенного канала связи.
а если после него вторая ПЧ со своими цепями фильтрации? а если там опускание в 0 с фильтрацией при помощи DSP, которая может легко дать еще 80 дб даже в соседнем канале?
После фильтра ВСЕГДА стоит усилитель. Усиленияе его неможет быть больше того что нафильтровали.
По второму вопросу нехочу отвечать. устал.
То Вовик:
действительно глупая фраза. А вы попробуйте ее в контексте сегодняшних постов прочтитать.
По второй фразе:
Все это прописные истинны. Проще взять книжечку и прочитать. Например " Справочник коротковолновика" Просто и на уровне домохозяйки. Если чуть глубже - “Любительский КВ трансивер” Автор Дроздов В.В.
Всеж отвечу на последнее. С ростом частоты на прямой видимости пропорционально увеличивается мощность на принимаемой стороне. С ростом частоты легче реализуются антенны с усилением. Писал уже что антены получаются полноразмерные в 150 мм на частоте 430 МГц. Сравните что на 40 МГц антена в 10 раз длинее. Это 1.5 метра. А что у вас стоит? 70 см. скрученных в спиральку. Вот и думайте дальше…
“В случае включения передатчика на том же канале моя система переводит все сервы в определенное состояние, которое как уже говорилось не приводит к крашу. Есть время хотябы попытаться найти этого идиота который стал на канал.”
>>все сервы в определенное состояние, которое как уже говорилось не приводит к крашу
Это в каое же такое состояние рулей , не приведет к крэшу?
ООчень спорно даже для тихоходного планера.
>>Есть время хотябы попытаться найти этого идиота который стал на канал
Вы вообще представляете сколько времени нужно модели до встречи с землей, даже с высоты 100м? Какие тут поиски.
С ростом частоты на прямой видимости пропорционально увеличивается мощность на принимаемой стороне.
Я ж и понял, - новое слово в радиосвязи. А закон сохранения энергии устарел и не соответствует демократическим нормам! 😅
Не, ребят, обсуждайте чо хотите, только в таком духе - без меня.
Я лучше пойду… 😃