Bu yaxınlarda laboratoriyamızda iki tamamilə fərqli dünya bir araya gəldi: ucuz radio ötürücülər dünyası və bahalı genişzolaqlı radio siqnal qeyd sistemləri dünyası.
Əvvəlcə yaxşı dostlarımız 500 MHz diapazonu ilə siqnal yazmaq üçün proqram hazırlamaq üçün bizə müraciət etdilər. Biz, təbii ki, imtina edə bilməzdik. Axı bunu çoxdan tanıdığım “Instrumental Systems” şirkətinin lövhəsində etmək lazım idi. Mühəndislik karyeramın başlanğıcında mən onların aparat və proqram təminatı ilə işləməli oldum.
Və sonra əziz dostum gəldi haqqında və GPS olmadan pilotsuz təyyarələr üçün yerləşdirmə sistemi yaratmağı xahiş etdi. Onun sözlərinə görə, şounu qapalı məkanda başlamaq lazımdır. Bu günlərdə küçədə etibarsız GPS-də səmaya bir neçə milyon dollar atmaq istəmirsiniz. Sat naviqasiya müdaxiləsi və saxtakarlıq .
Bir kilometrə qədər bir zonada on santimetrdən daha yaxşı bir dəqiqliklə peyklər olmadan yerləşdirmə üçün UWB texnologiyasından başqa bir şey tapmadım. DecaWave uzun müddətdir ki, bazarda DW1000 çipi və onun əsasında modullar istehsal edir. Çip IEEE 802.15.4-2011 standartının UWB qəbuledicisidir. Yeri gəlmişkən, şey unikaldır, ikiqat və ya hətta üçlü dibi ilə. Ümid edirəm ki, yaxın bir neçə ildə biz onun dərinliklərini araşdırıb bu barədə yaza bilərik. Daha əvvəl bunu mütləq edə bilməyəcəksiniz.
Ancaq bu gün biz yerləşdirmə haqqında danışmırıq; bu barədə növbəti seriyada danışacağıq.
Bu gün biz DW1000 siqnalını qeyd edirik. Və bu siqnalın bant genişliyi nə çox, nə də az deyil, kanal nömrəsi ilə müəyyən edilən 1000 və ya 500 MHz-dir. "Tamamilə təsadüfən" növbəti masada elektron lövhəsi olan bir kompüter var idi FMC mezzanine ilə "Instrumental Systems" dən Analoq Cihazlardan.
Burada “prokuror üçün” qeyd etmək lazımdır ki, AD9208 ADC bu gün sanksiyalaşdırılmış texnologiyadır. Siz onu Rusiyada qanuni olaraq ala bilməzsiniz, baxmayaraq ki, bəzən həqiqətən də istəyirsiniz. Ancaq bu xüsusi modul çox uzun müddət əvvəl, hələ heç bir sanksiyalar olmayanda alınıb. O, körpə ruhu kimi safdır. Ümid edirəm ki, bu etiraf işin önünə keçəcək və cavabdehin hesabına keçəcək.
İndi nümunələr axınını kompüter yaddaşına yazmaq üçün proqram təminatının işlənib hazırlanmasının təfərrüatlarına girməyəcəyik. Təəssüf ki, Linux üçün tətbiqin mənbə kodunu hələ dərc edə bilmirik. Ancaq ümid edirik ki, növbəti dəfə bunun üçün icazə alacağıq. Yalnız qeyd etmək lazımdır ki, Instrumental Systems-in təmin edilmiş proqram təminatını nəzərə alsaq belə, bu asan deyildi. ADC-nin özünü və JESD204B texnologiyasından istifadə edərək nümunələrin saat və çıxış sistemini başa düşmək olduqca çətindir və AD modulunda hardware yamaqlarına da ehtiyac var idi. REFCLK siqnalı giriş sistemi üçün mütləq lazımdır, lakin modulda FMC konnektorunun yanlış ayaqlarına gedir və müvafiq olaraq FPGA-nın sağ ayaqlarına getmir. Aşağıdakı fotoşəkildə görünə bilən bir yamaq tətbiq etməli oldum - iki qırmızı tel. Təbii ki, bunun işə yarayacağına şübhələr var idi. Saat tezliyi 375 MHz-də yüksəkdir və yamaq dəhşətlidir. Ancaq sistem bunun öhdəsindən gəldi.
Bütün mətbəx belə görünür.
Burada siz yaxşı I/O sistemi, FMC126P lövhəsi və AD9208-3000EBZ mezzanine malik kompüteri görə bilərsiniz. Generatorlar arasında: ADC-nin saatlanması üçün 3000 MHz generator, REFCLK üçün 770 MHz generator. SMA konnektorlu kabellər generatorları birləşdirir və giriş siqnalını təmin edir.
ADC çıxışından xam məlumat sürəti, təfərrüata varmasanız, iki kanaldan 12 GB/s təşkil edir. Ölçmələrə görə və istehsalçının FMC126P lövhəsinin bəyannaməsinə əsasən, maksimum giriş sürəti 5 GB/s-dir. Buna görə də, biz ADC-də yalnız bir kanaldan istifadə etdik və onu dörd azalma ilə AD9208-də quraşdırılmış DDC (Digital Down Converter) vasitəsilə keçirdik. Beləliklə, məlumat axını 3 GB/s təşkil etmişdir (nümunə alma tezliyi 750 MHz, 16 bitlik kompleks siqnal).
Sistemin nümunələri qeyd etmək üçün vaxtının olduğunu yoxlamaq çox sadədir: sadəcə FPGA FIFO statusunun yapışqan bitlərini izləmək lazımdır. Gecədə heç bir FIFO Overflow hadisələri olmasa, bit qurulmayacaq. Və sevinclə bildiririk ki, oxunma itkisi olmayıb. Biz ilk növbədə, əlbəttə ki, kilidləmə vəziyyəti bitlərinin işlədiyini yoxlayırıq. Tutulan ADC siqnalının keyfiyyətinin sənədlərə uyğun olduğuna əmin olmaq üçün fayldan siqnal formasına da baxırıq.
Bəs belə bir giriş sisteminə hansı siqnal layiqdir? Əlbəttə ki, növbəti cədvəldən UWB!
Xoşbəxtlikdən, dron yerləşdirmə sistemi üçün 4 GHz kanal tezliyini seçdik. Bu, DW4 terminologiyasında 2 və 1000-ci kanallara uyğun gəlir (məlumat vərəqinin 13-cü şəkli). Bu tezlik üçün, daha yaxşı desək, bu diapazon üçün lövhəyə quraşdırılmış bir anten yaratdıq. Bu qədər geniş qrup üzərində koordinasiya etmək asan deyildi. Ancaq işin erotik olduğu ortaya çıxdı! Bəziləri deyirlər ki, bu simvola bənzəyir... qulaqları ilə.
4 MHz bant genişliyinə malik 500 GHz siqnal üçüncü Nyquist bandına düşür və ləqəbdən qaçmaq üçün kifayət qədər qoruyucu intervallara malikdir. Buna görə də, biz sadəcə olaraq DW1000 siqnalını AD9208 ADC girişinə birbaşa bağladıq.
Biz iki fayl aldıq: biri PRF tezliyi 64 MHz, digəri isə 16 MHz. Ötürmə sürəti DW1000 - 110 kbit/s üçün minimuma təyin edilib.
O fayl, bu . Ehtiyatlı olun, fayllar böyükdür!
Birinci faylda təxminən 750 nümunə və ya 1000 nanosaniyə davam edən paketləri görürük.
İkinci faylda paketlər dörd dəfə qısadır.
Və bu, UWB fiziki təbəqəsi baxımından IEEE 802.15.4-2011 standartına tam uyğundur:
Paket daxilindəki modulyasiya faza modulyasiyasına bənzəyir, bu da BPSK standartında göstərilənə uyğundur. Siz standartın özünü İnternetdə tapa bilərsiniz, “IEEE 802.15.4-2011” axtarın.
Müşahidə vaxtı pəncərəsini bir qədər genişləndirsəniz, IEEE 802.15.4-2011 UWB - mövqe mərhələsi (BPM-BPSK) hibrid modulyasiyasının təsvirinə uyğun gələn paketlərin qeyri-bərabərliyini də görə bilərsiniz.
Ümumiyyətlə, mən DW1000 çipini və bu UWB PHY-nin modulyasiyasını hərbi JTIDS səviyyəsində bir bomba kimi görürəm. Bu mənim yeni hobbimdir. Ardı var!
Bir tərəfdən DW1000-i qazacağıq, digər tərəfdən IEEE 802.15.4 standartı ilə məşğul olacağıq.
Mənbə: www.habr.com