{"id":53485,"date":"2019-12-03T00:00:00","date_gmt":"2019-12-02T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/zapis-sverh-shirokopolosnyh-signalov-standarta-802-15-4-uwb-na-pochti-sanktsionnoj-tehnike"},"modified":"2020-02-18T14:01:23","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:23","slug":"zapis-sverh-shirokopolosnyh-signalov-standarta-802-15-4-uwb-na-pochti-sanktsionnoj-tehnike","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/administrirovanie\/zapis-sverh-shirokopolosnyh-signalov-standarta-802-15-4-uwb-na-pochti-sanktsionnoj-tehnike","title":{"rendered":"Registrazione di segnali ultra-broadband conformi allo standard 802.15.4 UWB su hardware quasi sanzionato","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Registrazione<\/p>\n

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Di recente, due mondi completamente diversi si sono incontrati nel nostro laboratorio: il mondo dei trasmettitori radio a basso costo e il mondo dei costosi sistemi di registrazione dei segnali radio a banda larga. <\/p>\n

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\u0421\u043d\u0430\u0447\u0430\u043b\u0430 \u043a \u043d\u0430\u043c \u043e\u0431\u0440\u0430\u0442\u0438\u043b\u0438\u0441\u044c \u043d\u0430\u0448\u0438 \u0445\u043e\u0440\u043e\u0448\u0438\u0435 \u0434\u0440\u0443\u0437\u044c\u044f, \u0447\u0442\u043e\u0431\u044b \u0441\u0434\u0435\u043b\u0430\u0442\u044c \u0441\u043e\u0444\u0442 \u0434\u043b\u044f \u0437\u0430\u043f\u0438\u0441\u0438 \u0441\u0438\u0433\u043d\u0430\u043b\u0430 \u043f\u043e\u043b\u043e\u0441\u043e\u0439 500 \u041c\u0413\u0446. \u041c\u044b, \u043a\u043e\u043d\u0435\u0447\u043d\u043e, \u043d\u0435 \u0441\u043c\u043e\u0433\u043b\u0438 \u043e\u0442\u043a\u0430\u0437\u0430\u0442\u044c. \u0412\u0435\u0434\u044c \u043d\u0443\u0436\u043d\u043e \u0431\u044b\u043b\u043e \u0441\u0434\u0435\u043b\u0430\u0442\u044c \u044d\u0442\u043e \u043d\u0430 \u043f\u043b\u0430\u0442\u0435 \u043a\u043e\u043c\u043f\u0430\u043d\u0438\u0438 «\u0418\u043d\u0441\u0442\u0440\u0443\u043c\u0435\u043d\u0442\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0435 \u0421\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u044b», \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0445 \u044f \u0437\u043d\u0430\u044e \u0434\u0430\u0432\u043d\u043e. \u041d\u0430 \u0437\u0430\u0440\u0435 \u0438\u043d\u0436\u0435\u043d\u0435\u0440\u043d\u043e\u0439 \u0434\u0435\u044f\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438 \u043c\u043d\u0435 \u043f\u0440\u0438\u0448\u043b\u043e\u0441\u044c \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u0442\u044c \u0441 \u0438\u0445 \u0436\u0435\u043b\u0435\u0437\u043e\u043c \u0438 \u0441\u043e\u0444\u0442\u043e\u043c.<\/p>\n

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Poi \u00e8 venuto un caro amico mikkab<\/a><\/noindex> di Show dei Droni<\/a><\/noindex> e ha chiesto di realizzare un sistema di posizionamento per droni senza GPS. Dice che bisognerebbe avviare uno spettacolo al chiuso. E anche all'esterno, ai giorni nostri, non \u00e8 molto rassicurante lanciare nel cielo milioni su un GPS poco affidabile. Le interferenze e lo spoofing della navigazione satellitare sono in aumento<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

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Per il posizionamento senza satellite con un'accuratezza migliore di dieci centimetri in un'area fino a un chilometro, non ho trovato nulla tranne la tecnologia UWB. Da tempo sul mercato c'\u00e8 un'azienda chiamata DecaWave, che produce il chip DW1000 e i moduli basati su di esso. Il chip \u00e8 un transceiver UWB secondo lo standard IEEE 802.15.4-2011. A proposito, \u00e8 un componente unico, con un design a doppio o addirittura triplo strato. Spero che nei prossimi anni riusciremo a esplorarne le profondit\u00e0 e a scriverne. Prima era impossibile farlo.<\/p>\n

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Ma oggi non parleremo di posizionamento, di questo ne discuteremo nelle prossime puntate.<\/p>\n

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\u0421\u0435\u0433\u043e\u0434\u043d\u044f \u043c\u044b \u0434\u0435\u043b\u0430\u0435\u043c \u0437\u0430\u043f\u0438\u0441\u044c \u0441\u0438\u0433\u043d\u0430\u043b\u0430 DW1000. \u0410 \u043f\u043e\u043b\u043e\u0441\u0430 \u044d\u0442\u043e\u0433\u043e \u0441\u0438\u0433\u043d\u0430\u043b\u0430 \u043d\u0438 \u043c\u043d\u043e\u0433\u043e, \u043d\u0438 \u043c\u0430\u043b\u043e, \u0430 1000 \u0438\u043b\u0438 500 \u041c\u0413\u0446, \u0447\u0442\u043e \u0443\u0441\u0442\u0430\u043d\u0430\u0432\u043b\u0438\u0432\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f \u043d\u043e\u043c\u0435\u0440\u043e\u043c \u043a\u0430\u043d\u0430\u043b\u0430. «\u0421\u043e\u0432\u0435\u0440\u0448\u0435\u043d\u043d\u043e \u0441\u043b\u0443\u0447\u0430\u0439\u043d\u043e» \u043d\u0430 \u0441\u043e\u0441\u0435\u0434\u043d\u0435\u043c \u0441\u0442\u043e\u043b\u0435 \u0441\u0442\u043e\u044f\u043b \u043a\u043e\u043c\u043f\u044c\u044e\u0442\u0435\u0440 \u0441 \u043f\u043b\u0430\u0442\u043e\u0439 FMC126P<\/a><\/noindex> \u043e\u0442 «\u0418\u043d\u0441\u0442\u0440\u0443\u043c\u0435\u043d\u0442\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0445 \u0421\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c» \u0441 FMC-\u043c\u0435\u0437\u0430\u043d\u0438\u043d\u043e\u043c AD9208-3000EBZ<\/a><\/noindex> di Analog Devices.<\/p>\n

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\u0417\u0434\u0435\u0441\u044c \u0441\u043b\u0435\u0434\u0443\u0435\u0442 \u043e\u0442\u043c\u0435\u0442\u0438\u0442\u044c «\u0434\u043b\u044f \u043f\u0440\u043e\u043a\u0443\u0440\u043e\u0440\u0430», \u0447\u0442\u043e \u0410\u0426\u041f AD9208 \u044f\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u0441\u0435\u0433\u043e\u0434\u043d\u044f \u0441\u0430\u043d\u043a\u0446\u0438\u043e\u043d\u043d\u043e\u0439 \u0442\u0435\u0445\u043d\u0438\u043a\u043e\u0439. \u041b\u0435\u0433\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e \u043a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c \u0435\u0433\u043e \u0432 \u0420\u043e\u0441\u0441\u0438\u044e \u043d\u0435\u043b\u044c\u0437\u044f, \u0445\u043e\u0442\u044c \u0438\u043d\u043e\u0433\u0434\u0430 \u0438 \u043e\u0447\u0435\u043d\u044c \u0445\u043e\u0447\u0435\u0442\u0441\u044f. \u041d\u043e \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0439 \u043a\u043e\u043d\u043a\u0440\u0435\u0442\u043d\u044b\u0439 \u043c\u043e\u0434\u0443\u043b\u044c \u0431\u044b\u043b \u043a\u0443\u043f\u043b\u0435\u043d \u043e\u0447\u0435\u043d\u044c \u0434\u0430\u0432\u043d\u043e, \u043a\u043e\u0433\u0434\u0430 \u0441\u0430\u043d\u043a\u0446\u0438\u0439 \u0435\u0449\u0435 \u043d\u0435 \u0431\u044b\u043b\u043e. \u041e\u043d \u0447\u0438\u0441\u0442, \u043a\u0430\u043a \u0434\u0443\u0448\u0430 \u043c\u043b\u0430\u0434\u0435\u043d\u0446\u0430. \u041d\u0430\u0434\u0435\u044e\u0441\u044c, \u044d\u0442\u043e \u043f\u0440\u0438\u0437\u043d\u0430\u043d\u0438\u0435 \u0431\u0443\u0434\u0435\u0442 \u043f\u043e\u0434\u0448\u0438\u0442\u043e \u043a \u0434\u0435\u043b\u0443 \u0438 \u0437\u0430\u0447\u0442\u0435\u0442\u0441\u044f \u043f\u043e\u0434\u0441\u0443\u0434\u0438\u043c\u043e\u043c\u0443.<\/p>\n

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Non entreremo nei dettagli dello sviluppo del software per la registrazione del flusso di dati nella memoria del computer. Purtroppo, al momento non possiamo pubblicare il codice sorgente dell'applicazione per Linux. Ma speriamo di ottenere il permesso di farlo per la prossima volta. Vale la pena notare che non \u00e8 stato facile, anche tenendo conto delle soluzioni software fornite da Instrumental Systems. L'ADC stesso e il sistema di temporizzazione e uscita dei dati secondo la tecnologia JESD204B sono abbastanza complessi da comprendere, e nel modulo di AD sono stati necessari anche dei patch hardware. Il segnale REFCLK \u00e8 essenziale per il sistema di ingresso, ma entra nel modulo sulle pinne sbagliate del connettore FMC e, di conseguenza, non arriva ai pin corretti del FPGA. Abbiamo dovuto applicare un patch, visibile nella foto qui sotto \u2014 due fili rossi. Ci sono stati ovviamente dubbi sul fatto che sarebbe funzionato. La frequenza del segnale di clock \u00e8 alta \u2014 375 MHz, e il patch \u00e8 brutto. Ma il sistema ha funzionato.<\/p>\n

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\"Registrazione<\/p>\n

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Tutta la cucina appare cos\u00ec.<\/p>\n

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\"Registrazione<\/p>\n

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Qui si pu\u00f2 notare un computer con un buon sistema di I\/O, una scheda FMC126P e un mezzanino AD9208-3000EBZ. Tra i generatori: un generatore da 3000 MHz per il clock dell'ADC e un generatore da 770 MHz per il REFCLK. Cavi con connettori SMA collegano i generatori e forniscono il segnale di ingresso.<\/p>\n

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La velocit\u00e0 di dati grezzi in uscita dall'ADC, senza badare a spese, \u00e8 di 12 GB\/s da due canali. Secondo le misurazioni e la dichiarazione del produttore della scheda FMC126P, la velocit\u00e0 massima di ingresso \u00e8 di 5 GB\/s. Pertanto, nell'ADC abbiamo utilizzato solo un canale e lo abbiamo fatto passare attraverso il DDC (Digital Down Converter) integrato nell'AD9208 con una decimazione di quattro. In questo modo, il flusso di dati \u00e8 stato di 3 GB\/s (frequenza di campionamento di 750 MHz, segnale complesso a 16 bit).<\/p>\n

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Controllare che il sistema riesca a registrare i rapporti \u00e8 molto semplice: basta tenere d'occhio i bit di stato FIFO del FPGA che bloccano. Se durante la notte non c'\u00e8 stato alcun evento di Overflow FIFO, il bit non verr\u00e0 attivato. E possiamo felicemente affermare che non ci sono state perdite di conteggi. Ovviamente, controlliamo in anticipo che il tracciamento dei bit di stato funzioni. Controlliamo anche il segnale dal file per assicurarci che la qualit\u00e0 della registrazione del segnale ADC corrisponda alla documentazione.<\/p>\n

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Ma quale segnale meriterebbe un tale sistema di input? Certamente l'UWB dal tavolo accanto!<\/p>\n

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Fortunatamente, per il sistema di posizionamento dei droni abbiamo scelto una frequenza di canale di 4 GHz. Questo corrisponde ai canali 4 e 2 nella terminologia del DW1000 (Figura 13 del datasheet). Abbiamo realizzato un'antenna integrata sulla scheda per questa frequenza, o meglio, per questo intervallo. Accordarla su una larghezza di banda cos\u00ec ampia non \u00e8 stato semplice. Ma il risultato \u00e8 stato sorprendente! Alcuni dicono che somiglia a un simbolo... con orecchiette.<\/p>\n

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\"Registrazione<\/p>\n

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Il segnale a 4 GHz con una larghezza di banda di 500 MHz rientra nella terza banda di Nyquist e ha intervalli protettivi sufficienti per evitare l'overlap spettrale. Pertanto, abbiamo semplicemente applicato il segnale DW1000 direttamente all'ingresso ADC AD9208.<\/p>\n

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Abbiamo ricevuto due file: uno con una frequenza PRF di 64 MHz, l'altro a 16 MHz. La velocit\u00e0 di trasmissione \u00e8 stata impostata al minimo per il DW1000 \u2014 110 kbit\/s.<\/p>\n

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Questo il primo<\/a><\/noindex> file, questo \u00e8 il secondo<\/a><\/noindex>. Attenzione, i file sono enormi!<\/p>\n

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Nel primo file vediamo pacchetti della durata di circa 750 campioni o 1000 nanosecondi.<\/p>\n

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\"Registrazione<\/p>\n

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Nel secondo file i pacchetti sono quattro volte pi\u00f9 brevi.<\/p>\n

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\"Registrazione<\/p>\n

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E questo \u00e8 perfettamente in linea con lo standard IEEE 802.15.4-2011 per il livello fisico UWB:<\/p>\n

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\"Registrazione<\/p>\n

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\u041c\u043e\u0434\u0443\u043b\u044f\u0446\u0438\u044f \u0432\u043d\u0443\u0442\u0440\u0438 \u043f\u0430\u043a\u0435\u0442\u0430 \u043f\u043e\u0445\u043e\u0436\u0430 \u043d\u0430 \u0444\u0430\u0437\u043e\u0432\u0443\u044e, \u0447\u0442\u043e \u0442\u043e\u0436\u0435 \u0441\u043e\u043e\u0442\u0432\u0435\u0442\u0441\u0442\u0432\u0443\u0435\u0442 \u0443\u043a\u0430\u0437\u0430\u043d\u043d\u043e\u0439 \u0432 \u0441\u0442\u0430\u043d\u0434\u0430\u0440\u0442\u0435 BPSK. \u0421\u0430\u043c \u0441\u0442\u0430\u043d\u0434\u0430\u0440\u0442 \u0432\u044b \u0441\u043c\u043e\u0436\u0435\u0442\u0435 \u043d\u0430\u0439\u0442\u0438 \u0432 \u0418\u043d\u0442\u0435\u0440\u043d\u0435\u0442\u0435, \u0438\u0449\u0438\u0442\u0435 «IEEE 802.15.4-2011».<\/p>\n

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Se si amplia un po' la finestra temporale di osservazione, si possono vedere anche irregolarit\u00e0 nella sequenza dei pacchetti, che corrisponde alla descrizione della modulazione ibrida IEEE 802.15.4-2011 UWB \u2014 modulazione fase posizione (BPM-BPSK).<\/p>\n

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\"Registrazione<\/p>\n

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\"Registrazione<\/p>\n

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In generale, trovo il chip DW1000 e la modulazione di questo UWB PHY straordinari, qualunque cosa significhi, a livello militare JTIDS. \u00c8 la mia nuova passione. Continua a seguire!<\/p>\n

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Da un lato, esamineremo il DW1000, dall'altro, approfondiremo lo standard IEEE 802.15.4.<\/p>\n

Fonte: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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Inizialmente, i nostri buoni amici ci hanno contattato per sviluppare un software per la registrazione di segnali a 500 MHz. Naturalmente, non potevamo rifiutare. Era necessario farlo su una scheda della \"Strumentazione Sistemi\", che conosco da tempo. A","canonical_url":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/administrirovanie\/zapis-sverh-shirokopolosnyh-signalov-standarta-802-15-4-uwb-na-pochti-sanktsionnoj-tehnike","robots":"max-image-preview:large","keywords":"","webmasterTools":{"miscellaneous":""},"schema":null,"og:locale":"it_IT","og:site_name":"ProHoster | \u041a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430\u0434\u0435\u0436\u043d\u044b\u0439 \u0445\u043e\u0441\u0442\u0438\u043d\u0433 \u0434\u043b\u044f \u0441\u0430\u0439\u0442\u043e\u0432 \u0441 \u0437\u0430\u0449\u0438\u0442\u043e\u0439 \u043e\u0442 DDoS, VPS VDS \u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440\u044b","og:type":"article","og:title":"\ud83e\udd47\u0417\u0430\u043f\u0438\u0441\u044c \u0441\u0432\u0435\u0440\u0445-\u0448\u0438\u0440\u043e\u043a\u043e\u043f\u043e\u043b\u043e\u0441\u043d\u044b\u0445 \u0441\u0438\u0433\u043d\u0430\u043b\u043e\u0432 \u0441\u0442\u0430\u043d\u0434\u0430\u0440\u0442\u0430 802.15.4 UWB \u043d\u0430 \u043f\u043e\u0447\u0442\u0438 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