Tomarkirina sînyalên UWB-ya ultra-berfireh 802.15.4 li ser cîhazên hema hema qedexekirî

Tomarkirina sînyalên UWB-ya ultra-berfireh 802.15.4 li ser cîhazên hema hema qedexekirî

Di van demên dawî de, du cîhanên bi tevahî cûda di laboratûara me de hatin cem hev: cîhana transceiverên radyoyê yên erzan û cîhana pergalên tomarkirina sînyala radyoya fireh a biha.

Pêşî, hevalên me yên baş nêzî me bûn ku ji bo tomarkirina sînyalek bi bandek 500 MHz nermalavê çêbikin. Helbet me nikarîbû red bike. Beriya her tiştî, pêdivî bû ku ez vê yekê li ser panelek ji pargîdaniya "Instrumental Systems", ku ez ji demek dirêj ve nas dikim, bikim. Di destpêka kariyera xwe ya endezyariyê de, ez neçar bûm ku bi hardware û nermalava wan re bixebitim.

Û paşê hevalê min ê delal hat mikkab ji Drone Show û xwest ku ji bo dronên bê GPS sîstemek pozîsyonê çêbike. Pêwîst e, ew dibêje, ku pêşandan li hundur were destpêkirin. Û van rojan li kolanê, hûn bi rastî naxwazin çend mîlyon dolaran li ser GPS-a nebawer biavêjin ezmên. Mudaxeleya navîgasyon Sat û xapandin geş dibin.

Ji bo pozîsyona bêyî satelaytan bi rastbûna ji deh santîmetreyî çêtir li herêmek heya kîlometreyekê, min ji teknolojiya UWB pê ve tiştek din nedît. DecaWave ji demek dirêj ve li sûkê ye, çîpê DW1000 û modulên li ser bingeha wê hildiberîne. Çîp transceiverek UWB ya standarda IEEE 802.15.4-2011 e. Bi awayê, tişt yekta ye, bi binî ducar an jî sêqat e. Ez hêvî dikim ku em dikarin di çend salên pêş de kûrahiya wê bişopînin û li ser binivîsin. Bê guman hûn ê nikaribin wê berê bikin.

Lê îro em ne li ser pozîsyonê diaxivin; em ê di rêza pêş de li ser wê biaxivin.

Îro em sînyala DW1000 tomar dikin. Û firehiya vê sînyalê ne zêde û ne kêm e, lê 1000 an 500 MHz e, ku ji hêla hejmara kanalê ve tê destnîşankirin. "Tam bi tesadufî" li ser maseya din kompîturek bi dorhêlek hebû FMC126P ji "Sîstema Instrumental" bi mezzanine FMC AD9208-3000EBZ ji Amûrên Analog.

Divê li vir "ji bo dozger" were zanîn ku AD9208 ADC îro teknolojiyek pejirandî ye. Hûn nikarin bi qanûnî wê li Rûsyayê bikirin, her çend carinan hûn bi rastî dixwazin. Lê ev modula taybetî demek pir dirêj berê hate kirîn, dema ku hêj cezayên tune bûn. Ew paqij e, mîna giyanê zarokê. Hêvîdar im ev îtîraf bi dozê re bê vekirin û ji bersûc re bê hesabkirin.

Em ê naha neçin hûrguliyên pêşkeftina nermalavê ji bo tomarkirina tîrêjek nimûneyan di bîra kompîturê de. Mixabin, em hêj nikarin koda çavkaniyê ya serîlêdanê ji bo Linux-ê biweşînin. Lê em hêvî dikin ku ji bo vê carê destûr bistînin. Tenê hêjayî gotinê ye ku ev ne hêsan bû, tewra pêşkeftinên nermalava peydakirî yên Pergalên Instrumental jî bihesibînin. ADC bixwe û pergala ji bo demjimêrkirin û derxistina nimûneyan bi karanîna teknolojiya JESD204B têgihîştinek pir dijwar e, û di modulê de ji AD-ê jî pêlavên hardware hewce bûn. Nîşana REFCLK ji bo pergala têketinê bêkêmasî hewce ye, lê li ser modulê ew diçe lingên xelet ên girêdana FMC û, li gorî vê yekê, naçe lingên rastê yên FPGA. Min neçar ma ku pêçekek, ku di wêneya jêrîn de tê dîtin - du têlên sor bicîh bikim. Bê guman guman hebûn ku ew ê bixebite. Leza demjimêrê li 375 MHz zêde ye û patch tirsnak e. Lê sîstemê li ber xwe da.

Tomarkirina sînyalên UWB-ya ultra-berfireh 802.15.4 li ser cîhazên hema hema qedexekirî

Tevahiya metbexê bi vî rengî xuya dike.

Tomarkirina sînyalên UWB-ya ultra-berfireh 802.15.4 li ser cîhazên hema hema qedexekirî

Li vir hûn dikarin komputerek bi pergalek I/O ya baş, panelek FMC126P, û mezzanek AD9208-3000EBZ bibînin. Ji jeneratoran: jeneratorek 3000 MHz ji bo demjimêrkirina ADC, jeneratorek 770 MHz ji bo REFCLK. Kabloyên bi girêdanên SMA jeneratoran girêdidin û sînyala têketinê peyda dikin.

Leza daneya xav a ji derana ADC, heke hûn hûrgulî neçin, ji du kanalan 12 GB / s e. Li gorî pîvandin û li gorî daxuyaniya çêker a panela FMC126P, leza herî zêde ya têketinê 5 GB / s e. Ji ber vê yekê, me di ADC-ê de tenê kanalek bikar anî û ew di nav DDC (Veguhezkara Downa Dîjîtal) a ku di nav AD9208-ê de hatî çêkirin bi çar perçekirinê re derbas kir. Bi vî rengî, herikîna daneyê 3 GB / s bû (frekansa nimûneyê 750 MHz, sînyala tevlihev a 16-bit).

Kontrolkirina ku pergalê wextê tomarkirina nimûneyan heye pir hêsan e: hûn tenê hewce ne ku hûrguliyên asê yên rewşa FPGA FIFO bişopînin. Ger di şevekê de bûyerên FIFO Overflow tunebin, bit nayê danîn. Û em bi kêfxweşî diyar dikin ku tu windabûna xwendinê tune. Em pêşî kontrol dikin, bê guman, ku bitikên statûya lêdanê dixebitin. Em di heman demê de li şeklê nîşana pelê dinêrin da ku pê ewle bin ku qalîteya nîşana ADC ya hatî girtin bi belgeyê re têkildar e.

Lê çi celeb nîşanek dê hêjayî pergalek weha têketinê be? Bê guman UWB ji tabloya din!

Xwezî, me ji bo pergala pozîsyona drone frekansek kanalek 4 GHz hilbijart. Ev di termînolojiya DW4 de bi kanalên 2 û 1000 re têkildar e (Wêne 13 ya danezanê). Me ji bo vê frekansê, an jî çêtir bê gotin, ji bo vê rêzê antenek çêkir ku di panelê de hatî çêkirin. Koordînasyona wê li ser bandek wusa berfireh ne hêsan bû. Lê tişt derket erotîk! Hinek dibêjin ku ew wekî sembolek xuya dike ... bi guh.

Tomarkirina sînyalên UWB-ya ultra-berfireh 802.15.4 li ser cîhazên hema hema qedexekirî

Nîşanek 4 GHz bi firehiya bandê ya 500 MHz dikeve nav sêyem band Nyquist û têra navberên parastinê heye ku ji hevgirtinê dûr nekevin. Ji ber vê yekê, me bi tenê nîşana DW1000 rasterast bi têketina AD9208 ADC ve girêdide.

Me du pel wergirtin: yek bi frekansa PRF 64 MHz, ya din - 16 MHz. Leza veguheztinê ji bo DW1000 - 110 kbit/s herî kêm hate danîn.

ev первый pel, ev duyem. Hişyar bin, pelên mezin in!

Di pela yekem de em pakêtên ku bi qasî 750 nimûneyan an jî 1000 nan çirkeyan didomînin dibînin.

Tomarkirina sînyalên UWB-ya ultra-berfireh 802.15.4 li ser cîhazên hema hema qedexekirî

Di pelê duyemîn de, pakêt çar carî kurttir in.

Tomarkirina sînyalên UWB-ya ultra-berfireh 802.15.4 li ser cîhazên hema hema qedexekirî

Û ev bi tevahî bi standarda IEEE 802.15.4-2011-ê di çarçoveya fizîkî ya UWB de lihevhatî ye:

Tomarkirina sînyalên UWB-ya ultra-berfireh 802.15.4 li ser cîhazên hema hema qedexekirî

Modulasyona di hundurê pakêtê de mîna modulasyona qonaxê ye, ku di heman demê de bi ya ku di standarda BPSK de hatî destnîşan kirin re têkildar e. Hûn dikarin standarda xwe li ser Înternetê bibînin, li "IEEE 802.15.4-2011" bigerin.

Ger hûn pencereya dema çavdêriyê hinekî berfireh bikin, hûn dikarin nehevsengiya pakêtan jî bibînin, ku bi danasîna modulasyona hîbrid IEEE 802.15.4-2011 UWB - qonaxa-pozîsyon (BPM-BPSK) re têkildar e.

Tomarkirina sînyalên UWB-ya ultra-berfireh 802.15.4 li ser cîhazên hema hema qedexekirî

Tomarkirina sînyalên UWB-ya ultra-berfireh 802.15.4 li ser cîhazên hema hema qedexekirî

Bi gelemperî, ez çîpê DW1000 û modulasyona vê UWB PHY-ê wekî bombeyek dibînim, ev tê çi wateyê, tiştek, di asta JTIDS-a leşkerî de. Ev hobiya min a nû ye. Ez bêtir ji te hez dikim!

Ji aliyekî ve, em ê DW1000 bikolin, ji hêla din ve, em ê bi standarda IEEE 802.15.4 re mijûl bibin.

Source: www.habr.com

Add a comment