Viru kuerzem sinn zwou komplett verschidde Welten an eisem Labo zesummekomm: d'Welt vun de preiswerte Radiosender an d'Welt vun deiere Breetband-Radiosignalopnamsystemer.
Als éischt hunn eis gutt Frënn eis ukomm fir Software ze maachen fir e Signal mat enger 500 MHz Band opzehuelen. Mir konnten natierlech net refuséieren. Ëmmerhin war et néideg op engem Bord vun der Firma "Instrumental Systems" ze maachen, déi ech scho laang kennen. Um Sonnenopgang vu menger Ingenieurskarriär hunn ech misse mat hirer Hardware a Software schaffen.
An du koum mäi léiwe Frënd aus a gefrot fir e Positionéierungssystem fir Dronen ouni GPS ze maachen. Et ass néideg, seet hien, d'Show dobannen ze lancéieren. An op der Strooss dës Deeg wëllt Dir net wierklech e puer Milliounen Dollar an den Himmel op engem onzouverlässeg GPS lancéieren. Sat Navigatiounsinterferenz a Spoofing .
Fir Positionéierung ouni Satellitte mat enger Genauegkeet vu besser wéi zéng Zentimeter an enger Zone vu bis zu engem Kilometer, hunn ech näischt anescht wéi UWB Technologie fonnt. DecaWave ass fir eng laang Zäit um Maart, produzéiert den DW1000 Chip a Moduler baséiert op et. Den Chip ass en UWB Transceiver vum IEEE 802.15.4-2011 Standard. Iwwregens ass d'Saach eenzegaarteg, mat engem duebelen oder souguer dräifach Buedem. Ech hoffen, mir kënnen hir Déiften an den nächste Joren plompen an doriwwer schreiwen. Dir wäert et definitiv net méi fréi maachen.
Awer haut schwätze mir net iwwer d'Positionéierung; Mir schwätzen iwwer dat an der nächster Serie.
Haut registréiere mir den DW1000 Signal. An d'Bandbreedung vun dësem Signal ass weder méi nach manner, awer 1000 oder 500 MHz, wat duerch d'Kanalnummer bestëmmt gëtt. "Ganz zoufälleg" do war e Computer mat engem Circuit Verwaltungsrot op den nächsten Dësch aus "Instrumental Systemer" mat FMC Mezzanine vun Analog Apparater.
Et soll hei bemierkt ginn "fir de Procureur" datt den AD9208 ADC haut eng sanktionéiert Technologie ass. Dir kënnt et net legal a Russland kafen, och wann Dir heiansdo wierklech wëllt. Awer dëse spezielle Modul gouf viru ganz laanger Zäit kaaft, wéi et nach keng Sanktiounen waren. Hien ass reng, wéi d'Séil vun engem Puppelchen. Ech hoffen, datt dës Beicht mam Fall ofgeschloss gëtt a gëtt dem Bekloten zougeschriwwen.
Mir wäerten elo net an d'Detailer vun der Entwécklungssoftware goen fir e Stroum vu Proben an de Computer Memory opzehuelen. Leider kënne mir de Quellcode vun der Applikatioun fir Linux nach net verëffentlechen. Mee mir hoffen, datt mir d'nächst Kéier d'Erlaabnis dofir kréien. Et ass nëmmen ze bemierken datt dëst net einfach war, och wann d'Softwareentwécklunge vun den Instrumentalsystemer berücksichtegt ginn. D'ADC selwer an de System fir d'Auer an d'Output vun Echantillon mat JESD204B Technologie sinn zimlech schwéier ze verstoen, an Hardware Patches goufen och am Modul vun AD gebraucht. D'REFCLK Signal ass absolut néideg fir den Input System, awer op de Modul geet et op déi falsch Been vum FMC Connector an deementspriechend net op déi richteg Been vun der FPGA. Ech hu missen e Patch applizéieren, deen op der Foto hei ënnen ze gesinn ass - zwee roude Drot. Et waren natierlech Zweifel datt et géif funktionéieren. D'Auergeschwindegkeet ass héich bei 375 MHz an de Patch ass schrecklech. Awer de System huet sech gepackt.
Déi ganz Kichen gesäit esou aus.
Hei gesitt Dir e Computer mat engem gudden I / O System, engem FMC126P Board, an engem AD9208-3000EBZ Mezzanine. Ënnert de Generatoren: en 3000 MHz Generator fir den ADC ze clocken, e 770 MHz Generator fir REFCLK. Kabele mat SMA Stecker verbannen d'Generatoren a bidden den Input Signal.
Déi rau Datengeschwindegkeet vum ADC Output, wann Dir net an den Detail gitt, ass 12 GB / s vun zwee Kanäl. Laut Miessunge an no der Deklaratioun vum Hiersteller vum FMC126P Board ass déi maximal Inputgeschwindegkeet 5 GB / s. Dofir hu mir nëmmen e Kanal an der ADC benotzt an et duerch den DDC (Digital Down Converter) gebaut an den AD9208 mat Dezimatioun vu véier. Sou war den Datefloss 3 GB / s (Sampling Frequenz 750 MHz, 16-Bit komplex Signal).
Iwwerpréift datt de System Zäit huet fir Proben opzehuelen ass ganz einfach: Dir musst just déi plakeg Bits vum FPGA FIFO Status iwwerwaachen. Wann et keng FIFO Overflow Eventer Iwwernuechtung waren, gëtt de Bit net gesat. A mir soen glécklech datt et kee Verloscht vu Liesungen gouf. Mir iwwerpréiwen als éischt, natierlech, datt d'Latching Status Bits funktionnéieren. Mir kucken och d'Signalform aus der Datei fir sécher ze stellen datt d'Qualitéit vum ADC-Signal, dee festgeholl gëtt, der Dokumentatioun entsprécht.
Awer wéi eng Zort Signal wier esou en Input System wäert? Natierlech UWB aus dem nächsten Dësch!
Glécklech hu mir eng 4 GHz Kanalfrequenz fir den Drone Positionéierungssystem gewielt. Dëst entsprécht Channels 4 an 2 an DW1000 Terminologie (Figur 13 vum Dateblatt). Mir hunn eng Antenne an de Bord fir dës Frequenz gebaut, oder, besser gesot, fir dës Gamme. Et war net einfach et iwwer esou eng breet Band ze koordinéieren. Awer d'Saach huet sech als erotesch erausgestallt! E puer soen datt et ausgesäit wéi e Symbol ... mat Oueren.
E 4 GHz Signal mat enger 500 MHz Bandbreedung fällt an der drëtter Nyquist Band an huet genuch Schutzintervaller fir Aliasing ze vermeiden. Dofir hu mir einfach den DW1000 Signal direkt un den AD9208 ADC Input verbonnen.
Mir kruten zwee Fichieren: eng mat enger PRF Frequenz vun 64 MHz, déi aner - 16 MHz. D'Transmissiounsgeschwindegkeet gouf op de Minimum fir DW1000 gesat - 110 kbit / s.
dëser Fichier, dëser . Opgepasst, d'Dateien sinn enorm!
An der éischter Datei gesi mir Päckchen déi ongeféier 750 Proben oder 1000 Nanosekonnen daueren.
An der zweeter Datei sinn d'Päckchen véiermol méi kuerz.
An dëst ass voll konsequent mam IEEE 802.15.4-2011 Standard wat d'UWB kierperlech Layer ugeet:
D'Modulatioun am Paket ass ähnlech wéi d'Phasemodulatioun, déi och entsprécht deem, deen am BPSK Standard spezifizéiert ass. Dir kënnt de Standard selwer um Internet fannen, kuckt no "IEEE 802.15.4-2011".
Wann Dir d'Observatiounszäitfenster liicht ausbaue kënnt, kënnt Dir och d'Ongläichheet vun de Pakete gesinn, wat d'Beschreiwung vun der Hybridmodulatioun IEEE 802.15.4-2011 UWB entsprécht - Positiounsphase (BPM-BPSK).
Am Allgemengen fannen ech den DW1000 Chip an d'Modulatioun vun dëser UWB PHY als Bomm, wat och ëmmer dat heescht, eng Saach, um Niveau vun engem militäreschen JTIDS. Dëst ass mäin neien Hobby. Fortsetzung kënnt no!
Engersäits wäerte mir DW1000 graven, op der anerer Säit wäerte mir mam IEEE 802.15.4 Standard beschäftegen.
Source: will.com