Саяхан манай лабораторид хоёр тэс өөр ертөнц цугларсан: хямд радио дамжуулагчийн ертөнц болон үнэтэй өргөн зурвасын радио дохио бичлэгийн системүүдийн ертөнц.
Эхлээд сайн найзууд маань 500 МГц давтамжтай дохио бичих программ хангамж хийхээр бидэнд хандсан. Бид мэдээж татгалзаж чадаагүй. Эцсийн эцэст үүнийг миний эртнээс мэддэг "Instrumental Systems" компанийн самбар дээр хийх шаардлагатай байсан. Инженерийн карьерийн эхэн үед би тэдний техник хангамж, програм хангамжтай ажиллах шаардлагатай болсон.
Тэгээд миний хайртай найз ирлээ нь мөн GPS-гүй дронуудын байрлал тогтоох систем хийхийг хүссэн. Тэрээр хэлэхдээ, шоуг дотооддоо эхлүүлэх шаардлагатай байна. Өнөөдөр гудамжинд та найдваргүй GPS дээр хэдэн сая долларыг тэнгэрт хөөргөхийг үнэхээр хүсэхгүй байна. Sat навигацийн хөндлөнгийн оролцоо болон хууран мэхлэлт .
Нэг километр хүртэлх бүсэд арав гаруй сантиметрийн нарийвчлалтай хиймэл дагуулгүйгээр байрлал тогтоохын тулд би UWB технологиос өөр зүйл олж чадаагүй байна. DecaWave нь DW1000 чип болон түүн дээр суурилсан модулиудыг үйлдвэрлэж, зах зээл дээр удаан хугацаанд гарч ирсэн. Чип нь IEEE 802.15.4-2011 стандартын UWB дамжуулагч юм. Дашрамд хэлэхэд, уг зүйл нь өвөрмөц, давхар эсвэл бүр гурвалсан ёроолтой. Бид ойрын хэдэн жилдээ гүн гүнзгийрүүлж, энэ тухай бичнэ гэж найдаж байна. Та үүнийг эрт хийх боломжгүй нь гарцаагүй.
Гэхдээ өнөөдөр бид байршлын тухай ярихгүй, харин дараагийн цувралд энэ тухай ярих болно.
Өнөөдөр бид DW1000 дохиог бичиж байна. Мөн энэ дохионы зурвасын өргөн нь илүү ч биш, бага ч биш, харин сувгийн дугаараар тодорхойлогддог 1000 эсвэл 500 МГц юм. "Бүрэн санамсаргүйгээр" хажуугийн ширээн дээр хэлхээний самбар бүхий компьютер байв FMC mezzanine-тай "Instrumental Systems" -ээс Аналог төхөөрөмжүүдээс.
AD9208 ADC нь өнөөдөр зөвшөөрөгдсөн технологи гэдгийг "Прокурорын хувьд" энд тэмдэглэх нь зүйтэй. Та үүнийг Орост хууль ёсоор худалдаж авах боломжгүй, гэхдээ заримдаа та үнэхээр хүсч байна. Гэхдээ энэ модулийг маш удаан хугацаанд, ямар ч хориг арга хэмжээ аваагүй үед худалдаж авсан. Тэр яг л нялх хүүхдийн сүнс шиг цэвэр ариун. Энэхүү хэргээ хүлээсэн мэдүүлгийг хэрэгт хавсаргаж, шүүгдэгчийн дансанд шилжүүлнэ гэж найдаж байна.
Бид одоо дээжийн урсгалыг компьютерийн санах ойд бүртгэх програм хангамжийг боловсруулах талаар дэлгэрэнгүй ярихгүй. Харамсалтай нь бид Linux-д зориулсан програмын эх кодыг нийтлэх боломжгүй байна. Гэхдээ бид дараагийн удаад зөвшөөрөл авна гэж найдаж байна. Instrumental Systems програм хангамжийн хөгжүүлэлтийг харгалзан үзэхэд энэ нь тийм ч амар байгаагүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. ADC өөрөө болон JESD204B технологийг ашиглан дээжийг цаглах, гаргах системийг ойлгоход нэлээд хэцүү бөгөөд AD-ийн модульд техник хангамжийн засварууд шаардлагатай байсан. REFCLK дохио нь оролтын системд зайлшгүй шаардлагатай боловч модуль дээр FMC холбогчийн буруу хөл рүү явдаг бөгөөд үүний дагуу FPGA-ийн баруун хөл рүү ордоггүй. Би нөхөөс хийх шаардлагатай болсон бөгөөд үүнийг доорх зураг дээр харж болно - хоёр улаан утас. Мэдээж хэрэг болно гэдэгт эргэлзэж байсан. Цагийн хурд нь 375 МГц өндөр бөгөөд засвар нь аймшигтай юм. Гэвч систем даван туулсан.
Гал тогоо бүхэлдээ иймэрхүү харагдаж байна.
Эндээс та сайн оролт гаралтын систем, FMC126P хавтан, AD9208-3000EBZ мезанин бүхий компьютерийг харж болно. Генераторуудаас: ADC-ийн цагийг тохируулах 3000 МГц генератор, REFCLK-д зориулсан 770 МГц генератор. SMA холбогчтой кабель нь генераторуудыг холбож, оролтын дохио өгдөг.
Хэрэв та нарийвчилсан мэдээлэл өгөхгүй бол ADC гаралтын түүхий өгөгдлийн хурд нь хоёр сувгаас 12 ГБ/с байна. Хэмжилтийн дагуу FMC126P хавтангийн үйлдвэрлэгчийн мэдэгдлийн дагуу оролтын хамгийн дээд хурд нь 5 ГБ/с байна. Тиймээс бид ADC-д зөвхөн нэг суваг ашигласан бөгөөд үүнийг AD9208-д суурилуулсан DDC (Digital Down Converter)-ээр дамжуулж, дөрөвөөр хассан. Тиймээс өгөгдлийн урсгал 3 ГБ/с (түүвэрлэлтийн давтамж 750 МГц, 16 битийн төвөгтэй дохио) байсан.
Системд дээж бичих цаг байгаа эсэхийг шалгах нь маш энгийн: та зүгээр л FPGA FIFO статусын наалдамхай битүүдийг хянах хэрэгтэй. Хэрэв шөнийн дотор FIFO Overflow үйл явдал байхгүй бол битийг тохируулахгүй. Уншлага алдагдаагүй гэдгийг бид баяртайгаар мэдэгдэж байна. Мэдээжийн хэрэг бид эхлээд түгжих статусын битүүд ажиллаж байгаа эсэхийг шалгана. Бид мөн файлын дохионы хэлбэрийг харж, авсан ADC дохионы чанар нь баримт бичигтэй тохирч байгаа эсэхийг шалгадаг.
Гэхдээ ийм оролтын системд ямар дохио тохирох вэ? Мэдээж дараагийн хүснэгтээс UWB!
Аз болоход бид дроны байрлал тогтоох системд зориулж 4 GHz сувгийн давтамжийг сонгосон. Энэ нь DW4 нэр томъёоны 2 ба 1000-р сувагтай тохирч байна (өгөгдлийн хуудасны 13-р зураг). Бид энэ давтамжийн хувьд, эсвэл илүү сайн хэлбэл, энэ хүрээний хувьд самбарт суурилуулсан антен хийсэн. Ийм өргөн хамтлагт үүнийг зохицуулах амаргүй байсан. Гэхдээ энэ нь эротик болж хувирав! Зарим нь бэлгэ тэмдэг шиг харагддаг ... чихтэй гэж хэлдэг.
4 МГц зурвасын өргөнтэй 500 GHz дохио нь Nyquist-ийн гурав дахь зурваст багтах бөгөөд өөр нэр өгөхөөс зайлсхийхийн тулд хангалттай хамгаалалтын интервалтай байдаг. Тиймээс бид DW1000 дохиог AD9208 ADC оролттой шууд холбосон.
Бид хоёр файл хүлээн авсан: нэг нь 64 МГц PRF давтамжтай, нөгөө нь 16 МГц. Дамжуулах хурдыг DW1000 - 110 кбит/с-ийн хамгийн бага хэмжээнд тохируулсан.
энэ файл, энэ . Болгоомжтой байгаарай, файлууд асар том байна!
Эхний файлд бид ойролцоогоор 750 дээж буюу 1000 наносекунд үргэлжлэх пакетуудыг харж байна.
Хоёрдахь файлд пакетууд дөрөв дахин богино байна.
Энэ нь UWB физик давхаргын хувьд IEEE 802.15.4-2011 стандарттай бүрэн нийцэж байна:
Пакет доторх модуляц нь фазын модуляцтай төстэй бөгөөд энэ нь BPSK стандартад заасантай тохирч байна. Та стандартыг өөрөө интернетээс олж болно, "IEEE 802.15.4-2011" гэж хайна уу.
Хэрэв та ажиглалтын цагийн цонхыг бага зэрэг өргөжүүлбэл пакетуудын тэгш бус байдлыг харах боломжтой бөгөөд энэ нь IEEE 802.15.4-2011 UWB - байрлал-үе шат (BPM-BPSK) гибрид модуляцын тайлбартай тохирч байна.
Ерөнхийдөө би DW1000 чип болон энэхүү UWB PHY-ийн модуляцийг цэргийн JTIDS-ийн түвшинд тэсрэх бөмбөг гэж би боддог. Энэ бол миний шинэ хобби. Үргэлжлэл бий!
Нэг талаас бид DW1000 ухах болно, нөгөө талаас бид IEEE 802.15.4 стандарттай харьцах болно.
Эх сурвалж: www.habr.com