Riċevitur SDR DVB-T2 f'C++

Software Defined Radio huwa metodu ta 'sostituzzjoni tax-xogħol tal-metall (li fil-fatt huwa tajjeb għas-saħħa tiegħek) bl-uġigħ ta' ras tal-ipprogrammar. L-SDRs ibassru futur kbir u l-vantaġġ ewlieni huwa kkunsidrat bħala t-tneħħija tar-restrizzjonijiet fl-implimentazzjoni tal-protokolli tar-radju. Eżempju huwa l-metodu ta 'modulazzjoni OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing), li huwa possibbli biss bil-metodu SDR. Iżda SDR għandha wkoll opportunità waħda oħra, purament ta 'inġinerija - il-kapaċità li tikkontrolla u viżwalizza sinjal fi kwalunkwe punt arbitrarju bl-inqas sforz.

Wieħed mill-istandards ta 'komunikazzjoni interessanti huwa t-televiżjoni terrestri terrestri DVB-T2.
Għalxiex? Naturalment, tista 'sempliċement tixgħel it-TV mingħajr ma tqum, iżda m'hemm assolutament xejn x'tara hemmhekk u din m'għadhiex l-opinjoni tiegħi, iżda fatt mediku.

Serjament, DVB-T2 huwa ddisinjat b'kapaċitajiet wiesgħa ħafna, inklużi:

  • applikazzjoni fuq ġewwa
  • modulazzjoni minn QPSK għal 256QAM
  • bandwidth minn 1,7MHz sa 8MHz

Għandi esperjenza fir-riċeviment tat-televiżjoni diġitali bl-użu tal-prinċipju SDR. L-istandard DVB-T jinsab fil-proġett GNURadio magħruf. Hemm blokka gr-dvbs2rx għall-istandard DVB-T2 (kollha għall-istess GNURadio), iżda teħtieġ sinkronizzazzjoni preliminari tas-sinjal u hija ta 'ispirazzjoni (grazzi speċjali għal Ron Economos).

Dak li għandna.

Hemm standard ETSI EN 302 755 li jagħti dettalji dwar it-trażmissjoni, iżda mhux ir-riċeviment.

Is-sinjal huwa fuq l-arja bi frekwenza ta 'kampjunar ta' 9,14285714285714285714 MHz, modulata minn COFDM b'32768 trasportaturi, f'medda ta '8 MHZ.

Huwa rakkomandat li tirċievi tali sinjali bid-doppju tal-frekwenza tal-kampjunar (sabiex ma titlef xejn) u fil-frekwenza intermedja aktar bandwidth (riċeviment superheterodyne), biex teħles mill-offset tal-kurrent dirett (DC) u "tnixxija" tal-oxxillatur lokali (LO) għall-input tar-riċevitur. Apparat li jissodisfa dawn il-kundizzjonijiet jiswa wisq għal sempliċi kurżità.

SdrPlay b'10Msps 10bit jew AirSpy b'karatteristiċi simili huwa ferm irħas. M'hemm l-ebda kwistjoni ta 'doppju tal-frekwenza tat-teħid ta' kampjuni hawnhekk u r-riċeviment jista 'jsir biss b'konverżjoni diretta (Żero IF). Għalhekk (għal raġunijiet finanzjarji) qed naqilbu għan-naħa tal-aderenti ta 'SDR "pura" b'minimu ta' konverżjoni tal-ħardwer.

Kien meħtieġ li jiġu solvuti żewġ problemi:

  1. Sinkronizzazzjoni. Sib id-devjazzjoni eżatta tal-RF preċiża fil-fażi u d-devjazzjoni tal-frekwenza tat-teħid tal-kampjuni.
  2. Ikteb mill-ġdid l-istandard DVB-T2 lura.

It-tieni kompitu jeħtieġ ħafna aktar kodiċi, iżda jista 'jiġi solvut b'perseveranza u jista' jiġi vverifikat faċilment bl-użu ta 'sinjali tat-test.

Is-sinjali tat-test huma disponibbli fuq is-server tal-BBC ftp://ftp.kw.bbc.co.uk/t2refs/ b'istruzzjonijiet dettaljati.

Is-soluzzjoni għall-ewwel problema tiddependi ħafna fuq il-karatteristiċi tal-apparat SDR u l-kapaċitajiet ta 'kontroll tiegħu. L-użu tal-funzjonijiet ta 'kontroll tal-frekwenza rakkomandati, kif jgħidu, ma kienx suċċess, iżda ta ħafna esperjenza ta' qari ta 'dawk. dokumentazzjoni, ipprogrammar, jaraw sensiliet televiżivi, soluzzjoni ta’ mistoqsijiet filosofiċi..., insomma, ma kienx possibbli li l-proġett jiġi abbandunat.

Il-fidi f'"SDR pur" saret biss aktar b'saħħitha.

Nieħdu s-sinjal kif inhu, ninterpolawh kważi għal analogu u noħorġu wieħed diskret, iżda simili għal dak reali.

Dijagramma blokk tas-sinkronizzazzjoni:

Riċevitur SDR DVB-T2 f'C++

Kollox hawnhekk huwa skond il-ktieb. Li jmiss huwa ftit aktar ikkumplikat. Id-devjazzjonijiet iridu jiġu kkalkulati. Hemm ħafna letteratura u artikoli ta 'riċerka li jqabblu l-vantaġġi u l-iżvantaġġi ta' metodi differenti. Mill-klassiċi - dan huwa "Michael Speth, Stefan Fechtel, Gunnar Fock, Heinrich Meyr, Disinn ta' Riċevitur Ottimi għal Trażmissjoni Broadband Bbażata fuq OFDM - Parti I u II." Imma ma ltqajtx ma' inġinier wieħed li jista' u jrid jgħodd, għalhekk intuża approċċ ta' inġinerija. Bl-użu tal-istess metodu ta 'sinkronizzazzjoni, id-detuning ġie introdott fis-sinjal tat-test. Billi tqabbel metriċi differenti ma 'devjazzjonijiet magħrufa (hu introduċahom hu stess), intgħażlu l-aħjar għall-prestazzjoni u l-faċilità ta' implimentazzjoni. Id-devjazzjoni tal-frekwenza tar-riċeviment hija kkalkulata billi jitqabbel l-intervall ta 'lqugħ u l-parti ripetuta tiegħu. Il-fażi tal-frekwenza li tirċievi u l-frekwenza tal-kampjunar huma stmati mid-devjazzjoni tal-fażi tas-sinjali pilota u dan jintuża wkoll f'ekwalizzatur sempliċi u lineari ta 'sinjal OFDM.

Karatteristika tal-equalizer:

Riċevitur SDR DVB-T2 f'C++

U dan kollu jaħdem tajjeb jekk tkun taf meta jibda l-qafas DVB-T2. Biex tagħmel dan, is-simbolu tal-preambolu P1 jiġi trażmess fis-sinjal. Il-metodu għall-iskoperta u d-dekodifikazzjoni tas-simbolu P1 huwa deskritt fl-Ispeċifikazzjoni Teknika ETSI TS 102 831 (hemm ukoll ħafna rakkomandazzjonijiet utli għar-riċeviment).

Awtokorrelazzjoni tas-sinjal P1 (l-ogħla punt fil-bidu tal-qafas):

Riċevitur SDR DVB-T2 f'C++

L-ewwel stampa (sitt xhur biss fadal sakemm tiċċaqlaq l-immaġini...):

Riċevitur SDR DVB-T2 f'C++

U dan huwa fejn nitgħallmu x'inhuma l-iżbilanċ IQ, DC offset u t-tnixxija LO. Bħala regola, kumpens għal dawn id-distorsjonijiet speċifiċi għall-konverżjoni diretta huwa implimentat fis-sewwieq tal-apparat SDR. Għalhekk, ħadet ħafna żmien biex tifhem: l-istilla knocking out mill-kostellazzjoni QAM64 ta 'ħbiberija hija x-xogħol tal-funzjonijiet ta' kumpens. Kelli nitfi kollox u nikteb ir-rota tiegħi.

U mbagħad l-istampa mċaqalqa:

Riċevitur SDR DVB-T2 f'C++

Modulazzjoni QAM64 b'rotazzjoni tal-kostellazzjoni speċifika fl-istandard DVB-T2:

Riċevitur SDR DVB-T2 f'C++

Fil-qosor, dan huwa r-riżultat li l-laħam ikkapuljat jgħaddi lura mill-grinder tal-laħam. L-istandard jipprovdi għal erba' tipi ta' taħlit:

  • bit interleaving
  • interleaving taċ-ċelluli (taħlit ta' ċelloli fi blokka ta' kodifikazzjoni)
  • interleaving tal-ħin (huwa wkoll fil-grupp ta 'blokki ta' kodifikazzjoni)
  • interleaving tal-frekwenza (taħlit tal-frekwenza f'simbolu OFDM)

Bħala riżultat, għandna s-sinjal li ġej fl-input:

Riċevitur SDR DVB-T2 f'C++

Dan kollu huwa ġlieda għall-immunità tal-istorbju tas-sinjal kodifikat.

Total

Issa nistgħu naraw mhux biss is-sinjal innifsu u l-forma tiegħu, iżda wkoll l-informazzjoni tas-servizz.
Hemm żewġ multiplex fuq l-arja. Kull wieħed għandu żewġ kanali fiżiċi (PLP).

Oddity waħda ġiet innutata fl-ewwel multiplex - l-ewwel PLP huwa mmarkat "multipli", li huwa loġiku, peress li hemm aktar minn wieħed fil-multiplex, u t-tieni PLP huwa mmarkat "uniku" u din hija mistoqsija.
Saħansitra aktar interessanti hija t-tieni oddity fit-tieni multiplex - il-programmi kollha huma fl-ewwel PLP, iżda fit-tieni PLP hemm sinjal ta 'natura mhux magħrufa b'veloċità baxxa. Mill-inqas il-plejer VLC, li jifhem madwar ħamsin format tal-vidjo u l-istess ammont ta 'awdjo, ma jagħrafhiex.

Il-proġett innifsu jista’ jinstab hawn.

Il-proġett inħoloq bil-għan li tiddetermina l-possibbiltà stess ta 'dekodifikazzjoni ta' DVB-T2 bl-użu ta 'SdrPlay (u issa AirSpy.), Għalhekk din lanqas biss hija verżjoni alpha.

PS Waqt li kont qed nikteb l-artiklu b'diffikultà, irnexxieli nintegra PlutoSDR fil-proġett.

Xi ħadd immedjatament jgħid li hemm biss 6Msps għas-sinjal IQ fl-output USB2.0, iżda għandek bżonn mill-inqas 9,2Msps, iżda dan huwa suġġett separat.

Sors: www.habr.com

Żid kumment