Riċentement, żewġ dinjiet kompletament differenti ingħaqdu flimkien fil-laboratorju tagħna: id-dinja ta 'transceivers tar-radju rħas u d-dinja tas-sistemi ta' reġistrazzjoni tas-sinjali tar-radju broadband għaljin.
L-ewwel, il-ħbieb tajbin tagħna avviċinawna biex nagħmlu softwer għar-reġistrazzjoni ta 'sinjal b'medda ta' 500 MHz. Aħna, ovvjament, ma stajniex nirrifjutaw. Wara kollox, kien meħtieġ li tagħmel dan fuq bord mill-kumpanija "Sistemi Strumentali", li kont naf għal żmien twil. Fil-bidu tal-karriera tiegħi fl-inġinerija, kelli naħdem bil-ħardwer u s-softwer tagħhom.
U mbagħad ġie l-għażiż ħabib tiegħi ta ' u talab li jagħmel sistema ta’ pożizzjonament għad-drones mingħajr GPS. Huwa meħtieġ, jgħid, li tniedi l-ispettaklu ġewwa. U fit-triq f'dawn il-jiem, ma tantx trid tniedi diversi miljuni ta 'dollari fis-sema fuq GPS mhux affidabbli. Interferenza tan-navigazzjoni bis-satellita u spoofing .
Għal pożizzjonament mingħajr satelliti bi preċiżjoni ta 'aħjar minn għaxar ċentimetri f'żona sa kilometru, ma sibt xejn ħlief teknoloġija UWB. DecaWave ilu fis-suq għal żmien twil, jipproduċi ċ-ċippa DW1000 u l-moduli bbażati fuqha. Iċ-ċippa hija transceiver UWB tal-istandard IEEE 802.15.4-2011. Mill-mod, il-ħaġa hija unika, b'qiegħ doppju jew saħansitra triplu. Nittama li nistgħu nimxu fil-fond tagħha fil-ftit snin li ġejjin u niktbu dwarha. Żgur li mhux se tkun tista’ tagħmel dan qabel.
Imma llum mhux qed nitkellmu dwar il-pożizzjonament se nitkellmu dwar dan fis-serje li jmiss.
Illum qed nirreġistraw is-sinjal DW1000. U l-bandwidth ta 'dan is-sinjal huwa la aktar u lanqas inqas, iżda 1000 jew 500 MHz, li huwa determinat min-numru tal-kanal. "Komplament b'inċident" kien hemm kompjuter b'bord ta 'ċirkwit fuq il-mejda li jmiss minn "Sistemi Strumentali" b'mezzanin FMC minn Apparat Analog.
Għandu jiġi nnutat hawn "għall-prosekutur" li l-AD9208 ADXNUMX hija teknoloġija sanzjonata llum. Ma tistax tixtriha legalment fir-Russja, għalkemm xi kultant trid tassew. Iżda dan il-modulu partikolari nxtara żmien twil ilu, meta kien għad ma kienx hemm sanzjonijiet. Hu pur, bħar-ruħ ta’ tarbija. Nittama li din il-konfessjoni tiġi ppreżentata mal-każ u tiġi kkreditata lill-konvenut.
Mhux se nidħlu fid-dettalji tal-iżvilupp ta' softwer għar-reġistrazzjoni ta' fluss ta' qari fil-memorja tal-kompjuter bħalissa. Sfortunatament, għadna ma nistgħux nippubblikaw il-kodiċi tas-sors għall-applikazzjoni. LinuxImma nittamaw li niksbu permess għal dan id-darba li jmiss. Ta' min jinnota li ma kienx faċli, anke bl-iżviluppi tas-softwer ipprovduti minn Instrumented Systems. L-ADC innifsu u s-sistema ta' ħruġ tal-arloġġ u tal-kampjunar tiegħu li tuża t-teknoloġija JESD204B huma pjuttost kumplessi biex jinftiehmu, u l-modulu AD kien jeħtieġ ukoll irqajja tal-ħardwer. Is-sinjal REFCLK huwa essenzjali għas-sistema tad-dħul, imma fuq il-modulu, kien imqabbad mal-pins żbaljati tal-konnettur FMC u, konsegwentement, ma kienx qed jilħaq il-pins korretti tal-FPGA. Kellu jiġi applikat irqajja, li tista' tara fir-ritratt hawn taħt—żewġ wajers ħomor. Naturalment, kien hemm dubji li dan kien se jaħdem. Il-frekwenza tas-sinjal tal-arloġġ hija għolja—375 MHz—u l-irqajja hija terribbli. Imma s-sistema rnexxielha tlaħħaq.
Il-kċina kollha tidher bħal din.
Hawnhekk tista 'tara kompjuter b'sistema I/O tajba, bord FMC126P, u mezzanin AD9208-3000EBZ. Tal-ġeneraturi: ġeneratur ta '3000 MHz għall-arloġġ tal-ADC, ġeneratur ta' 770 MHz għal REFCLK. Kejbils b'konnetturi SMA jgħaqqdu l-ġeneraturi u jipprovdu s-sinjal tad-dħul.
Il-veloċità tad-dejta mhux ipproċessata mill-output ADC, jekk ma tidħolx fid-dettall, hija 12 GB/s minn żewġ kanali. Skont il-kejl u skont id-dikjarazzjoni tal-manifattur tal-bord FMC126P, il-veloċità massima tad-dħul hija 5 GB/s. Għalhekk, użajna kanal wieħed biss fl-ADC u għaddih mid-DDC (Digital Down Converter) mibni fl-AD9208 b'decimation b'erbgħa. Għalhekk, il-fluss tad-dejta kien ta '3 GB/s (frekwenza ta' kampjunar 750 MHz, sinjal kumpless ta '16-bit).
L-iċċekkjar li s-sistema għandha ħin biex tirreġistra l-kampjuni hija sempliċi ħafna: għandek bżonn biss li tissorvelja l-bits li jwaħħlu tal-istatus FPGA FIFO. Jekk ma kien hemm l-ebda avveniment FIFO Overflow matul il-lejl, il-bit mhux se jiġi ssettjat. U kuntenti nistqarru li ma kienx hemm telf ta’ qari. L-ewwel niċċekkjaw, ovvjament, li l-bits ta 'l-istatus ta' qfil qed jaħdmu. Aħna nħarsu wkoll lejn il-forma tas-sinjal mill-fajl biex niżguraw li l-kwalità tas-sinjal ADC maqbud tikkorrispondi mad-dokumentazzjoni.
Imma x'tip ta 'sinjal ikun denju ta' sistema ta 'input bħal din? Naturalment UWB mit-tabella li jmiss!
Fortunatament, għażilna frekwenza ta 'kanal ta' 4 GHz għas-sistema ta 'pożizzjonament tad-drone. Dan jikkorrispondi għall-kanali 4 u 2 fit-terminoloġija DW1000 (Figura 13 tad-datasheet). Għamilna antenna mibnija fil-bord għal din il-frekwenza, jew, aħjar, għal din il-firxa. Ma kienx faċli li tikkoordinaha fuq faxxa daqshekk wiesgħa. Imma l-ħaġa rriżulta li kienet erotika! Xi wħud jgħidu li qisu simbolu... bil-widnejn.
Sinjal ta' 4 GHz b'wisa' ta' frekwenza ta' 500 MHz jaqa' fit-tielet medda ta' Nyquist u għandu biżżejjed intervalli ta' ħarsien biex jevita l-aliasing. Għalhekk, aħna sempliċement konnessi s-sinjal DW1000 mal-input AD9208 ADC direttament.
Irċevejna żewġ fajls: wieħed bi frekwenza PRF ta '64 MHz, l-ieħor - 16 MHz. Il-veloċità tat-trażmissjoni kienet issettjata għall-minimu għal DW1000 - 110 kbit/s.
Hija fajl, dan . Oqgħod attent, il-fajls huma enormi!
Fl-ewwel fajl naraw pakketti li jdumu madwar 750 kampjun jew 1000 nanosekondi.
Fit-tieni fajl, il-pakketti huma erba 'darbiet iqsar.
U dan huwa kompletament konsistenti mal-istandard IEEE 802.15.4-2011 f'termini tas-saff fiżiku UWB:
Il-modulazzjoni ġewwa l-pakkett hija simili għall-modulazzjoni tal-fażi, li tikkorrispondi wkoll għal dik speċifikata fl-istandard BPSK. Tista 'ssib l-istandard innifsu fuq l-Internet, tfittex "IEEE 802.15.4-2011".
Jekk tespandi ftit it-tieqa tal-ħin tal-osservazzjoni, tista 'tara wkoll l-irregolarità tal-pakketti, li tikkorrispondi mad-deskrizzjoni tal-modulazzjoni ibrida IEEE 802.15.4-2011 UWB - fażi tal-pożizzjoni (BPM-BPSK).
B'mod ġenerali, insib li ċ-ċippa DW1000 u l-modulazzjoni ta 'dan l-UWB PHY huma bomba, tkun xi tkun dik li tfisser, ħaġa, fil-livell ta' JTIDS militari. Dan huwa l-passatemp il-ġdid tiegħi. Ser jitkompla aktar il-quddiem!
Min-naħa waħda, se nħaffru DW1000, min-naħa l-oħra, se nittrattaw l-istandard IEEE 802.15.4.
Sors: www.habr.com
