C++ मा SDR DVB-T2 रिसीभर

सफ्टवेयर परिभाषित रेडियो भनेको मेटलवर्क (जुन सिद्धान्तमा स्वस्थ छ) लाई प्रोग्रामिङको टाउको दुखाइले प्रतिस्थापन गर्ने विधि हो। SDR को भविष्य राम्रो हुने अनुमान गरिएको छ र यसको मुख्य फाइदा भनेको रेडियो प्रोटोकलको कार्यान्वयनमा प्रतिबन्धहरू हटाउनु हो। एउटा उदाहरण OFDM मोड्युलेसन विधि (अर्थोगोनल फ्रिक्वेन्सी-डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ) हो, जुन SDR विधिबाट मात्र सम्भव भएको हो। तर SDR मा अर्को, विशुद्ध रूपमा इन्जिनियरिङ, सुविधा पनि छ - कम्तीमा प्रयासमा कुनै पनि मनमानी बिन्दुमा सिग्नल नियन्त्रण र कल्पना गर्ने क्षमता।

एउटा रोचक सञ्चार मापदण्ड भनेको स्थलीय स्थलीय टेलिभिजन DVB-T2 हो।
किन? अवश्य पनि, तपाईं उठेर टिभी खोल्न सक्नुहुन्छ, तर त्यहाँ हेर्नको लागि केहि पनि छैन र यो मेरो विचार होइन, तर एक चिकित्सा तथ्य हो।

गम्भीरतापूर्वक भन्नुपर्दा, DVB-T2 धेरै व्यापक क्षमताहरूसँग डिजाइन गरिएको छ, जसमा समावेश छन्:

• भित्री प्रयोग
• QPSK बाट २५६QAM सम्मको मोड्युलेसन
• १.७ मेगाहर्ट्ज देखि ८ मेगाहर्ट्ज सम्म ब्यान्डविथ

SDR सिद्धान्त प्रयोग गरेर डिजिटल टेलिभिजन प्राप्त गर्ने अनुभव छ। DVB-T मानक प्रसिद्ध GNURadio परियोजनामा छ। DVB-T2 मानकको लागि gr-dvbs2rx ब्लक छ (सबै एउटै GNURadio को लागि), तर यसलाई प्रारम्भिक सिग्नल सिङ्क्रोनाइजेसन चाहिन्छ र यो प्रेरणादायी छ (रोन इकोनोमोसलाई विशेष धन्यवाद)।

हामीसँग के छ।

त्यहाँ एक मानक ETSI EN 302 755 छ जसले प्रसारणलाई विस्तृत रूपमा समेट्छ, तर रिसेप्शनलाई होइन।

८ MHZ को ब्यान्डमा ३२७६८ वाहकहरूसँग COFDM द्वारा मोड्युलेट गरिएको, ९.१४२८५७१४२८५७१४२८५७१४ MHz को नमूना आवृत्तिको साथ हावामा सिग्नल।

DC अफसेट र रिसीभर इनपुटमा स्थानीय जेनेरेटर (LO) को "चुहावट" बाट छुटकारा पाउनको लागि दोब्बर नमूना आवृत्ति (केही पनि गुमाउन नपरोस् भनेर) र मध्यवर्ती आवृत्तिमा बढी ब्यान्डविथ (सुपरहेटेरोडाइन रिसेप्शन) भएका यस्ता संकेतहरू प्राप्त गर्न सिफारिस गरिन्छ। यी सर्तहरू पूरा गर्ने उपकरणहरू साधारण जिज्ञासाको लागि धेरै महँगो हुन्छन्।

१०Msps १०बिट भएको SdrPlay वा समान विशेषता भएको AirSpy धेरै सस्तो छ। यहाँ दोहोरो नमूना आवृत्तिको बारेमा कुनै कुरा छैन र रिसेप्शन केवल प्रत्यक्ष रूपान्तरण (शून्य यदि) मार्फत मात्र गर्न सकिन्छ। त्यसैले (आर्थिक कारणहरूले गर्दा) हामी न्यूनतम हार्डवेयर रूपान्तरणको साथ "शुद्ध" SDR को अनुयायीहरूको पक्षमा स्विच गर्छौं।

समाधान गर्नुपर्ने दुई समस्याहरू थिए:

1. सिंक्रोनाइजेसन: चरण शुद्धता र नमूना आवृत्ति विचलनको साथ सही RF विचलन जान्नुहोस्।
2. DVB-T2 मानकलाई उल्टो लेख्नुहोस्।

दोस्रो कार्यलाई धेरै कोड चाहिन्छ, तर दृढताका साथ समाधान गर्न सकिन्छ र परीक्षण संकेतहरू प्रयोग गरेर सजिलै प्रमाणित गर्न सकिन्छ।

परीक्षण संकेतहरू बीबीसी सर्भर ftp://ftp.kw.bbc.co.uk/t2refs/ मा विस्तृत निर्देशनहरू सहित उपलब्ध छन्।

पहिलो समस्याको समाधान SDR उपकरणको विशेषताहरू र यसको नियन्त्रण क्षमताहरूमा धेरै निर्भर गर्दछ। सिफारिस गरिएका फ्रिक्वेन्सी नियन्त्रण प्रकार्यहरू प्रयोग गर्नु, जसरी तिनीहरू भन्छन्, सफल भएन, तर यसले प्राविधिक कागजातहरू पढ्ने, प्रोग्रामिङ गर्ने, टिभी शृङ्खलाहरू हेर्ने, दार्शनिक प्रश्नहरू समाधान गर्ने धेरै अनुभव दियो... छोटकरीमा, परियोजना त्याग्न सम्भव थिएन।

"शुद्ध SDR" मा विश्वास अझ बलियो भएको छ।

हामी सिग्नललाई जस्ताको तस्तै स्वीकार गर्छौं, यसलाई लगभग एनालगमा इन्टरपोलेट गर्छौं र एउटा छुट्टै निकाल्छौं, तर वास्तविक जस्तै।

सिंक्रोनाइजेसन ब्लक रेखाचित्र:

यहाँ सबै कुरा पुस्तक अनुसार छ। यसबाहेक यो अलि जटिल छ। विचलनहरू गणना गर्न आवश्यक छ। विभिन्न विधिहरूको फाइदा र बेफाइदाहरूको तुलना गर्ने धेरै साहित्य र अनुसन्धान लेखहरू छन्। क्लासिक्सबाट - यो "माइकल स्पेथ, स्टेफन फेचटेल, गुन्नार फक, हेनरिक मेयर, OFDM-आधारित ब्रॉडब्यान्ड ट्रान्समिशनको लागि इष्टतम रिसीभर डिजाइन - भाग I र II" हो। तर मैले गणना गर्न सक्ने र गर्न चाहने एकल इन्जिनियरलाई भेटेको छैन, त्यसैले इन्जिनियरिङ दृष्टिकोण प्रयोग गरिएको थियो। परीक्षण सिग्नलमा डिट्युनिङ परिचय गराउन एउटै सिङ्क्रोनाइजेसन विधि प्रयोग गरिएको थियो। ज्ञात विचलनहरूसँग विभिन्न मेट्रिक्सहरू तुलना गरेर (मैले तिनीहरूलाई आफैं परिचय गराएको छु), प्रदर्शन र कार्यान्वयनको सहजताको लागि उत्तमहरू चयन गरिएको थियो। रिसेप्शन फ्रिक्वेन्सीको विचलन गार्ड अन्तराल र यसको दोहोरिने भागको तुलना गरेर गणना गरिन्छ। रिसेप्शन फ्रिक्वेन्सीको चरण र नमूना फ्रिक्वेन्सीको अनुमान पाइलट सिग्नलहरूको चरणहरूको विचलनद्वारा गरिन्छ र यो OFDM सिग्नलको सरल, रेखीय इक्वेलाइजरमा पनि प्रयोग गरिन्छ।

इक्वेलाइजर विशेषताहरू:

र यदि तपाईंलाई DVB-T2 फ्रेम कहिले सुरु हुन्छ भन्ने थाहा छ भने यो सबै राम्रोसँग काम गर्दछ। यस उद्देश्यको लागि, प्रस्तावना प्रतीक P1 सिग्नलमा प्रसारित हुन्छ। P1 प्रतीक पत्ता लगाउने र डिकोड गर्ने विधि प्राविधिक विशिष्टता ETSI TS 102 831 मा वर्णन गरिएको छ (रिसेप्शनको लागि धेरै उपयोगी सिफारिसहरू पनि छन्)।

सिग्नल P1 को स्वत: सहसम्बन्ध (उच्चतम बिन्दु फ्रेमको सुरुवात हो):

पहिलो तस्बिर (चलिरहेको तस्बिर आउन केवल छ महिना बाँकी छ...):

अनि यहीँबाट हामी IQ असंतुलन, DC अफसेट र LO चुहावट के हो भनेर सिक्छौं। नियमको रूपमा, प्रत्यक्ष रूपान्तरणको लागि विशिष्ट यी विकृतिहरूको लागि क्षतिपूर्ति SDR उपकरण ड्राइभरमा लागू गरिन्छ। त्यसैले यो बुझ्न धेरै समय लाग्यो: QAM64 को मैत्रीपूर्ण नक्षत्रबाट ताराहरू बाहिर निकाल्नु क्षतिपूर्ति कार्यहरूको काम हो। मैले सबै कुरा बन्द गर्नुपर्‍यो र आफ्नै साइकल लेख्नुपर्‍यो।

अनि त्यसपछि तस्वीर चल्न थाल्यो:

DVB-T64 मानकमा विशिष्ट तारामण्डल परिक्रमा सहितको QAM2 मोड्युलेसन:

छोटकरीमा भन्नुपर्दा, यो मासु चक्कीबाट कीमा बनाएको मासु फिर्ता पठाउँदाको परिणाम हो। मानकले चार प्रकारको मिश्रणको लागि प्रदान गर्दछ:

• बिट इन्टरलिभिङ (स्तम्भ घुमाएर बिट फेरबदल)
• सेल इन्टरलिभिङ (कोडिङ ब्लकमा सेलहरू मिसाउने)
• समय अन्तराल (कोडिङ ब्लक समूहमा पनि उस्तै)
• फ्रिक्वेन्सी इन्टरलिभिङ (OFDM प्रतीकमा फ्रिक्वेन्सीहरू मिश्रण गर्ने)

फलस्वरूप, हामीसँग इनपुटमा निम्न संकेत छ:

यो सबै कोडेड सिग्नलको ध्वनि प्रतिरोधात्मक क्षमताको लागि संघर्ष हो।

परिणाम

अब हामी सिग्नल आफैं र यसको आकार मात्र होइन, सेवा जानकारी पनि देख्न सक्छौं।
दुईवटा मल्टिप्लेक्सहरू प्रसारणमा छन्। प्रत्येकमा दुईवटा भौतिक च्यानलहरू (PLP) छन्।

पहिलो मल्टिप्लेक्समा एउटा अनौठो कुरा देखियो - पहिलो PLP मा "मल्टिपल" लेबल छ, जुन तार्किक छ, किनकि यो मल्टिप्लेक्समा एक मात्र होइन, र दोस्रो PLP मा "एकल" लेबल छ र यो एउटा प्रश्न हो।
दोस्रो मल्टिप्लेक्समा दोस्रो अनौठोपन अझ रोचक छ - सबै कार्यक्रमहरू पहिलो PLP मा छन्, र दोस्रो PLP मा शान्त गतिमा अज्ञात प्रकृतिको संकेत छ। कम्तिमा, लगभग पचास भिडियो ढाँचाहरू र उही मात्रामा अडियो बुझ्ने VLC प्लेयरले यसलाई चिन्न सक्दैन।

परियोजना आफैं यहाँ पाउन सकिन्छ.

यो परियोजना SdrPlay (र अहिले AirSpy) प्रयोग गरेर DVB-T2 डिकोड गर्ने सम्भावना निर्धारण गर्ने उद्देश्यले सिर्जना गरिएको थियो, त्यसैले यो अल्फा संस्करण पनि होइन।

पुनश्च: लेख लेख्न मलाई गाह्रो भइरहेको बेला, मैले परियोजनामा PlutoSDR थप्न सफल भएँ।

कसैले तुरुन्तै भन्नेछ कि USB6 आउटपुटमा IQ सिग्नलको लागि केवल 2.0Msps छ, र कम्तिमा 9,2Msps आवश्यक छ, तर यो छुट्टै विषय हो।

स्रोत: www.habr.com