Së fundi, dy botë krejtësisht të ndryshme u përplasën në laboratorin tonë: bota e transiverëve të lirë dhe bota e sistemeve të shtrenjta për regjistrimin e sinjaleve të radios me frekuenca të gjera.
Fillimisht, na u afruan miqtë tanë të mirë për të krijuar një softuer për regjistrimin e sinjalit me një brez prej 500 MHz. Sigurisht që nuk mundëm t'u refuzonim. Sepse duhej ta bënim këtë në pllakën e kompanisë «Instrumental Systems», të cilët i njoh prej kohësh. Në fillim të karrierës sime inxhinierike, më është dashur të punoj me harduerin dhe softuerin e tyre.
Pastaj erdhi një shok i shtrenjtë nga dhe kërkoi që të krijonim një sistem pozicionimi për dronët pa GPS. Duhet, tha, të organizojmë një show në ambiente të brendshme. Po ashtu, në ditët e sotme, nuk është shumë e dëshirueshme të lëshosh në qiell disa miliona të holla përmes një GPS të paqëndrueshëm. Ndërhyrjet dhe spufimet e navigacionit satelitor .
Për pozicionimin pa satelitë me saktësi më të mirë se dhjetë centimetra në një zonë deri në një kilometër, nuk kam gjetur asgjë përveç teknologjisë UWB. Ka shumë kohë që në treg ekziston një kompani, DecaWave, e cila prodhon mikroçipin DW1000 dhe module mbi bazën e tij. Mikroçipi është një transiver UWB sipas standardit IEEE 802.15.4-2011. Për ta thënë ndryshe, është një gjë unikale, me dyfish ose madje trefish themel. Shpresoj se do të arrijmë ta kuptojmë thellësitë e saj në vitet në vijim dhe të shkruajmë për të. Më parë nuk do të arrijmë.
Por sot nuk flasim për pozicionimin, për këtë do të flasim në seritë e tjera.
Sot po realizojmë regjistrimin e sinjalit DW1000. Dhe brezi i këtij sinjali nuk është as më shumë e as më pak se 1000 ose 500 MHz, që vendoset nga numri i kanalit. «Rastësisht» në tavolinën përballe kishte një kompjuter me pllakë nga «Instrumental Systems» me mezanin FMC nga Analog Devices.
KĂ«tu duhet tĂ« theksohet «pĂ«r prokurorin», se ACD AD9208 Ă«shtĂ« sot teknologji me sanksione. Me ligj nuk mund ta blej nĂ« Rusi, pavarĂ«sisht se ndonjĂ«herĂ« shumĂ« do tĂ« doja. Por ky moduli konkret u ble shumĂ« kohĂ« mĂ« parĂ«, kur nuk kishte sanksione. ĂshtĂ« i pastĂ«r, si shpirti i njĂ« fĂ«mije. Shpresoj se kjo pranim do tĂ« arkivohet nĂ« dosje dhe do t'i llogaritet tĂ« akuzuarit.
Tani nuk do tĂ« merremi me detajet e zhvillimit tĂ« software-it pĂ«r regjistrimin e fluksit tĂ« tĂ« dhĂ«nave nĂ« memorien e kompjuterit. Deri tani, fatkeqĂ«sisht, nuk mundim tĂ« publikojmĂ« kodin burimor tĂ« aplikacionit pĂ«r Linux. Por shpresojmĂ« tĂ« arrijmĂ« leje pĂ«r kĂ«tĂ« herĂ«n tjetĂ«r. Duhet tĂ« theksohet se nuk ishte e lehtĂ«, madje duke marrĂ« parasysh materialet software qĂ« ofron Sistemet Instrumentale. VetĂ« ADC-ja dhe sistemi i tij tĂ« taktimeve dhe daljes sĂ« tĂ« dhĂ«nave sipas teknologjisĂ« JESD204B janĂ« mjaft komplekse pĂ«r t'u kuptuar, pĂ«r mĂ« tepĂ«r moduli nga AD kishte nevojĂ« pĂ«r patche harduerĂ«sh. ShtĂ«llĂ«za REFCLK i nevojitet sistemit tĂ« hyrjes patjetĂ«r, por ajo nĂ« modul nuk lidhet me pinĂ«t e duhura tĂ« konektorit FMC dhe, pĂ«r rrjedhojĂ«, nuk arrin nĂ« pinĂ«t e nevojshĂ«m tĂ« FPGA-s. Kemi qenĂ« tĂ« detyruar tĂ« aplikojmĂ« njĂ« patch, qĂ« mund ta shihni nĂ« fotografinĂ« mĂ« poshtĂ« â dy telat e kuq. Sigurisht, kishte dyshime nĂ«se do tĂ« funksiononte. Frekuenca e taktimes Ă«shtĂ« e lartĂ« â 375 MHz, dhe patch-i Ă«shtĂ« i tmerrshĂ«m. Por sistemi ia doli.
E gjithë kuzhina duket kështu.
Këtu mund të vëreni një kompjuter me një sistem të mirë hyrjeje-daljeje, pllakan FMC126P, mezaninin AD9208-3000EBZ. Nga gjeneratorët: gjeneratori 3000 MHz për taktim të ADC-së, gjeneratori 770 MHz për REFCLK. Kabllot me konektorë SMA lidhin gjeneratorët dhe ofrojnë sinjal hyrës.
Shbrimi i të dhënave nga dalja e ADC-së, nëse nuk ndalem shumë në detaje, është 12 GB/s nga dy kanale. Sipas matjeve dhe sipas deklaratës së prodhuesit të pllakan FMC126P, shpejtësia maksimale e hyrjes është 5 GB/s. Prandaj në ADC përdorëm vetëm një kanal dhe e kaluam atë përmes DDC (Digital Down Converter) të integruar në AD9208 me një dekadim prej katër. Kështu, fluksi i të dhënave u bë 3 GB/s (frekuenca e disketatizimit 750 MHz, sinjali kompleks 16-bitë).
Kontrolli nëse sistemi arrin të regjistrojë të dhënat është shumë i thjeshtë: thjesht duhet të monitoroni bitët e statusit FIFO të FPGA-s që ngjiten. Nëse gjatë natës nuk ka patur asnjë ngjarje FIFO Overflow, atëherë bita nuk do të aktivizohet. Dhe ne me gëzim konstatonim se nuk kishte humbje të të dhënave. Fillimisht, natyrisht, kontrollojmë që fiksa e bitëve të statusit funksionon. Po ashtu shikojmë formën e sinjalit nga skedari, për t'u siguruar që cilësia e tërheqjes së sinjalit ADC përputhet me dokumentacionin.
Por cili sinjal do të ishte i denjë për një sistem të tillë hyrjeje? Sigurisht UWB nga tavolina fqinje!
Fatmi mirë, për sistemin e pozicionimit të droneve kemi zgjedhur frekuencën e kanalit 4 GHz. Kjo i përkon kanaleve 4 dhe 2 në terminologjinë DW1000 (Figura 13 e fletës teknike). Kemi bërë një antenë të integruar në pllaukë për këtë frekuencë, ose, më mirë të them, për këtë gamë. Ta pajtojmë atë në një bandë kaq të gjerë ishte e vështirë. Por gjëja doli mjaft e bukur! Disa thonë se ngjan me një simbol... me veshë.
Signali 4 GHz me një bandë prej 500 MHz bie në bandën e tretë të Nyquist-it dhe ka intervista të mjaftueshme mbrojtjeje për të shmangur mbivendosjen e spektrit. Prandaj, thjesht e dërguam sinjalin DW1000 direkt në hyrjen e ADC AD9208.
Ne morĂ«m dy skedarĂ«: njĂ« me frekuencĂ« PRF prej 64 MHz, tjetri â 16 MHz. ShpejtĂ«sia e transmetimit u vendos minimalja pĂ«r DW1000 â 110 kbps.
Ky skedari, ky është . Kujdes, skedarët janë të mëdhenj!
Në skedarin e parë ne shohim paketa, me kohëzgjatje rreth 750 mostrash ose 1000 nanosekonda.
Në skedarin e dytë paketat janë katër herë më të shkurtër.
Dhe kjo i përkon në tërësi standardit IEEE 802.15.4-2011 në lidhje me nivelin fizik UWB:
Modulimi brenda paketës është i ngjashëm me atë fazor, që gjithashtu i përkon specifikuar në standard BPSK. Standardin e vet mund ta gjeni në internet, kërkoni "IEEE 802.15.4-2011".
NĂ«se zgjasim pak dritaren e vĂ«zhgimit, atĂ«herĂ« duken edhe papajtueshmĂ«ritĂ« e ndjekjes sĂ« paketimeve, qĂ« i pĂ«rkon pĂ«rshkrimit tĂ« modulimit hibrid IEEE 802.15.4-2011 UWB â modulimi pozicional-fazor (BPM-BPSK).
Në përgjithësi, unë e gjej çipin DW1000 dhe modulimin e këtij PHY UWB mjaft bombastik, çfarëdo që do të thotë kjo, në nivelin e ushtarakëve JTIDS. Ky është një pasion i ri për mua. Të tjera do të vijnë!
Nga njëra anë, do të thellojmë në DW1000, nga ana tjetër, do të merremi me standardin IEEE 802.15.4.
Burimi: habr.com
