Së fundi, dy botë krejt të ndryshme u bashkuan në laboratorin tonë: bota e transiverëve radio të lirë dhe bota e sistemeve të shtrenjta për regjistrimin e sinjaleve radio me bandë të gjerë.
Fillimisht, na kontaktuan miqtë tanë të mirë për të zhvilluar softuer për regjistrimin e sinjalit në një bandë prej 500 MHz. Ne, sigurisht, nuk mundëm t'u refuzonim. Duhej bërë kjo në pllakën e kompanisë 'Instrumental Systems', të cilën e njoh prej kohësh. Në fillimet e karrierës sime inxhinierike, më është dashur të punoj me harduerin dhe softuerin e tyre.
Dhe pastaj erdhi një shok i shtrenjtë nga dhe kërkoi të krijonim një sistem pozicionimi për dronët pa GPS. Duhet, tha, të nisnim një shfaqje në ambiente të mbyllura. Dhe në këto kohë, nuk është shumë e dëshiruara që të lëshosh në qiell disa miliona para me një GPS të pasigurt. Ndërsa ndërhyrjet dhe spufing-u i navigacionit satelitor .
Për pozicionimin pa satelitë me saktësi më të mirë se dhjetë centimetra në një zonë deri në një kilometr, nuk kam gjetur gjë tjetër përveç teknologjisë UWB. Ka një kohë të gjatë që në treg është kompania DecaWave, e cila prodhon çipin DW1000 dhe modulet e bazuara mbi të. Çipi është një transceiver të standardit IEEE 802.15.4-2011. Siç duket, ai është unik, me një bazë të dyfishtë ose madje trefishe. Shpresoj se do të mund ta eksplorojmë thellësitë e tij në vitet e ardhshme dhe të shkruajmë rreth këtij. Më parë nuk do të arrijmë ta bëjmë këtë.
Por sot nuk është fjala për pozicionimin, për këtë do të flasim në episodet e ardhshme.
Sot po regjistronim sinjalin DW1000. Dhe buza e këtij sinjali është as më shumë e as më pak, por 1000 ose 500 MHz, që caktohet nga numri i kanalit. "Rastësisht" në tavolinën përballë kishte një kompjuter me një bordë nga "Sistemat Instrumentale" me mezanin FMC nga Analog Devices.
Duhet vënë në dukje se "për prokurorin", që ADC AD9208 është sot një teknologji e sanksionuar. Nuk është e mundur ta blini atë në Rusi ligjërisht, ndonëse disa herë shumë do të dëshironim. Por ky modul specifik është blerë shumë kohë më parë, kur nuk kishte sanksione. Ai është i pastër, si shpirti i një fëmije. Shpresoj se kjo njohje do të bashkëngjitet në dosje dhe do të llogaritet për të akuzuar.
Nuk do të hyjmë tani në detaje për zhvillimin e softuerit për regjistrimin e rrjedhës së të dhënave në memorien e kompjuterit. Deri tani, fatkeqësisht, nuk mund të publikojmë kodin burimor të aplikacionit për Linux. Por shpresojmë të arrijmë lejen për këtë herë të ardhshme. Duhet të theksojmë se nuk ishte e lehtë, duke marrë parasysh programet e ofruara nga Sistemet Instrumentale. I gjithë ADC-ja dhe sistemi i tij të mirëmbajtjes dhe të daljes së të dhënave në teknologjinë JESD204B janë mjaft të komplikuara për t'u kuptuar, përveç kësaj, moduli nga AD kërkonte patch-e harduerike. Sinjali REFCLK është domosdoshmërisht i nevojshëm për sistemin e hyrjes, dhe ai hyn në modul në këto kontakte të lidhjes FMC, dhe për rrjedhojë, nuk arrin në kontaktet e nevojshme të FPGA-së. Duhet të vendosnim një patch, të cilin mund ta shihni në fotografinë më poshtë — dy tela të kuq. Sigurisht kishim dyshime se kjo do të funksiononte. Frekuenca e sinjalit të takimeve është e lartë — 375 MHz, dhe patch-i është i tmerrshëm. Por sistemi arriti ta menaxhojë.
E gjithë kuzhina duket kështu.
Këtu mund të vërehet një computer me një sistem të mirë hyrjeje-daljeje, karta FMC126P, mezanina AD9208-3000EBZ. Ndër gjeneratorët: një gjenerator 3000 MHz për taktimin e ADC-së, gjenerator 770 MHz për REFCLK. Kabllot me konektorë SMA lidhin gjeneratorët dhe sjellin sinjalin hyrës.
Shpejtësia e papërpunuar e të dhënave nga dalja e ADC-së, nëse nuk merret me detaje, arrin në 12 GB/s nga dy kanale. Sipas matjeve dhe deklaratës së prodhuesit të kartës 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 deçimim me katër. Kështu, rrjedha e të dhënave arriti në 3 GB/s (frekuenca e mostrimit 750 MHz, sinjal kompleks 16-bitis).
Kontrollimi i sistemit për të regjistruar të dhënat është shumë i thjeshtë: thjesht monitoroni bitët e statusit FIFO të FPGA-s. Nëse gjatë natës nuk ka pasur asnjë ngjarje Overflow FIFO, atëherë bita nuk do të jetë aktivizuar. Dhe ne me gëzim konstatomë se nuk kishte humbje të të dhënave. Në fillim, sigurisht që kontrollojmë se si punon regjistrimi i bitëve të statusit. Formën e sinjalit e shqyrtojmë gjithashtu nga skedari, për t'u siguruar që cilësia e regjistrimit të sinjalit ADC përputhet me dokumentacionin.
Por cili sinjal do të jetë i denjë për një sistem të tillë hyrjeje? Sigurisht, UWB nga tavolina përkatëse!
Me fat, për sistemin e pozicionimit të droneve, ne zgjodhëm frekuencën e kanalit 4 GHz. Kjo korrespondon me kanalet 4 dhe 2 sipas terminologjisë DW1000 (Figura 13 e datasheet-it). Ne krijuam një antenë të integruar në bord për këtë frekuencë, ose më mirë thënë, për këtë gamë. Të sinkronizosh atë në një gamë kaq të gjerë ishte e vështirë. Por gjëja rezultoi shumë tërheqëse! Disa thonë se i ngjan një simboli... me veshë.
Sinjali 4 GHz me gj宽si 500 MHz arrin në brezin e tretë të Nyquist dhe ka intervale mbrojtëse të mjaftueshme për të shmangur mbivendosjen e spektrit. Prandaj, ne thjesht e kemi futur sinjalin DW1000 direkt në hyrjen e ADC AD9208.
Kemi marrë dy skedare: një me frekuencë PRF prej 64 MHz, tjetri 16 MHz. Shpejtësia e transmetimit ishte e vendosur minimale për DW1000 — 110 kbps.
Kjo skedari, ky është . Kujdes, skedarët janë të mëdhenj!
Në skedarin e parë shohim paketa me një gjatësi prej rreth 750 mostrave ose 1000 nanosekondash.
Në skedarin e dytë, paketat janë katër herë më të shkurtra.
Dhe kjo përkon me standardin IEEE 802.15.4-2011 në nivelin fizik UWB:
Modulimi brenda paketës është i ngjashëm me atë fazor, që gjithashtu përputhet me BPSK të përshkruar në standard. Ju mund ta gjeni standardin në internet, kërkoni „IEEE 802.15.4-2011”.
Nëse shtrijmë pak dritën e vëzhgimit, mund të vihen re edhe paqartësitë në ndjekjen e paketave, që përputhet me përshkrimin e modulimit hibrid IEEE 802.15.4-2011 UWB — modulim pozicional-fazor (BPM-BPSK).
Në përgjithësi, unë e gjej çipin DW1000 dhe modulimin e këtij PHY UWB të mrekullueshëm, çka do të thotë çfarëdo, në nivelin e ushtarakëve JTIDS. Kjo është pasioni im i ri. Të tjera do të vijojnë!
Në njërën anë, do të analizojmë DW1000, ndërsa në anën tjetër, do të merremi me standardin IEEE 802.15.4.
Burimi: habr.com
