ఇటీవల, మా ప్రయోగశాలలో పూర్తిగా రెండు భిన్నమైన ప్రపంచాలు కలిసి వచ్చాయి: చవకైన రేడియో ట్రాన్స్‌సీవర్ల ప్రపంచం మరియు ఖరీదైన బ్రాడ్‌బ్యాండ్ రేడియో సిగ్నల్ రికార్డింగ్ వ్యవస్థల ప్రపంచం.
మొదట, మా మంచి స్నేహితులు 500 MHz బ్యాండ్‌తో సిగ్నల్ను రికార్డ్ చేయడానికి సాఫ్ట్‌వేర్‌ను తయారు చేయడానికి మమ్మల్ని సంప్రదించారు. మేము, వాస్తవానికి, తిరస్కరించలేము. అన్నింటికంటే, "ఇన్‌స్ట్రుమెంటల్ సిస్టమ్స్" కంపెనీ నుండి బోర్డులో దీన్ని చేయాల్సిన అవసరం ఉంది, ఇది నాకు చాలా కాలంగా తెలుసు. నా ఇంజనీరింగ్ కెరీర్ ప్రారంభంలో, నేను వారి హార్డ్‌వేర్ మరియు సాఫ్ట్‌వేర్‌తో పని చేయాల్సి వచ్చింది.
ఆపై నా ప్రియమైన స్నేహితుడు వచ్చాడు నుండి మరియు GPS లేకుండా డ్రోన్‌లకు పొజిషనింగ్ సిస్టమ్‌ను తయారు చేయాలని కోరారు. ప్రదర్శనను ఇంటి లోపల ప్రారంభించడం అవసరం. ఈ రోజుల్లో, వీధిలో, మీరు నిజంగా నమ్మదగని GPS లో అనేక మిలియన్ డాలర్లను ఆకాశంలోకి ప్రారంభించాలనుకోవడం లేదు. సాట్ నావిగేషన్ జోక్యం మరియు స్పూఫింగ్ .
ఒక కిలోమీటరు వరకు ఉన్న జోన్‌లో పది సెంటీమీటర్ల కంటే మెరుగైన ఖచ్చితత్వంతో ఉపగ్రహాలు లేకుండా ఉంచడం కోసం, నేను UWB సాంకేతికత తప్ప మరేమీ కనుగొనలేదు. DecaWave చాలా కాలంగా మార్కెట్లో ఉంది, దాని ఆధారంగా DW1000 చిప్ మరియు మాడ్యూల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. చిప్ IEEE 802.15.4-2011 ప్రమాణం యొక్క UWB ట్రాన్స్‌సీవర్. మార్గం ద్వారా, డబుల్ లేదా ట్రిపుల్ బాటమ్‌తో విషయం ప్రత్యేకమైనది. రాబోయే కొన్నేళ్లలో మనం దాని లోతులను కొల్లగొట్టి దాని గురించి వ్రాయగలమని నేను ఆశిస్తున్నాను. మీరు ఖచ్చితంగా ఇంతకు ముందు చేయలేరు.
కానీ ఈ రోజు మనం స్థానం గురించి మాట్లాడటం లేదు; మేము దాని గురించి తదుపరి సిరీస్‌లో మాట్లాడుతాము.
ఈ రోజు మనం DW1000 సిగ్నల్ను రికార్డ్ చేస్తున్నాము. మరియు ఈ సిగ్నల్ యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్ ఎక్కువ లేదా తక్కువ కాదు, కానీ 1000 లేదా 500 MHz, ఇది ఛానెల్ నంబర్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. “పూర్తిగా ప్రమాదవశాత్తూ” పక్క టేబుల్ మీద సర్క్యూట్ బోర్డ్ ఉన్న కంప్యూటర్ ఉంది FMC మెజ్జనైన్‌తో "ఇన్‌స్ట్రుమెంటల్ సిస్టమ్స్" నుండి అనలాగ్ పరికరాల నుండి.
AD9208 ADC ఈ రోజు మంజూరు చేసిన సాంకేతికత అని ఇక్కడ “ప్రాసిక్యూటర్ కోసం” ఇక్కడ గమనించాలి. మీరు దీన్ని రష్యాలో చట్టబద్ధంగా కొనలేరు, అయినప్పటికీ కొన్నిసార్లు మీరు నిజంగా కోరుకుంటారు. కానీ ఈ ప్రత్యేకమైన మాడ్యూల్ చాలా కాలం క్రితం కొనుగోలు చేయబడింది, ఇంకా ఆంక్షలు లేనప్పుడు. అతను ఒక శిశువు యొక్క ఆత్మ వలె స్వచ్ఛమైనవాడు. ఈ ఒప్పుకోలు కేసుతో దాఖలు చేయబడుతుందని మరియు ప్రతివాదికి జమ అవుతుందని నేను ఆశిస్తున్నాను.
మేము ఇప్పుడు కంప్యూటర్ మెమరీలోకి నమూనాల స్ట్రీమ్‌ను రికార్డ్ చేయడానికి సాఫ్ట్‌వేర్‌ను అభివృద్ధి చేసే వివరాలలోకి వెళ్లము. దురదృష్టవశాత్తూ, Linux కోసం అప్లికేషన్ యొక్క సోర్స్ కోడ్‌ను మేము ఇంకా ప్రచురించలేము. కానీ తదుపరిసారి దీనికి అనుమతి లభిస్తుందని మేము ఆశిస్తున్నాము. వాయిద్య వ్యవస్థల యొక్క అందించిన సాఫ్ట్‌వేర్ పరిణామాలను కూడా పరిగణనలోకి తీసుకొని ఇది అంత సులభం కాదని గమనించాలి. ADC మరియు JESD204B సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించి నమూనాలను గడియారం మరియు అవుట్పుట్ చేసే వ్యవస్థ అర్థం చేసుకోవడం చాలా కష్టం, మరియు AD నుండి మాడ్యూల్‌లో హార్డ్‌వేర్ పాచెస్ కూడా అవసరం. ఇన్పుట్ సిస్టమ్ కోసం రెఫ్క్ఎల్క్ సిగ్నల్ ఖచ్చితంగా అవసరం, కానీ మాడ్యూల్ మీద ఇది FMC కనెక్టర్ యొక్క తప్పు కాళ్ళకు వెళుతుంది మరియు తదనుగుణంగా, FPGA యొక్క కుడి కాళ్ళకు వెళ్ళదు. నేను ఒక ప్యాచ్‌ను వర్తింపజేయాల్సి వచ్చింది, ఇది ఈ క్రింది ఫోటోలో చూడవచ్చు - రెండు రెడ్ వైర్లు. ఇది పని చేస్తుందనే సందేహాలు ఉన్నాయి. గడియార వేగం 375 MHz వద్ద ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ప్యాచ్ భయంకరమైనది. కానీ సిస్టమ్ ఎదుర్కుంది.
వంటగది మొత్తం ఇలా కనిపిస్తుంది.
ఇక్కడ మీరు మంచి I/O సిస్టమ్, FMC126P బోర్డు మరియు AD9208-3000EBZ మెజ్జనైన్ ఉన్న కంప్యూటర్‌ను చూడవచ్చు. జనరేటర్లలో: ADC ను గడిపిన 3000 MHz జనరేటర్, రెఫ్క్ఎల్క్ కోసం 770 MHz జనరేటర్. SMA కనెక్టర్లతో ఉన్న కేబుల్స్ జనరేటర్లను కనెక్ట్ చేస్తాయి మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ను అందిస్తాయి.
ADC అవుట్పుట్ నుండి ముడి డేటా వేగం, మీరు వివరాల్లోకి వెళ్లకపోతే, రెండు ఛానెల్‌ల నుండి 12 GB/s. కొలతల ప్రకారం మరియు FMC126P బోర్డు యొక్క తయారీదారు డిక్లరేషన్ ప్రకారం, గరిష్ట ఇన్పుట్ వేగం 5 GB/s. అందువల్ల, మేము ADC లో ఒక ఛానెల్‌ను మాత్రమే ఉపయోగించాము మరియు దానిని DDC (డిజిటల్ డౌన్ కన్వర్టర్) ద్వారా AD9208 లో నిర్మించాము. అందువల్ల, డేటా ప్రవాహం 3 GB/s (నమూనా ఫ్రీక్వెన్సీ 750 MHz, 16-బిట్ కాంప్లెక్స్ సిగ్నల్).
నమూనాలను రికార్డ్ చేయడానికి సిస్టమ్‌కు సమయం ఉందని తనిఖీ చేయడం చాలా సులభం: మీరు FPGA FIFO స్థితి యొక్క అంటుకునే బిట్‌లను పర్యవేక్షించాలి. రాత్రిపూట FIFO ఓవర్‌ఫ్లో ఈవెంట్‌లు లేకపోతే, బిట్ సెట్ చేయబడదు. మరియు రీడింగుల నష్టం లేదని మేము సంతోషంగా పేర్కొన్నాము. లాచింగ్ స్టేటస్ బిట్స్ పనిచేస్తున్నాయని మేము మొదట తనిఖీ చేస్తాము. సంగ్రహించిన ADC సిగ్నల్ యొక్క నాణ్యత డాక్యుమెంటేషన్‌కు అనుగుణంగా ఉందని నిర్ధారించుకోవడానికి మేము ఫైల్ నుండి సిగ్నల్ ఆకారాన్ని కూడా చూస్తాము.
కానీ అలాంటి ఇన్పుట్ వ్యవస్థకు ఎలాంటి సిగ్నల్ అర్హమైనది? తదుపరి పట్టిక నుండి UWB!
అదృష్టవశాత్తూ, డ్రోన్ పొజిషనింగ్ సిస్టమ్ కోసం మేము 4 GHz ఛానల్ ఫ్రీక్వెన్సీని ఎంచుకున్నాము. ఇది DW4 పరిభాషలోని ఛానెల్‌లు 2 మరియు 1000కి అనుగుణంగా ఉంటుంది (డేటాషీట్ యొక్క మూర్తి 13). మేము ఈ పౌన frequency పున్యం కోసం బోర్డులో నిర్మించిన యాంటెన్నాను తయారు చేసాము, లేదా, ఈ శ్రేణి కోసం బాగా చెప్పారు. ఇంత విస్తృత బ్యాండ్ మీద సమన్వయం చేయడం అంత సులభం కాదు. కానీ విషయం శృంగారభరితంగా మారింది! కొందరు ఇది ఒక చిహ్నంగా కనిపిస్తుందని ... చెవులతో.
4 MHz బ్యాండ్‌విడ్త్ తో 500 GHz సిగ్నల్ మూడవ నైక్విస్ట్ బ్యాండ్‌లోకి వస్తుంది మరియు అలియాసింగ్‌ను నివారించడానికి తగిన గార్డు విరామాలను కలిగి ఉంది. అందువల్ల, మేము DW1000 సిగ్నల్ను AD9208 ADC ఇన్‌పుట్‌కు నేరుగా కనెక్ట్ చేసాము.
మేము రెండు ఫైల్‌లను అందుకున్నాము: ఒకటి 64 MHz PRF ఫ్రీక్వెన్సీతో, మరొకటి - 16 MHz. ప్రసార వేగం DW1000 - 110 kbit/s కనిష్టంగా సెట్ చేయబడింది.
ఈ ఫైల్, ఇది . జాగ్రత్తగా ఉండండి, ఫైల్‌లు భారీగా ఉన్నాయి!
మొదటి ఫైల్‌లో 750 నమూనాలు లేదా 1000 నానోసెకన్ల గురించి ప్యాకెట్లను చూస్తాము.
రెండవ ఫైల్‌లో, ప్యాకెట్లు నాలుగు రెట్లు తక్కువగా ఉంటాయి.
మరియు ఇది UWB భౌతిక పొర పరంగా IEEE 802.15.4-2011 ప్రమాణానికి పూర్తిగా అనుగుణంగా ఉంటుంది:
ప్యాకెట్‌లోని మాడ్యులేషన్ దశ మాడ్యులేషన్‌ను పోలి ఉంటుంది, ఇది BPSK ప్రమాణంలో పేర్కొన్న దానికి కూడా అనుగుణంగా ఉంటుంది. మీరు ఇంటర్నెట్‌లో ప్రమాణాన్ని కనుగొనవచ్చు, “IEEE 802.15.4-2011” కోసం చూడండి.
మీరు పరిశీలన సమయ విండోను కొద్దిగా విస్తరించినట్లయితే, మీరు ప్యాకెట్ల అసమానతను కూడా చూడవచ్చు, ఇది హైబ్రిడ్ మాడ్యులేషన్ IEEE 802.15.4-2011 UWB - స్థానం-దశ (BPM-BPSK) యొక్క వివరణకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
సాధారణంగా, నేను DW1000 చిప్ మరియు ఈ UWB PHY యొక్క మాడ్యులేషన్‌ను బాంబుగా గుర్తించాను, అది ఏమైనప్పటికీ, సైనిక JTIDS స్థాయిలో ఉంటుంది. ఇది నా కొత్త హాబీ. కొనసాగుతుంది!
ఒక వైపు, మేము DW1000 ను త్రవ్విస్తాము, మరోవైపు, మేము IEEE 802.15.4 ప్రమాణంతో వ్యవహరిస్తాము.
మూలం: www.habr.com