Ein Beitrag von Scott Traurig WU2O aus dem Forum von APACHE LABS über ADCs and DDCs vs. “Slices”, “Receivers” and “VFOs”

Ein von Beitrag Scott Traurig WU2O aus dem Forum von APACHE LABS
ADCs und DDCs vs. “Slices”, “Receiver” und “VFOs”.

Postby w-u-2-o ” Sat Dec 02, 2017 16:01 Uhr
Redaktionelle Anmerkung: In der folgenden Diskussion, wo immer es “PowerSDR” heißt, bezieht sich dies auf die openHPDR-Version dieser Software, d.h. PowerSDR mRX PS, aber das ist einfach zu viel zu schreiben, daher die Kurzschrift.

1. Definition unserer Kunstbegriffe

In Bezug auf “Slice” und “Receivers” herrscht oft ein ziemliches Durcheinander. Was ist ein “Slice”? Was ist ein “Receivers”? Das sind große Fragen. Die Antwort wird durch die verwirrende und widersprüchliche Verwendung dieser Kunstbegriffe erschwert, angefangen bei der Rückwandbeschriftung unserer Radios bis hin zur Benutzeroberfläche der Software.

Zunächst zu den Begriffen “Slice”, “Receiver” und “VFO”. Slice ist einfach. In der openHPSDR-Welt gibt es nichts, was als “Slice” bezeichnet wird. Dieser Kunstbegriff stammt aus der Flex-Radio-Welt, wo sie auch von “Spectral Capture Units” gesprochen wird. Deshalb werde ich es völlig ignorieren.

Der Begriff “Receivers” wird jedoch, wie bei RX1 und RX2, recht häufig verwendet. Bei einem normalen Radio dreht man einen Knopf und der Ton kommt aus dem Lautsprecher. Das ist ein Empfänger….einfach zu verstehen! Bei PowerSDR besteht ein Empfänger jedoch aus einem ADC, gefolgt von einem DDC (digitaler Downconverter, implementiert in der FPGA-Firmware), einer Spektralanzeige (Panadapter, Wasserfall oder Panafall, implementiert in PowerSDR) und einer Reihe von Passbandfiltern, zweiten IF-Downconvertern und Demodulatoren (ebenfalls alle implementiert in PowerSDR). All diese Dinge zusammen bilden einen “Empfänger” im Kontext von PowerSDR und einem openHPSDR-Radio.

Auch der Begriff “VFO” wird vielfach verwendet. Leider ist es ein sehr armseliger Kunstbegriff, auch wenn er mit einem normalen Radio benutzt wird. Es handelt sich um eine Kombination aus einem abstimmbaren Durchlassfilter, einem zweiten ZF-Downkonverter und einem Demodulator. Das ist alles ein bisschen schmackhaft, und die Funkamateure sind mit dem Begriff “VFO” zufrieden, das ist es, was wir haben. In PowerSDR sind immer ein oder zwei VFOs pro Empfänger zugeordnet.

2. Grundsignalfluss

Nun, da wir all das definiert haben, lassen Sie uns überlegen, wie Signale fließen und wie sie im Radio geroutet werden. Wenn wir einen einzelnen Empfänger betrachten, wie er oben definiert wurde, dann haben wir ihn:

ADC –> (RF-Rohdaten mit 60MHz momentaner Bandbreite) –> DDC –> DDC –> (erste ZF mit typischerweise 192 oder 384KHz momentaner Bandbreite) –> Spektralanzeigen und VFOs.

Innerhalb eines VFO ist der Signalpfad:

Erste ZF-Daten (z.B. 192KHz IBW) –> Durchlassfilter (einige Hz bis 20KHz) –> Abwärtskonvertierung –> Zweite ZF (IBW des Durchlassfilters) –> Demodulator

Die Mathematik ist eigentlich effizienter als das, aber in Bezug auf einen analogen Empfänger, das ist funktionell, was passiert.

3. Zulässige Grundkonfigurationen

Wenn Sie ein Funkgerät mit nur einem einzigen ADC haben, wie z.B. ein ANAN-10E, können Sie immer noch zwei oder mehr Empfänger in PowerSDR haben. Sie müssen sich jedoch den gleichen Datenstrom von diesem einzelnen ADC teilen. Da die Firmware jedoch mehr als einen DDC enthält, können diese Empfänger an beliebiger Stelle innerhalb der momentanen Bandbreite des ADC platziert werden. Sie müssen nicht die gleichen Teile des Bandes bearbeiten.

Wenn Sie ein Funkgerät mit zwei ADCs haben, wie z.B. ein 100D, 200D, 7000 oder 8000, müssen Sie nun entscheiden, welcher DDC welchen ADC verarbeiten soll. Dies geschieht unter Setup > General > ADC. In diesem Setup-Bildschirm sind RX1 und RX2 genau das, was sie zu sein scheinen. Sie sehen aber auch RX3 bis RX7. Es gibt in der Tat fünf zusätzliche Empfänger in diesen Radios. Sie sind jedoch nicht direkt für Sie zugänglich. Mehr dazu weiter unten.

Eine weitere Sache, die man beachten sollte, ist, dass ADC1 bei Dual-ADC-Funkgeräten nur auf ANT1, ANT2 und ANT3 zugreifen kann, während ADC2 nur auf den dedizierten Anschluss an der Rückseite des Funkgeräts zugreifen kann, der eine Reihe von sehr verwirrenden Bezeichnungen wie “RX2”, “RF2” und “ADC2” enthält, je nachdem, welches Funkgerät Sie besitzen.

4. Praktische Überlegungen

Wenn beide Empfänger die gleiche Antenne verarbeiten sollen, müssen beide Empfänger dem gleichen ADC zugeordnet werden.

Wenn Sie beide Empfänger dem gleichen ADC zugeordnet haben, müssen Sie die Auswirkungen der Vorwahlfilter in Ihrem Radio beachten. RX1 setzt die Priorität für diese Filter. Offensichtlich, wenn Sie RX2 außerhalb des Durchlassbereichs des Preselectors für RX1 eingestellt haben, werden die Dinge auf RX2 nicht sehr gut funktionieren! In einem solchen Fall können Sie den Preselector deaktivieren, indem Sie auf die Schaltfläche ALEX auf der Hauptkonsole klicken (so genannt nach der ursprünglichen openHPSDR-Vorwahleinheit “Alexiares”).

Wenn Sie eine Art Diversity-Betrieb durchführen wollen, müssen Sie zwei Antennen haben, und jede Antenne muss einem separaten ADC zugeordnet sein. Das bedeutet, dass einer von ihnen am ADC2-Eingang angeschlossen sein muss (was auch immer auf Ihrem Funkgerät beschriftet sein mag, z.B. “RX2”, “RF2”, “ADC2”, etc.) Die zweite Antenne am ANT2- oder ANT3-Eingang zu platzieren, funktioniert nicht, diese Eingänge werden nur in ADC1 eingespeist (siehe Blockschaltbild im Benutzerhandbuch).

Nur die Modelle 7000 und 8000 verfügen über separate Vorwahlfilter am ADC2-Eingang, die Modelle 100D und 200D nicht.

5. VFO-Steuerung

Die eigentlichen VFO-Steuerelemente in PowerSDR können extrem verwirrend sein.

Bei Verwendung eines einzelnen Empfängers können die Durchlassbänder VFO A und VFO B beim Empfang durch Einschalten der MultiRX-Steuerung überwacht werden. Bei Verwendung von RX1 und RX2 wird VFO B der Steuerung RX2 zugeordnet (siehe, verwirrend!). Und, machen Sie die Dinge noch komplizierter und inkonsistenter, wenn Sie sowohl RX1 als auch RX2 aktiviert haben und MultiRX einschalten, aktiviert dies ein drittes “VFO” in RX1, gesteuert durch eine kleine Frequenzanzeige, die unter der Hauptanzeige des VFO A angezeigt wird. So können Sie bis zu drei Durchlassbänder gleichzeitig hören, zwei in RX1 und einen in RX2.

Wenn Sie einen einzelnen RX verwenden und Split eingeschaltet haben, mit oder ohne aktiviertem MultiRX, können Sie mit der rechten Maustaste klicken. Wenn Sie gelbe Fadenkreuze haben, können Sie in die Spektralanzeige klicken und VFO A verschieben. Wenn Sie rote Fadenkreuze haben, können Sie VFO B anklicken und verschieben. Wenn Sie RX1 und RX2 verwenden, spielt der Fadenkreuzstatus keine Rolle, klicken Sie einfach auf das, was Sie in jedem Panadapter wünschen. Und auf jeden Fall erlaubt das Mausrad eine Feinabstimmung.

6. Was ist mit RX3 bis RX7?

Im FPGA gibt es eine Reihe von DDCs, die die Basis eines Empfängers bilden können, wie ich es oben definiert habe. Auf den Angelia- und Orion-Karten, d.h. 100D, 200D, 7000 und 8000, sind 7 DDCs im FPGA implementiert. Auf den Hermeskarten, d.h. 10 und 100, sind 4 DDCs implementiert. Und bei der Hermes-Variante des 10E, die ein kleineres, preiswerteres FPGA verwendet, gibt es nur 2 DDCs.

Ich bin mit den DDC-Einsätzen in den Hermes-Funkgeräten nicht genau vertraut. Bei den auf Angelia und Orion basierenden Funkgeräten werden jedoch die ersten und zweiten DDCs für RX1 und RX2 verwendet. Die dritten und vierten DDCs, die unter Setup > General > ADC als RX3 und RX4 bezeichnet sind, werden für die Empfänger auf der unteren und oberen Seite verwendet, wenn stitched Empfänger verwendet werden. Wenn PureSignal verwendet wird, wird der vierte DDC (RX4) für die Off-Air-Rückkopplung und der fünfte DDC (RX5) für die DAC-Rückkopplung verwendet.

Sie werden feststellen, dass RX6 und RX7 niemals von PowerSDR für irgendeinen Zweck verwendet werden. Trotzdem bleiben sie in den auf Angelia und Orion basierenden Funkgeräten verfügbar und können mit entsprechender Software verwendet werden. Das ist die Schönheit und der Fluch des softwaredefinierten Radios. Ihr Radio ist das, was die Software daraus macht. Die Entwickler von PowerSDR haben sich dafür entschieden, die verfügbaren Hardware-/Firmware-Funkressourcen der ANAN-Funkgeräte in besonderer Weise zu nutzen. Der Entwickler von CuSDR hat sich dafür entschieden, sie auf eine andere Art und Weise zu nutzen. Dasselbe gilt für piHPSDR und SDR Console.

73,

Scott

Ich finde, wieder ein interessanter Beitrag von Scott WU2O den ich hier veröffentlichen möchte.
Der Link zum Forum von APACHE LABS findet Ihr hier und ober in der Überschrift.
 
73 Jörg, DD8JM
 

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