文号830106
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（画大饼）如果打算自己做SDR接收机器的话，如何选择ADC
smith2017/02/04无线电 IP:广东
最近玩RTL电视棒改装的SDR和自己用NE602组装的接收机玩腻了，但是看到进阶的SDR接收机又有点却步，这些机器进阶级别的动辄就是一个月的工资，像FLEX系列，本着在公司历来就学会的Cost Down精神,。。。想先画个大饼讨论讨论

机器的定位：入门级业余无线电短波/VHF接收机，可接收中波，短波，CW，调频FM，VHF航空波段，VHF海事波段，为了控制成本和设计简单，VHF以上都不支持，灵敏度要高于RTL电视棒一些。


机器的基本指标：
适用频段：500KHz - 150MHz
主要用途： 收听中波、短波、CW常用的7.023M、14M、29M SSB，调频FM广播，航空波段、海事波段
支持模式：AM、FM、CW、PSK31、WSPR、SSB

ADC精度： 12bit
带宽：20M

传输方式 USB OTG、100M以太网
接收机灵敏度：


考虑到以往的SDR方案有一半的成本都消耗在了FPGA上面了，而我打算开发的机器主要用于处理中波、短波、VHF等简单的场合。考虑到现在的商用SOC方案非常的低价低廉，四核A53 1.2G、带100M以太网、带USB2.0、支持Linux3.10内核/android5.1环境的也不过 200元人民币，就算是消耗一个核，也完全可以用于这种信号处理的场合。所以可以没必要使用 FPGA，而是直接使用板载的Linux系统，算法的更新直接通过升级内部的二进制文件来实现。

因为不考虑发射了，所以实现方式初步定为如下：

天线 --->LPF----> LNA ----> ADC -----> A53 -----> USB-----PC
                                 |                 |
                                 |______DDS

宗上所述，整个画饼计划Cost Down的核心在于ADC
但是考虑到，FM、VHF直接经过ADC，这样对ADC的要求很高，起码要200Msps以上的ADC，这个价格到taobao上裸芯片基本上都是 1000RMB以上，看上去比较难搞

调整到VHF模式开关后
天线 ----->HPF--->LNA ---- MIX ------LPF----ADC-----> A53 -----> USB-----PC
                                            |                        |                 |
                                            |                        |                 |
                                          TCXO                 |_______DDS  

这里先滤掉低频，再通过一个混频器把VHF降低到ADC可采样的范围内，然后再采样转换。

整个项目看上去很庞大，而且硬件只是万里长征的第一步，还有后面软件的开发与对接。
回到话题来了，这里的ADC如何选，期望是12bit精度，100Msps 左右，成本在100~200RMB以内的

一年前我做过类似的EEG脑电项目，当时也开发出了初步的成果，相关的电路也在论坛上面公布过

参考文献和方案：
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/homebrew-sdr/XXXXXXXXXXXXXm
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/review-airspy-vs-sdrplay-rsp-vs-hackrf/

最后用动漫《秋叶原之旅》的一句话激励一下：
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~~空空如也
虎哥
7年11个月前 IP:四川
830108
1楼
如果12位就够了的话，不用大费周章了，买个1000RBM的HAKERRF板子就可以了。成品设备有ColibriDDC。

如果采用变频 中频滤波器方案，为了省成本，可以考虑低速高位ADC。比如，中频滤波器带宽200KHz（选这么宽是为了能接收FM广播），那么，用1.5M，14位或16位的ADC，几十块钱，而且随便什么CPU都能处理过来，整机成本就相当亲民。

12位ADC很多，ADI和LTC都有大量可选，后者的性能好一些。成本方面60M的便宜，可以用同系列20M的超频。60/80/120规格体系也可以这样干。

下图是去年底造的SDR接收机的板子，采用250M，16位ADC，80M以下直采，以上二次变频。
1.jpg
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ddomax
7年11个月前 IP:江苏
830113
2楼
为什么需要100Msps的采样率?做宽带接收?如果降低采样率要求，12位的ADC用TI、ADI、LTC家的都不贵。
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ry7740kptv
7年11个月前 IP:山东
830119
3楼
高采样率还是有必要的，毕竟V段和U段往往需要的处理带宽是很宽的，光FM广播就有180k的带宽，更别说分析LTE了~~~
不过应对HF段，主要还是需要的大动态范围，可以考虑8bit的高速ADC过采样来弥补精度，AD9288这类ADC已经是白菜价了。。。
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smith作者
7年11个月前 IP:广东
830121
4楼
引用 虎哥:
如果12位就够了的话，不用大费周章了，买个1000RBM的HAKERRF板子就可以了。成品设备有ColibriDDC。

如果采用变频 中频滤波器方案，为了省成本，可以考虑低速高位ADC。比如，中频滤……
多谢站长指点，终于钓出大神来了，话说科创还是有SDR计划的嘛，这个开卖吗？大概什么时候出来。
话说多次变频我还以为只是老式的模拟接收机才用，没想到SDR机器里面也可以用。再有ADC超频也是没有想到的，23333

另外再请教一下，SDR机的瀑布图是如何生成的，看一些软件的瀑布图覆盖的频率范围很宽，对于变频接收的机器，难道是指定周期把整个频带都扫一遍吗
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justinpiggy
7年11个月前 IP:浙江
830123
5楼
引用 虎哥:
如果12位就够了的话，不用大费周章了，买个1000RBM的HAKERRF板子就可以了。成品设备有ColibriDDC。

如果采用变频 中频滤波器方案，为了省成本，可以考虑低速高位ADC。比如，中频滤……
HackRF 只有可怜的8bit采样精度。
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justinpiggy
7年11个月前 IP:浙江
830124
6楼
引用 smith:
最近玩RTL电视棒改装的SDR和自己用NE602组装的接收机玩腻了，但是看到进阶的SDR接收机又有点却步，这些机器进阶级别的动辄就是一个月的工资，像FLEX系列，本着在公司历来就学会的Cost Dow……
一半的成本消耗在FPGA上了略夸张。。。现在不少FPGA价格相当便宜了。
200Msps的ADC问题不但是价格，而是你如何把200Msps的I/Q顺利上传到计算机，能处理这样I/Q的计算机是否用户都能承受。
就算后面说道的100Msps的12bit ADC，要实时上传都绝非易事。100Msps的ADC能提供50MHz的采样带宽了，这么高实时采样带宽真的很必要吗？

我的建议反而是：
1、ADC够用就行，采样率控制在60Msps左右就足够了【200块钱不到即可拿下，如LTC2142-12】
2、还是用FPGA【一片XC6SLX75，淘宝价格可200～300拿下】
3、USB 3.0，用Cypress FX3【速度绝对对得起价格、带MCU、几乎人人电脑都有USB 3.0】

【于是你就发现了除了第一点意外，其他和USRP B200mini一样。。。我就是觉得B200mini的方案把RF部分做成500k-150M就很合适】

供LZ参考
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justinpiggy
7年11个月前 IP:浙江
830125
7楼
引用 smith:
多谢站长指点，终于钓出大神来了，话说科创还是有SDR计划的嘛，这个开卖吗？大概什么时候出来。
话说多次变频我还以为只是老式的模拟接收机才用，没想到SDR机器里面也可以用。再有ADC超频也是没有想到的，……
不知道您说的瀑布图频率范围很宽有多宽？
对于一般看到的几十MHz的话，因为ADC采样率就有这么高，直接截取数据做FFT就可以做这么宽。
需要更高频率分辨率，只是需要更高的FFT点数，对电脑性能提出了更高要求。
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虎哥
7年11个月前 IP:四川
830126
8楼
引用 justinpiggy:
HackRF 只有可怜的8bit采样精度。
看来我记错了，谢谢提醒。8bit简直不敢想象。
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虎哥
7年11个月前 修改于 7年11个月前 IP:四川
830127
9楼
如果没记错的话楼主似乎是软件相关领域的，那么其实应该把GNURadio什么的装上研究一下。做硬件也许不是特长，上面JSP说的方案真要实现起来，我们这里专业硬件工程师都要折腾一个多月才画得完板子，楼主得按三个月或者更长准备。与其这样还不如把重点放在软件上。

另外，KC“有SDR计划”听着别扭，SDR还需要专门“计划”吗？SDR本身只是一个技术概念，它在上世纪90年代就普及了，现在只是开发成本降到比其它方案更便宜，那么当然是凡是需要设计收发信机，就SDR咯。

对于数据传输问题，FFT可以在FPGA里面做，把低速检波结果交给上位机。IQ只传窄带的就行了。其实目前不论SUNSDR还是其它什么设备，只要不是如RSA306之类仪器级用途，FFT大多不是连续的，只能算“取样检波”。如果要提高截获概率，可以改为峰值检波，速度不变。
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我说要有光
7年11个月前 IP:河北
830145
10楼
100M以太网是个瓶颈，应慎重考虑。
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warmonkey
7年10个月前 修改于 7年10个月前 IP:美国
830172
11楼
以前论坛有人用CMX973+声卡制作了廉价SDR方案，CMX973大约150-200RMB每个。

现在淘宝AD9361只要350RMB每个，可以用AD9361+FPGA+ARM SOC方案，FPGA选个小容量的作为桥接。或者用FPGA转接到PCIe接口，然后塞到笔记本电脑里面。

再要更便宜，可能得找手机的射频IC才行。
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ry7740kptv
7年10个月前 IP:山东
830173
12楼
感觉现在SDR只是个ADC+PC接口而已，剩下的工作全交给了PC。。。
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zjsx8192
7年6个月前 IP:广东
835166
13楼
进行的怎么样了？
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dddggg412
7年3个月前 IP:湖南
839537
14楼
200M采样，你打算用什么接口把AD数据传到电脑。
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bg7jns
7年1个月前 IP:广东
840836
15楼
fpga目前是省不了的，越高端的机器，pc的工作量越少。看看flex6300/6500架构就清楚了。
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韩笑
7年1个月前 修改于 7年1个月前 IP:美国
840922
16楼
ADC到A53这步基本GG，你要的100Msps左右的ADC基本都是差分LVDS，常见的SoC没有这个接口，我熟悉的大概只有Zynq ZU2CG了吧（笑
搜了一下感觉100Msps的芯片也不是很贵，你说的价格太高了。随意搜了一下淘宝， AD9627BCPZ11-105， 105MSPS、12bit ADC，大概价格100~200可以拿到，-80的80MSPS更便宜。再学习rigol超个频就很超值了（笑x2
你这样直接直采不做变化，对于ADC要求太高，你又不是用来实时收听多个电台，没必要采用这个结构，完全可以模仿HackRF做一个降低带宽让后用个小FPGA做数据预处理之后走USB进A53处理IQ，或者上个Zynq7020，用片内xADC
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tangler
7年0个月前 IP:四川
841634
17楼
12bit的ADC用AD9226吧，便宜~就是功耗有点大
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iSee
7年0个月前 修改于 7年0个月前 IP:江苏
841636
18楼
50M以上我一般是用双片或多片ADC通过FPGA分时并行处理，上升沿读一个芯片的数据，下降沿反相后读另一个芯片数据，或用同步异相时钟轮流读几个芯片，内部用FIFO缓冲，8个50M芯片就能上400M采样速率。只要Vref共用一个参考源，输入信号尽量满幅，布线再注意一些，误差不大。这样做性价比较高，几百兆都可以依此处理。
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ppa2001
6年11个月前 IP:未同步
842419
19楼
ADALM-PLUTO AD9363 ZYNQ7010 SDR 这个呢？可以用吗？求大神指点下？
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芸谷道长
5年10个月前 IP:浙江
853935
20楼

才发现有这么个神奇的地方，有这么多大仙！SDR有兴趣的话，我可以赞助几片RFSOC，用S波段卫星到数字DDC出来的，后面需要用FPGA自己搭一下

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BH9DDI
5年5个月前 IP:陕西
860720
21楼

stm32F4也可以

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/video/av49427390?p=2

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smith作者
5年5个月前 IP:广东
860748
22楼
引用BH9DDI发表于21楼的内容
stm32F4也可以XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/video/av4942739...

这个是本坛的永恒之桔做的

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BH9DDI
5年5个月前 IP:陕西
860772
23楼
引用smith发表于22楼的内容
这个是本坛的永恒之桔做的

对的对的😁

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cdh1075
5年4个月前 IP:山东
861593
24楼

要啥a53，不如钱花在好点的usb3.0芯片上，数据一股脑传到pc上，用pc的cpu处理

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DynamixYang
4年11个月前 IP:浙江
869062
25楼

本人硬件，手上有AD9370+Artix7+GD32的板子，目前用的两个3G光口做应用。想和fpga大佬们一起研究下怎么利用一下原有硬件，开发基于10G以太网到PC的SDR。

引用
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smith作者
4年11个月前 IP:香港
869068
26楼
引用DynamixYang发表于25楼的内容
本人硬件，手上有AD9370+Artix7+GD32的板子，目前用的两个3G光口做应用。想和fpga...

如果是AD93XX + Zynq 直接把ADI官方的plutosdr仓库的代码移植过来就是，那个是运行linux系统的，从驱动到SDR软件插件都完善了。但Artix7是没有ARM内核的，这个你只能走USRP的路试试了，不知道那个是不是开源的

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你咋不上天和太阳肩并肩
1年6个月前 IP:广西
921074
27楼

时代变了，


红米AX6000无线路由器所搭载的联发科Filogic 830(MT7986A)


5.8GHz的4×4 MiMO 射频收发通道


0~160MHz可以直接采样

(4个ADC交织采样，可直采0~640MHz)


自带4核2.0GHz的Arm Cortex-A53处理器

自带1个USB3.0/USB2.0 (Host)接口(5Gbps)

自带1个USB2.0 (Host)接口  (480Mbps)


自带2个2.5Gbps的RJ-45网线接口的协议层

需配备物理层芯片(如无线路由器的那4个有线网口所需的交换机芯片)


更是拥有1个PCIe2.0 2lane (Host)接口(8Gbps)

搭配没有占用的4×4 MiMO的 2.4GHz WiFi


可以方便做成USB 3.0/PCI-e“无线网卡”


因为联发科Filogic 830(MT7986A)

本身的4个2.0GHz核心的A53处理器


是足够处理4×160+4×40=800MHz带宽(1600Msps)的无线信号的

(起码WiFi6调制的信号号是错错有余的)


可以省去数据的传输，更不用携带电脑


因为只是占用5.8GHz WiFi的4个IQ通道，2.4GHz WiFi的4个IQ通道没有占用


有能力的可以给联发科Filogic 830(MT7986A)

移植蓝牙5.3的协议栈


从而直接通过

①手机浏览器的192.168.0.1或者192.168.1.1这两个根目录网页或者其他自己设定的IP网页地址

②手机App   精准选择自己所需收听的频谱



官方开源驱动地址如下：



联发科Filogic 830(MT7986A)   官方开源驱动


MediaTek open-source U-Boot and ATF : XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/tutorial-build-customize-and-use-mediatek-open-source-u-boot-and-atf/13785


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