【2】KCDEMO的功能目标探讨
虎哥2013/11/01无线电 IP:北京
本帖最后由 虎哥 于 2013-11-1 06:21 编辑

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从这个帖子开始,开始对KCDEMO进行预研,大家先猜猜上图是谁的风格?


1、我希望KCDEMO仅仅采用一片单片机实现,例如一些内置DSP单元的单片机。为了实现这个目标,在最不济的情况下,允许中频频率低至到50KHz。

2、KCDEMO内置数字滤波器,要能提供多种中频带宽选择,当然最好是能够任意设定,不过有些难度。存储几种滤波器的函数应该是可行的,包括:600Hz、1.2K、2.4K、3K、6K、7.5K、12K、16K、30K。

3、在可能的情况下,提供几种中频通带形状选择,如:矩形、高斯,以及为了提高SSB解调音质而需要的特殊形状。

4、对解调后的数字音频进行处理,包括:高通、低通、去加重,以及他们的串联。在可能的情况下,允许分为小于300Hz的部分和300Hz~3.3KHz的部分分别输出。

5、在数字中频滤波器后,要进行数字检波,输出RSSI数据,并且,乘比例系数以后,通过DAC输出一路模拟AGC控制电压,便于用户设计完整的接收机。

6、由于是解调模块,不是精密仪器,输入ADC用12位就够了。支持的输入幅度(VGA之前)为-70~+10dBm,VGA之后用变压器或运放调阻抗,使输入为10dBm时,Vpp=3V左右,输入为-70dBm时,Vpp=30mV左右,模块上的AGC压缩范围约40dB。

7、对信噪比和失真的要求以后再探讨。

8、支持的调制方式先考虑A0,A1,A3,F3,J3;如果采样率能做到500K以上,才考虑WFM方式。对数字信号的支持先不做考虑,因为这仅仅是软件问题。

9、有没有办法同时把调制做了?也就是说能够产生上述调制方式的输出,频率也为中频。用户可以再把它混上去,装成发射机。

10、模块要具有完整的功能,不依赖任何上位机、下位机即能单独使用。上述所有可配置选项,应当既能通过模块上的跳线通断来配置,也可以用上位机来配置。这样即使一个完全不懂编程的爱好者也可以用。

11、整个模块的售价必须控制在500元以内,最好是300元。换句话说,零件成本不能超过200元,最好是100元。其余留给软件、人工和管理。


请大家探讨上述要求的合理性,并提方案。

如果哪位网友愿意主持这个项目,请与我联系。

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来自:电子信息 / 无线电
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~~空空如也
虎哥 作者
11年2个月前 IP:未同步
651656
上位机控制建议用串口通信,虽然古老,但是可以很方便的驳接蓝牙模块,也就是说可以编写手机APP来控制。
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虎哥作者
11年2个月前 IP:未同步
651703
谢谢刀版的指引。

虽然KCDEMO属于SDR设备,但是它不是典型的SDR,在我的构思中,是把它作为一个“专用芯片”来考虑的,提供给精通传统构架的爱好者。关于SDR,KC另有计划,但为了避免与已有的产品重复,仍然是面向特定爱好者群的。

现在需要分解整个系统的所有数字处理过程,每一步的算法,并估算资源消耗。采样率考虑为2M。请各位科学家们考虑方案。
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虎哥作者
11年2个月前 IP:未同步
651841
本帖最后由 虎哥 于 2013-11-2 19:09 编辑

bg2bhc 发表于 2013-11-2 09:39
采样率2M,用MCU做有点难度,最好加个FPGA做ddc
我们用STM32F4做AFSK AX.25全双工+CW,96k IQ,代码用C随 ...



KCDEMO的不可动摇的原则,就是除了ADC(如果能挂在DMA上)要一个芯片管完,这样才能把成本降到大家都能接受的程度。当然音频处理如果耗资源较大,可以外置一个芯片,因为这种芯片便宜好用。

所以不在乎放弃一些指标,例如解调带宽。如果需要大的解调带宽,用户自然也就应当花多一点的资金找更强大的硬件。

所以我修改了框图,在前端做一级混频,将中频降到25KHz。这样的话,用200K的采样率还能得到大约5倍的过采,在抽取过程中尚能提高6dB的动态范围。

而且也就能适应各种不同的中频频率,DDS如果能到22M(比最便宜的DDS稍微好一点即可),就可支持455K、10.7M、21.4M及22M以下所有非标准中频。

现在需要确定整个采样、下变、抽取、滤波、解调、音频处理、DA的流程以及算法,估算计算量,选择芯片。尽量选择STM32F4,可超频到250M。也可以选择DSP。FPGA暂不考虑,因为一个FPGA解决不了问题(除非比较高档,显然会比较贵),不能实现单芯片搞定。

大家看看如何。

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虎哥作者
11年2个月前 IP:未同步
651843
本帖最后由 虎哥 于 2013-11-2 19:19 编辑

腹黑小白兔 发表于 2013-11-2 18:43
MCU实现 估计有点困难的说 尤其是下变频 数字滤波和Costas环

FPGA + MCU吧 应该不会太复杂


如果方案不奇怪就不是KCDEMO了。KCDEMO是无线电爱好者跑步进入数字时代的钥匙。如果用一大堆东西,估计没几个爱好者能接受。

正交解调在框图中没有体现,用一个混频器替代了。不过事实上的确可以不正交解调的。
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虎哥作者
11年2个月前 IP:未同步
651988
本帖最后由 虎哥 于 2013-11-3 11:09 编辑

bg2bhc 发表于 2013-11-3 09:25
现在系统实际上又变成了模拟二次变频……


假如把零件成本放宽到300元,能直接支持2M采样率吗?这要做了方案才知道[s:12]

其实在前面加一级模拟的IQ下变也是一个办法,后果是增加两片芯片或一片芯片,镜像抑制降到40dB(还是做得比较好的情况下。。)
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虎哥作者
11年2个月前 IP:未同步
652181
bg2bhc 发表于 2013-11-4 09:32
用模拟下变频又回到了滤波器的问题上,晶体的太窄,陶瓷的太宽,矩形系数都不太好。。


现在不用管这个问题。本来变到中频就会采用若干滤波器,比如第一中频的微带、介质或腔体,10.7M的晶体或机械滤波器。再做模拟下变,如果是IQ下变,只需要低通。如果是普通下变,用LC滤波也可以解决。滤波器带宽比数字滤波稍微放宽一点即可。
零中频直接接收的话,动态范围问题难以解决,抗干扰能力也蛋疼(需要麻烦的预选器),就如17楼说的现象,而且成本不一定低,恐怕变频和AGC还是必须的。
希望有人尽快对数字部分进行研究,模拟部分的指标我来保证。
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虎哥作者
11年1个月前 IP:未同步
655543
由于AGC无法良好解决动态范围问题,第一版暂时不做AGC。

动态范围在10KHzBW情况下,约有85dB,对于通信机是足够了。采样率初步确定为2M。
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