SDR接收机ColibriDDC拆解欣赏
虎哥2016/10/15正能量研究 IP:四川
ColibriDDC接收机是一款好评较多的产品,由SUNSDR团队推出,目前售价在4500人民币附近。

这款设备尤其受到好评的是它的软件,据一位大佬评价是“极为好用”,相比起来“HDSDR垃圾到爆”。既然是这样,我就对它产生了兴趣,正巧本地爱好者BA8DX买了一只,于是果断打劫而来。

接上网线,在电脑上安装配套的“ExpertSDR2”软件,然后点击运行。本以为还要像HDSDR那样做一些配置,没想到点击界面上的“开机”按钮以后,软件自动找到了局域网中的ColibriDDC设备,然后向它下载固件。几秒以后,漂亮的频谱就显示出来,设备就已经可以使用了。相比HDSDR,安装的便捷程度可谓惊喜。

经过简单试用,我认为ExpertSDR2是为HAM量身打造的产品,牺牲了一些灵活度,但使用起来非常方便。这就好比微信和QQ的关系,微信简单、上手容易,笑纳了最大的人口基数。ExpertSDR2把HDSDR摆在界面上的大部分设置都放在了高级菜单中,大量运用鼠标右键拖动来直观的缩放标尺,使界面可视性大大增强,有微信问世的感觉,难怪HAM界有相当高的评价。

废话就说这么多,下面上图片。
0.png
1.jpg
2.jpg
3.jpg
4.jpg
5.jpg
6.jpg
7.jpg
这款设备的BOM成本不算高,大约六七百元,但设计方面很下功夫,达到了相当不错的效果,较低的硬件成本和不错的销量一定带来丰厚的现金流,使得他们可以在软件上花足够的钱。

在我这里接1-30MHz宽带天线,不需要外部衰减,仅使用20dB内部衰减就能避免过载。抗干扰能力也不错,初步使用时加有30MHz低通滤波器,没有发现可见的杂散响应,接收效果基本接近S9C。在去掉滤波器以后,由于这里的天线距离10kW的FM广播电台只有几百米,有一些调频广播串到短波段来。该设备不像经典的SDR那样把高速IQ数据传输到电脑来处理,而是传输FFT结果数据,该数据应该进行了某种检波处理(最可能是取样检波,参见最后一图),分辨率最高可调到16384点。实时解调带宽最大是WFM模式的310KHz,解调频谱宽度最大可调到312.5KHz,也就是说只需要传输略多于312.5KHz带宽的低速IQ数据(可以支持两路同时接收)。这些措施使得网络传输的带宽很低,最大也只有16.7或33.4Mbps,当使用较低IQ带宽(比如20KHz)时,普通电信光纤的上行速率已经基本能够满足远程操控它的要求了。

该机的FPGA只有2万多逻辑单元,与KC901V使用的是同一型号、不同封装的芯片,901V可是把资源用到了95%,它能够胜任SDR接收机的工作也真是需要“精心设计”。

设备非常省电,使用一小时后机壳仅仅微微发热。它也非常省电脑资源,我的电脑CPU仅占用2~5%,而HDSDR在跑5MHz实时带宽时已占用17%。
8.jpg
9.jpg
10.jpg
这是用该设备测试一个扫频信号的结果。射频瀑布图上,本应连续存在的线条变成了一系列离散的点。放大频谱上,本应很窄的峰变成了很宽的带。这说明FFT不是连续的,也没有进行余晖处理(硬件上没有大容量RAM)。
11.png
软件使用承BA7CK指点,特此致谢。
(完)

[修改于 7年6个月前 - 2016/10/15 08:26:55]

来自:电子信息 / 无线电
16
已屏蔽 原因:{{ notice.reason }}已屏蔽
{{notice.noticeContent}}
~~空空如也
bg8npk
7年6个月前 IP:广东
826797
老虎的照片拍摄技术获得了长足的进步:)
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
bg4tfw
7年6个月前 IP:上海
826855
虎哥可以简单说一下FPGA在901V中主要实现的功能吗?比如DDC(数字下变频),FIFO,是否使用软核呢?谢谢!
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥作者
7年6个月前 IP:四川
826862
引用 bg4tfw:
虎哥可以简单说一下FPGA在901V中主要实现的功能吗?比如DDC(数字下变频),FIFO,是否使用软核呢?谢谢!
对,里面就是DDC,CIC,FIR,CORDIC,有些特殊的算法,没有软核。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
ehco
7年6个月前 IP:贵州
826866
虎爷,为啥这些SDR都用网口传数据?而不用大行其道的USB?有啥特殊的考量吗?
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥作者
7年6个月前 修改于 7年6个月前 IP:四川
826867
引用 ehco:
虎爷,为啥这些SDR都用网口传数据?而不用大行其道的USB?有啥特殊的考量吗?
E局应该是明知故问了。我也不太清楚有哪些特殊考量,只是从实际使用的体会而言,我觉得网口要方便得多。在局域网内任何一处只要插上,电脑随便放哪里都无所谓。针对我这里的使用环境,设备机房(有天线引入)和电脑桌相距甚远,几乎只能仰仗网络。如果用USB,我曾买过带中继的USB线,太长的话效果也不太好,或者需要在机房另外放一台电脑给转成网络,比较麻烦。
从软件开发方面而言,网络通信是公开的、无限制的通信方式,而在windows下面使用USB需要数字签名,这对爱好者产品来说有的时候招厂商反感。另外,目前条件下网络的开发比起USB还是简洁多了。
遗憾的是,目前便于集成的网口只有1G的速度,万兆网还没有普及,缺少产业链的支撑,开发起来也非常复杂。对于20M以上带宽的实时IQ数据,USB3.0还是目前可行性最好的方式。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
ehco
7年6个月前 IP:贵州
826885
听虎爷这么解释算是豁然开朗了,没考虑到远程和数字签名的问题,只往干扰上面想了。还有就是以太网的多端口全双工通信实现要简单很多。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
novakon
7年6个月前 修改于 7年6个月前 IP:广东
826934
引用 虎哥:
较低的硬件成本和不错的销量一定带来丰厚的现金流,使得他们可以在软件上花足够的钱。
刚刚去官网考察过了,这款SDR没有配套软件是无法独立工作的,软件是产品的一部分,而不是先开发硬件再跟上软件。【带来丰厚的现金流,使得可以在软件上花钱】不成立。

上位机软件开发团队不超过两个人,钱不是主要因素。

厂商不叫SunSDR,那个是商标,本尊是这个 XXXXXXXXXXXXXXXXX/en/
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥作者
7年6个月前 IP:四川
826936
这个团队历史上比较著名的品牌是SUNSDR,称他们为SUNSDR团队业内一听便知,没必要计较。
当然钱不是主要因素。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
S.D.P
7年6个月前 IP:江西
826939
引用 novakon:
刚刚去官网考察过了,这款SDR没有配套软件是无法独立工作的,软件是产品的一部分,而不是先开发硬件再跟上软件。【带来丰厚的现金流,使得可以在软件上花钱】不成立。

上位机软件开发团队不超过两个人,钱不是……
囧。。。。。。HAM圈子里都显然是这样喊的,你说eesdr我保证绝大多数人都一头雾水,你要是说sunsdr,大部分短波圈子的人都知道。。。。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
李挺诺夫
7年6个月前 IP:北京
827364

官网找了找模块图,更清楚一点

ColibriDDC-block-diagram.png

将IQ数据处理后从网口输出,正好我一直关注也一直在做,目前的方案是usb硬件(电视棒、hackrf、bladerf...)+树莓派3+前端显示,正在做的硬件一体方案和这个一样,没想到毛子已经先做出来了。唯一我觉得我现在的方案强点的就在于我的前端显示是Web实现的,既然用了网口,Web实现就很自然了,现在html5绘制频谱的效果还不错,真正免驱免安装跨平台。另外,树莓3支持热点,手机直连树莓3,打开浏览器就能用。

下图是html的demo效果

demo.png

引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥作者
7年6个月前 修改于 7年6个月前 IP:广东
827385
引用 李挺诺夫:
官网找了找模块图,更清楚一点

ColibriDDC-block-diagram.png

将IQ数据处理后从网口输出,正好我一直关注也一直在做,目前的方案是usb硬件(电视棒、hackrf、bladerf...)+树莓派3+前端显示……
没想到你对sdr还有如此研究,一直以为你是搞火箭史的…
业余无线电领域有比较成熟的方案,除了sunsdr还有很多厂商。网络方面也有一些websdr网站。相对来说基于gnuradio的方案在业余无线电圈子里却偏少,主要是用于通信机开发和协议验证方面的职业研发用途。
单机网页访问显然是一个创新,希望做一些详细介绍。kc也有一个基于ZYNQ的嵌入式sdr项目,也许应该交流协作。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
李挺诺夫
7年6个月前 IP:北京
827392

哈哈,搞火箭史可没饭吃,业余玩票 。。

准确来说,项目定位是定性不定量的便携频谱仪,算是借着SDR的黑科技,改善一下周边行业的工具水平。所以挑选硬件或者芯片的时候,和主流的软件无线电需求还是有不同的地方;至于gnuradio,这个体量太大,依赖太多,用在产品上不适合。

单机网页用在上述需求上正合适,用在软件无线电领域,有调制解调、录制频谱等需求的时候,UI可能还是需要作出一定的改变;不过github上已经有不错的Web前端了,比如[url]XXXXXXXXXXXXXXXXXX/kpreid/shinysdr[/url],UI界面相当不错:

screenshot-shiny.png

不过这个项目的缺点就是,后端需要gnudario。所以我准备前端webUI这块就抄它了:)

硬件设计方面交流当然好,多指教。

引用
评论
1
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥作者
7年6个月前 IP:广东
827397
是的,gnuradio比较大,我们是在fpga里面做完了绝大部分工作。树莓派能够吃得动10M宽数据的分析处理吗?
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
李挺诺夫
7年6个月前 IP:北京
827411
能用硬件处理当然还是用硬件。

目前来说手上有hackrf的数据,20M采样率,实时模式(处理所有采样数据)做65536点数的复数FFT(用的libfftw3)会有延迟,大概2-3s,这是单线程的情况,树莓3是4核,还有潜力优化;如果是普通模式,参照sdr#,基本上都是采集20ms-40ms的数据,取65536*2个点,剩下的丢掉,毫无压力。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥作者
7年6个月前 修改于 7年6个月前 IP:广东
827414
默认说的是不丢任何数据的情况,普通sdr软件给出的频谱结果是错误的(相当于取样检波),对于动态信号观测而言不能用,这在主题帖的最后一图可以看出。
如果一个核能做完10M速率的FFT,还剩3个核,应该能干大多数事情了。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
smith
7年5个月前 IP:广东
827722
IMG_5947a.jpg
这版本在线的websdr感觉还不错,应该也是开源的,不过没有找到国内有相关的产品

XXXXXXXXXXXXXXXXX/
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

所属专业
所属分类
上级专业
同级专业
虎哥
专家 进士 学者 机友 笔友
文章
1534
回复
13004
学术分
39
2005/08/24注册,1时50分前活动

刘 虎

创新工程局主席

主体类型:个人
所属领域:无
认证方式:身份证号
IP归属地:未同步
文件下载
加载中...
{{errorInfo}}
{{downloadWarning}}
你在 {{downloadTime}} 下载过当前文件。
文件名称:{{resource.defaultFile.name}}
下载次数:{{resource.hits}}
上传用户:{{uploader.username}}
所需积分:{{costScores}},{{holdScores}}下载当前附件免费{{description}}
积分不足,去充值
文件已丢失

当前账号的附件下载数量限制如下:
时段 个数
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 {{f.fileCount}}
视频暂不能访问,请登录试试
仅供内部学术交流或培训使用,请先保存到本地。本内容不代表科创观点,未经原作者同意,请勿转载。
音频暂不能访问,请登录试试
支持的图片格式:jpg, jpeg, png
插入公式
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

加载中...
详情
详情
推送到专栏从专栏移除
设为匿名取消匿名
查看作者
回复
只看作者
加入收藏取消收藏
收藏
取消收藏
折叠回复
置顶取消置顶
评学术分
鼓励
设为精选取消精选
管理提醒
编辑
通过审核
评论控制
退修或删除
历史版本
违规记录
投诉或举报
加入黑名单移除黑名单
查看IP
{{format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss', toc)}}