之前用SDR在业余波段经常收到一些奇怪的频率不断增加的信号,见我前篇帖子。后面坛友分析可能是电离层探测的信号,这一类信号被称为chirp信号,
以chirp信号为关键字也能在网上搜到很多论文。
前一篇帖子发现的疑似科研机构发射的Chirp信号探测电离层的接收情况如下:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/82902
于是后面我想自己产生一个chirp信号来扫描7.00MHz 到 7.050 MHz这个频道的电离层情况。这个实验很简单,就是产生一个Chirp信号,然后用高频放大器放大,
然后通过天线发射出去,对整个频段进行扫描,再用远端的SDR机接受,看瀑布图和频谱等信息
整个系统的架构如图很简单
频率合成系统合成频率,高速DAC输出信号,再通过一个0.5瓦的高频功放放大,然后通过馈线连接到1:1的巴伦上,通过一个倒V天线发射出去
硬件方面,频率合成系统使用现成的廉价FPGA开发板,DAC使用100Mbps的AD9708,所有需要动手做的只有HF功率放大电路而已。
HF功率放大电路很简单,直接采用了“蛙鸣” CW电路的功放部分,采用D882,在12V工作电压下功率为0.5W,事实上,在有高灵敏接收能力的今天,也不需要特别高的发射功率
注意这个电路在调试的时候必须接天线或者负载,也不可无信号输入,否则会大量发热,甚至会导致三极管烧毁
软件部分使用Xlinx的 DDS IP,产生一个可编程的DDS系统,产生7.000MHz的余弦信号,然后通过一个加法器不断增加相位,即可产生频率可变的Chirp信号。
附件有代码和电路
s19_usbdds.zip
1.87MB
ZIP
79次下载
hfpa.7z
2.89MB
7Z
69次下载
最后组装好的整个系统如下:
这里我的天线系统就不发图了,我天线系统是很简陋的倒V,而且也架设在楼底。周围都是建筑,事实上仅仅是架设方便而已,对发射并不有利。
接收端使用远程的一个站点的KiwiSDR 系统,距离我所在的距离约为70 ~100KM,这个站点的网址为:
XXXXXXXXXXXXXt:8073
最后再远程SDR的界面上,接收到我的Chirp信号瀑布图信息如下:
目前从实验的效果来看,只实现了发射 - 接收的过程,接收站点可以判断出业余天波反射的强度,但是使用的天线不具备方向性,不能实现方向扫描,
另外接收站点只有一个,无法实现对空域的电离层完整探测。如果需要得出电离层高度,浓度信息,探测系统需要更加的专业,接收站点也需要多个。
当前这个系统可能有用的地方,就是对于业余QRP来说,可以选择一个合适的频点吧。
另外这个系统见识了短波的反射传播性能,仅仅0.5瓦的功率,就可以反射至100km之外
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