Главная » Статьи » Мои статьи

DDC Module 1 - цифровой радиотракт трансивера

Это устройство, безусловно очень простое и доступное, содержит в себе  радиотракт радиолюбительского КВ трансивера, выполненного по современной технологии DDC/DUC. Данная технология цифровой обработки радиосигнала позволяет отказаться от типичных узлов трансивера, таких как смесители, усилители, узлы частотной селекции и тд. Благодаря тому, что все это реализуется в цифровом виде всего тремя микросхемами, радиотракт помещается на плате размером всего 80х47 мм, при этом высокие параметры достигаются без необходимости какой-либо настройки. Правильно собранная плата работает сразу и выдает гарантированные параметры.

Основные характеристики:

Размер платы - 80х47 мм
Диапазон рабочих частот          -    1 - 55 МГЦ
Чувствительность по входу      -    -122dB (MDS500)
Динамический диапазон           -    120dB RMDR (MDS500)
Аттенюатор                              -    0 - 30 dB с шагом 2dB
Выходная мощность                -    10mW или 1 Vp на нагрузке 50 Ом
Формат выходных данных        -    I2S, Master, 32 bit
Семпл-рейт выходных данных -    48kHz, 96kHz, 192kHz
Вход опорной частоты 10MHz  -    3.3V, логический уровень
Напряжение питания                -    5 вольт, +/- 10%

Ток потребления                      -    400 мА

Структура устройства следующая:
Радиосигнал проходит через антиалиасинговый фильтр с частотой среза 55МГц, аттенюатор PE4306 и через трансформатор 1:4 попадает на вход высокоскоростного 14-ти битного  АЦП ADS6145 с тактовой частотой 122.880 МГц.  
Схема фильтра показана на рисунке:

Обработка радиосигнала осуществляется в ПЛИС EP3C10E144. Формирование сигнала передачи осуществляется микросхемой ЦАП AD9744 и усиливается до необходимого уровня усилителем MMIC BGA616.

Выходные семплы для дальнейшей обработки в DSP процессоре выдаются в стандартном для звуковых кодеков формате I2S, таким образом данный модуль можно применять для замены существующих аналоговых трактов в трансиверах предыдущего поколения, которые используют звуковые кодеки для оцифровки сигнала.

Управление параметрами модуля осуществляется по интерфейсу SPI,  модуль выступает в роли ведомого. Все параметры  задаются с помощью единственной команды, вмещающей в себя 11 байт. Таким образом, в управляющем слове 88 бит, старший передается первым.

Назначение бит:

// SPI Module, Slave, 11 Bytes, MSB is first
//    32b Rx_freq              32b Tx_freq              8b ATT      8b Tx_level     6b 0, 2b S_Rate
// |________________||________________||___________||____________||________________| 
// 87                      56  55                    24  23            16  15               8  7                         0 
//
// DATA---/8bit/---/7bit /---/6bit/---/5bit/---/4bit/---/3bit/---/2bit/---/1bit/---/0bit/---------
// CLK _____|----|____|-----|___|----|___|---|____|----|___|---|____|---|____|---|____|----|______
//  EN___________________________________________________________________|---|___
//or
// EN---|_________________________________________________________________|--------

Первые 4 байта содержат значение частоты настройки приемника в герцах, следующие 4 байта - аналогичное значение для передатчика.
Следующий байт - значение аттенюатора, от 0 до 30, за ним идет байт  уровня выходной мощности передатчика, от 0 до 255.
Последний байт управляет семпл-рейтом выходных данных. Старшие 6 бит не используются и должны быть выставлены в 0. В зависимости от состояния младших двух бит, устанавливается соответствующий семпл-рейт, если 00, то 48 кГц, 01 - 96кГц, 10 - 192кГц.

При выборе семпл-рейта 96 или 192 кГц, данные для передатчика также приходится передавать с такой же скоростью, так как шина I2S используется общая, но фактически передатчик всегда работает со скоростью данных 48кГц. Для работы шины на более высоких скоростях необходимо просто дублировать семплы.

Специально для проекта "Тюльпан" http://rus-sdr.ru также разработан DSP модуль с такими же размерами, который может быть пристегнут сверху на плату DDC модуля. Для этого понадобятся стойки под резьбу М2.5 длиной 10мм.

Схема устройства полностью аналогична обычному DSP  модулю первой версии от RX9CIM.
Прошивки также совместимы. На плате присутствуют разъемы для подключения наушников, динамиков, линейные вход и выход, вход микрофона. Могут подключаться как    конденсаторые так и  динамические микрофоны. На плате также расположен стабильный генератор 10МГц 2.5 ppm для DDC  модуля. Питание платы 5 Вольт, ток потребления 50 мА.

Данный проект является открытым и вся возможная информация о нем будет опубликована.

Внимание! Исходные коды публикуются на условиях полного отказа от ответственности. Это означает, что любой желающий может использовать полученную информацию в любом виде и для любых целей, в том числе и в целях получения прибыли, при этом никакие претензии не могут быть предъявлены автору.

Прошивка с исходниками для DDC модуля...

Рисунок печатных плат и список компонентов....

** Обновление 14.06.16

Заказать печатные платы можно на сервисе OSH Park по ссылкам  

плата DDC Module 1

Order from OSH Park

плата DSP 

Order from OSH Park

*** Обновление 05.09.16 
Прошивка 1.2 с исправлениями

Категория: Мои статьи | Добавил: rolin791 (20.05.2016)
Просмотров: 8552 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0