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给大伙看看我DIY的SDR接收机 [复制链接]

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离线xbaby
 
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208
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2012-05-01
这个项目我断断续续做了将近1年了。最近终于全线调通了。请大伙看看,有什么可以改进。这个SDR接收机我暂叫它SDR-ICS

先上图



标出了主要模块/接口:


============================

照片里面各个模块如下,大部分为商品电路板。我是拿来经过改造、适配,以"快速"搭建成一个SDR接收机。

1 - 高频头/电脑上的TV卡。我只用其中的硅高频头部分,型号是MT2131。频率范围标称是48MHz - 1000MHz。实际测试低端可以到HF短波,但灵敏度不行,也许是我用的天线不行。高端可以到1.2GHz,灵敏度还不错。总体感觉这个tuner的灵敏度、覆盖范围都比较满意。MT2131内部是二次变频结构,第一IF为1.22GHz,第二IF为44MHz。IF滤波都采用SAW滤波器。

2 - ICS554 ADC板。这个板是2003年前后很有名的一个高速ADC卡,GE公司出的。国内用的也很多,都是军事、雷达研发上面用的。该卡本来是出PCI-64接口,要插到电脑里面的。因为缺少驱动,而且PCI总线总是接触不良。我就只用到了其中的硬件,并作了少量改造,自己编写了上面的FPGA逻辑。该卡上的ADC是AD6645,也是非常经典的一个高速ADC,14位 100Msps。卡上还有DDC GC4016,我也用到了它做数字下变频;FPGA 是xilinx 的virtex 2。

3. 一个DP83848 100M网卡物理层模块。RMII接FPGA,出网卡。这个芯片用起来简单,可以快速实现一个硬件网口。

4. 电源电路。没啥说的。

5. I2C - USB接口模块。通过I2C控制高频头调谐频率。

6. USB - JTAG接口模块。通过JTAG配置FPGA以及初始化DDC芯片。

~~~~~~~~~~~~~

各接口:
a. RF in, 75 ohm
b. IF 信号。44MHz,带宽估计在5MHz,只用了其中的2MHz。
c. JTAG接口 - 通过JTAG配置FPGA和初始化DDC芯片
d. 100M网口
e. 5V供电
f. I2C接口 - 通过I2C控制高频头芯片MT2131调谐频率等

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

流程:

RF -> mt2131调谐到中频 -> IF信号由ADC AD6645进行采样,14b/100Msps -> DDC GC4016将44MHz正交下变频为IQ信号,2.5Msps, 16bit -> 送到FPGA处理,FPGA完成封装形成UDP报文 -> RMII接口到以太网PHY芯片,出100M网口
[ 此帖被xbaby在2012-05-01 13:33重新编辑 ]
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离线xbaby
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208
只看该作者 1楼 发表于: 2012-05-01
主机软件采用HDSDR,通过100Mbps以太网和SDR-ICS连接。实际传输带宽为10MByte/s(80Mbps)。16bit I/Q采样,采样率2.5Msps,实际可用带宽超过2MHz。





软件我是用那个BorIP的HDSDR插件。这个插件就是最近RTL-SDR用的那个插件。这个插件可以支持通过UDP协议接收IQ数据。这个BorIP也可以用于GnuRadio,后面可以试一下接到GnuRadio如何。

目前数据量是80Mbps, 2.5M复采样,HDSDR占用的CPU大约为25%。因此估计把网口改为千兆后,HDSDR直接处理5MHz应该没有问题。有其他的板子可以出GE的。

另外,还编写了一个简单的BorIP Server,这样那个插件才能连上工作。这个BorIP Server可以提取频率调谐命令并通过I2C对高频头进行调谐。
[ 此帖被xbaby在2012-05-01 13:54重新编辑 ]
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离线zsh
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1368
只看该作者 2楼 发表于: 2012-05-01
好东西呀................!频率范围是???
我是中国最特殊的HAM之一 嘿嘿
DXCC:139 , WAZ Zone:37(缺:02;34;36;)。
革命尚未成功  HAM應需努力
致力于收集共享设备技术维修手册软件...........
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本人目前在七区!!!
离线BH4TXN
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15098
只看该作者 3楼 发表于: 2012-05-01
照片谁照的?黑乎乎一片~
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离线xbaby
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208
只看该作者 4楼 发表于: 2012-05-01
照片里面各个模块如下,大部分为商品电路板。我是拿来经过改造、适配,以"快速"搭建成一个SDR接收机。

1 - 高频头/电脑上的TV卡。我只用其中的硅高频头部分,型号是MT2131。频率范围标称是48MHz - 1000MHz。实际测试低端可以到HF短波,但灵敏度不行,也许是我用的天线不行。高端可以到1.2GHz,灵敏度还不错。总体感觉这个tuner的灵敏度、覆盖范围都比较满意。MT2131内部是二次变频结构,第一IF为1.22GHz,第二IF为44MHz。IF滤波都采用SAW滤波器。

2 - ICS554 ADC板。这个板是2003年前后很有名的一个高速ADC卡,GE公司出的。国内用的也很多,都是军事、雷达研发上面用的。该卡本来是出PCI-64接口,要插到电脑里面的。因为缺少驱动,而且PCI总线总是接触不良。我就只用到了其中的硬件,并作了少量改造,自己编写了上面的FPGA逻辑。该卡上的ADC是AD6645,也是非常经典的一个高速ADC,14位 100Msps。卡上还有DDC GC4016,我也用到了它做数字下变频;FPGA 是xilinx 的virtex 2。

3. 一个DP83848 100M网卡物理层模块。RMII接FPGA,出网卡。这个芯片用起来简单,可以快速实现一个硬件网口。

4. 电源电路。没啥说的。

5. I2C - USB接口模块。通过I2C控制高频头调谐频率。

6. USB - JTAG接口模块。通过JTAG配置FPGA以及初始化DDC芯片。

~~~~~~~~~~~~~

各接口:
a. RF in, 75 ohm
b. IF 信号。44MHz,带宽估计在5MHz,只用了其中的2MHz。
c. JTAG接口 - 通过JTAG配置FPGA和初始化DDC芯片
d. 100M网口
e. 5V供电
f. I2C接口 - 通过I2C控制高频头芯片MT2131调谐频率等

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

流程:

RF -> mt2131调谐到中频 -> IF信号由ADC AD6645进行采样,14b/100Msps -> DDC GC4016将44MHz正交下变频为IQ信号,2.5Msps, 16bit -> 送到FPGA处理,FPGA完成封装形成UDP报文 -> RMII接口到以太网PHY芯片,出100M网口

[ 此帖被xbaby在2012-05-01 13:34重新编辑 ]
离线李明1
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164
只看该作者 5楼 发表于: 2012-05-01
  
离线xbaby
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208
只看该作者 6楼 发表于: 2012-05-01
软件我是用那个BorIP的HDSDR插件。这个插件就是最近RTL-SDR用的那个插件。这个插件可以支持通过UDP协议接收IQ数据。这个BorIP也可以用于GnuRadio,后面可以试一下接到GnuRadio如何。

目前数据量是80Mbps, 2.5M复采样,HDSDR占用的CPU大约为25%。因此估计把网口改为千兆后,HDSDR直接处理5MHz应该没有问题。有其他的板子可以出GE的。

另外,还编写了一个简单的BorIP Server,这样那个插件才能连上工作。这个BorIP Server可以提取频率调谐命令并通过I2C对高频头进行调谐。
离线bg4agr
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1551
只看该作者 7楼 发表于: 2012-05-01
哇,这个方案不错。
ADC和网卡部分出个套件吧,这样直接可以给现有带IF输出的机器扩展用了。
IF可以设置成10.7,9,455khz
BG4AGR
QQ:12428025
bg4agr@163.com
离线xbaby
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208
只看该作者 8楼 发表于: 2012-05-01
回 bg4agr 的帖子
bg4agr:哇,这个方案不错。
ADC和网卡部分出个套件吧,这样直接可以给现有带IF输出的机器扩展用了。
IF可以设置成10.7,9,455khz (2012-05-01 14:38) 

请问哪个型号的机器可以出IF,带宽有多少?如果一般在几百Khz带宽的话,可以不用很高采样率的ADC。

出套件估计比较困难。adc/fpga成本都不低啊。
离线范建飞
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206
只看该作者 9楼 发表于: 2012-05-01
硬件的规格很高啊
FANFAN
离线xbaby
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208
只看该作者 10楼 发表于: 2012-05-01
回 范建飞 的帖子
范建飞:硬件的规格很高啊 (2012-05-01 16:09) 

主要就是那个ICS554卡比较贵。这个卡的驱动很不好找。官方卖驱动软件就要1000美元。有一个开源的驱动,但需要的linux版本很老了,懒得折腾了。自己编写FPGA逻辑也不复杂。
离线Hummingbird
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102
只看该作者 11楼 发表于: 2012-05-01
这年头,高手就是多啊,要不出个套件,呵呵,大家一块玩!
设备:现有WJ8718A,ICOM R71E,sony ICF 7600GR ,
天线:自制长线天线和鱼竿天仙
离线BD1CM
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3306
只看该作者 12楼 发表于: 2012-05-01
回 Hummingbird 的帖子
Hummingbird:这年头,高手就是多啊,要不出个套件,呵呵,大家一块玩! (2012-05-01 19:44) 

这系统相当豪华了,套件价格比7800还贵了,得减配HAM才能玩的起。
uH = 25330/ (MHZ x MHZ x pF).  pF = 25330/( MHZ x MHZ x uH).
严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失,虽然我们可能做不到万无一失,但是我们尽人事、听天命……

https://uk.groups.yahoo.com/neo/groups/S9-C_SDR/info


QQ:63545177
离线BG2WLA
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212
只看该作者 13楼 发表于: 2012-05-01
不错啊
离线Hummingbird
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102
只看该作者 14楼 发表于: 2012-05-01
回 BD1CM 的帖子
BD1CM:这系统相当豪华了,套件价格比7800还贵了,得减配HAM才能玩的起。 (2012-05-01 20:43) 

我的神啊,这么贵啊!
设备:现有WJ8718A,ICOM R71E,sony ICF 7600GR ,
天线:自制长线天线和鱼竿天仙
离线xbaby
发帖
208
只看该作者 15楼 发表于: 2012-05-01
回 BD1CM 的帖子
BD1CM:这系统相当豪华了,套件价格比7800还贵了,得减配HAM才能玩的起。 (2012-05-01 20:43) 

还没套件呢。成本呢,比USRP低多了。不过,是攒出来的,还没有批量方案。
离线xbaby
发帖
208
只看该作者 16楼 发表于: 2012-05-01
大伙帮忙看看,145MHz的频谱为什么是这个鬼样子。天线加上一个V段的带通后还是这样。



有的时候又是正常的。感觉有些像是在强信号干扰下 tuner自激了?目前AGC控制还没有加。tuner的IF增益是最大状态。
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离线bg5emc
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435
只看该作者 17楼 发表于: 2012-05-01
高手啊,我都看晕了还自己编软件。牛!
离线HAM123
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26
只看该作者 18楼 发表于: 2012-05-02
离线BD1CM
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3306
只看该作者 19楼 发表于: 2012-05-02
楼主手艺超强
uH = 25330/ (MHZ x MHZ x pF).  pF = 25330/( MHZ x MHZ x uH).
严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失,虽然我们可能做不到万无一失,但是我们尽人事、听天命……

https://uk.groups.yahoo.com/neo/groups/S9-C_SDR/info


QQ:63545177