Пион-DSP радиоприёмник

[rx9cim]

Разработан и собран приемник прямого преобразования с DSP обработкой квадратурных сигналов.
Полученные характеристики:
- диапазон - 50кГц-30МГц;
- наличие синтезатора и ЖК дисплея;
- прием FM, AM, CW, SSB;
- наличие пяти фильтров с разной шириной для каждого типа модуляции:
АМ, ЧМ: 10кГц, 8кГц, 6,5кГц, 5кГц, 4кГц;
SSB: 3кГц, 2,7кГц, 2,5кГц, 2,2кГц 2кГц;
CW: 1,5кГц, 1кГц, 0,5кГц, 0,3кГц, 0,2кГц.
- шаг перестройки: 5Гц, 10Гц, 15Гц, 20Гц, 25Гц, 50Гц, 100Гц, 250Гц, 500Гц, 1кГц.
- подавление зеркального канала приема - 70дБ;
- чувствительность без УВЧ – 0,5-1мкв.
- наличие автоматического Notch фильтра;
- наличие автоматического Shift фильтра;
- наличие ноис блэнкера;
- наличие шумоподавителя.
- шаг перестройки ночь фильтра 10Гц, шаг перестройки шифт – 50Гц.
- прямоугольность применяемых цифровых фильтров по уровню -3дБ/-60дБ - не хуже 1,1.
Приемник состоит из 5 плат:
- системная плата;
- ДДС на AD9952;
- плата SDR аналогового приемника;
- плата кодека CS4221 с УНЧ TDA2822;
- плата ФНЧ.
Есть возможность подключения и коммутации посредством внешнего дешифратора и коммутатора ДПФ со следующим распределением:
- <250кГц;
- 250кГц-500кГц;
- 500кГц-1МГц;
- 1МГц-2МГц;
- 2МГц-4МГц;
- 4МГц-8МГц;
- 8МГц-15МГц;
- 15МГц-30МГц.
Обеспечено подключение к ПК посредством интерфейса USB. Поддерживаются программы PowerSDR и MixWin. Драйвер нужно скачать по ссылкеhttp://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF257938
На системной плате располагаются два процессора stm32f407 rev.A с частотой 168МГц. Один выполняет функции работы с клавиатурой, дисплеем, валкодером.
Проект не коммерческий, в форуме выкладываю прошивки и исходники.
Файлы прошивок, исходники, схема и печатка DDS, схемы и печатные платы приемника в аттачменте.
DSP_PC.hex - для DSP процессора, System.hex- для системного процессора.
Исходники приемника здесь: http://www.fayloobmennik.net/3791585

Нарисовал на схеме подключение SI570. Так же еще кое-что подправил - дорисовал элементы на 12 ножке AD9951, убрал резисторы 1,8кОм в цепях управления AD9951.

Прошивки, схемы, печатки приведены по сылке:
http://rx9cim.ucoz.ru/load/pion_dsp/5

[yl2gl]

Добавлена в проект печатка UART для программирования контроллеров STM32 без отладчика, через COM порт, по методике приведённой выше
( http://easystm32.ru/useful-things/42-bootloader-stm32 ).

rx9cim, Если будут нужны доработки печаток - приведите изменения в схеме, как должно быть. Попробую помочь, чем смогу.

[yl2gl]

Сделал на плате MAIN BOARD выводы под UART. Разъёмы ставить особенно некуда, поэтому сделал пятаки для TxD и RxD, поставил дополнительные резисторы на выводы BOOT и RESET. Резисторы на работу платы не должны влиять, но появляется возможность управлять уровнями на этих входах. Тонкими проводочками можно вывести сигналы от пятаков и резисторов на внешние разъёмы, туда же подпаять кнопки BOOT и RESET. Без нажатия кнопок, плата должна работать как и прежде, при одновременном нажатии - соответствующий контроллер должен перейти в режим записи.
Немного подправил разводку стабилизаторов питания. Сейчас стабилизаторы включены последовательно.
Надеюсь, что всё разведено правильно...

[Александр Вдовенко]

Добрый день!

Тонкими проводочками можно вывести сигналы от пятаков и резисторов на внешние разъёмы, туда же подпаять кнопки BOOT и RESET

Вход RESET у микронтроллера очень чувствительный, провод должен быть минимальной длины. Иначе контроллер може сбрасываться при воздействии ВЧ. Так при 18 см шлейфе между программатором и платой с контролером, контроллер сбрасывался при работе рядом GSM модема (в режиме регистрации в сети). При дальнейших испытаниях получалось "завесить" контроллер внешним ВЧ полем при запаянных в разъем для програмирования штырях PLS. Конденсатор 10nF на входе RESET решил эту проблему. Такая же плата без впаяных штырей для программирования не завешивалась.

[rx9cim]

Вот привожу схему соединения, правда пока не полную - не показано подключение синтезатора. В печатках, что в архиве ошибок нет. Валерий, в вашем варианте есть ошибка - неправильно подключены стабилизаторы. Там включение как у меня на печатке - один на 5В для LCD, две штуки последовательно - 78L07 и на 3.3В. Такое понижение и применение двух стабилизаторов обусловлено тем, что если на стабилизатор 3.3В подавать 12В на вход, он начинает жутко грелся. Поэтому было решено поставаить два - с понижанием до 7В и далее до 3.3.
Теперь по поводу полосовиков - у меня один и широкополосный. На плате есть 3 пина, которые можно задействовать под выдачу команд на коммутацию ДПФ. Т.к. пина 3, то надо поставить дешифратор, тогда можно коммутировать до 8 ДПФ. Это наиболее простой вариант. Программу доработать ничего не стоит.

[rx9cim]

Удалось дописать ЧМ демодуляцию. В ближайшее время подготовлю техописание приемника, доведу до ума все схемы. Еще один момент - в архиве с файлами номиналы элементов для Low pass filter стоят неверные.

[yl2gl]

Александр Вдовенко,
Да, спасибо! Выводы RESET на плате заблокированы на корпус ёмкостями, так что с этим должно быть всё OK.
rx9cim,
По питанию, всё понятно - я предложил включить стабилизаторы последовательно - 8V>5V>3.3V. Так же, как и у вас на схеме. При таком включении проблем быть не должно. Единственно, неизвестно, что будет с наводками при работе цифровой части...
У вас видел два варианта печаток Main Board, с разными типами стабилизаторов - взял за основу одну из них.
Но эти переделки не принципиальны - у кого есть отладчик DISCOVERY, то они не нужны. Можно программировать через SWD коннекторы, конечно.
Георгий, на схеме MAIN BOADR на контроллере DDS (правый) - посмотрите 73 и 74 ножки. Кочует ошибка со старой документации. На печатке всё правильно....

Добавлено через 43 минут(ы):

Исправьте на схеме, заодно (хотя, 7 вольтовых стабилизаторов я не встречал...., в основном 8 Вольт). Слева вход стабилизатора, справа - выход (у вас получилось наоборот) и номинал стабилизатора - 7 В, а не 5:

[yl2gl]

Может быть, пригодятся уточнения по рисункам схем, при подготовке комплекта документации по приёмнику:

1. На схеме MAIN BOARD не нарисован разъём X16. На печатке и схеме соединений блоков он есть.
2. Там же - вывод 94 (BOOT0) DDS контроллера не соединён с землёй. На печатке - всё есть.
3. На схеме межблочных соединений не туда подключен энкодер, сейчас к 2,3 Х6, а должно быть к 1,2 X6. Земля, к выводу 6 X6.
4. Там же, регуляторы громкости на X3 - движок R6 должен идти к 3 выводу. А к выводу 2 - крайний вывод R5.
5. На схеме кодека неправильно обозначен разъём, идущий к регуляторам громкости - вместо Х2, должен быть Х3.
6. Нет схемы LOW PASS FILTER. Только печатка.

[RN4NAB]

Какие номиналы LOW PASS FILTER всё-таки должны быть?

Не показана так же схема самого sdr-приёмника. Хотелось бы увидеть конкретную схему, как выполнено у автора.
Как подключается энкодер ( сколько импульсов)? Я так понял, что не на прямую, а пристёгивается ещё схема формирователя.
По сервису синтезатора: неплохо добавить сокращённый ввод частоты. К примеру, для ввода частоты 14.100 Мгц - достаточно нажать 1 4 1 и, к примеру - #( чтобы не забивать нули...)
Ввести сканирование по частоте с выбранным шагом, при сканировании АМ, FM - останавливаться на станции на некоторое время.
Ток потребления приёмника?
DDS ка любая из AD9951....AD9954, AD9859?
Так и непонятно, приведены два варианта ПП с процессорами, чем они отличаются, заливку ( полигон во всю плату) лучше на всех платах делать?
Не совсем понятно, по USB как и с какими SDR-программами приёмник работает?

[rx9cim]

подправил и добавил кое-что в схему. Все-таки стабилизаторы были правильно нарисованы, ошибки были в обозначении разъемов. ЛМ-ка стоит на радиаторе и формирует +7В, которые затем через отдельный стабилизатор 7805 понижаются до 5В для LCD, и через 2 стабилизатора получается +3,3В.

Как подключается энкодер ( сколько импульсов)? Я так понял, что не на прямую, а пристёгивается ещё схема формирователя.

Формирователя нет, все напрямую, 44 импульса - это колесо мыши.

Ток потребления приёмника?

0,45А

DDS ка любая из AD9951....AD9954, AD9859?

Любая

Так и непонятно, приведены два варианта ПП с процессорами, чем они отличаются, заливку ( полигон во всю плату) лучше на всех платах делать?

посмотрите приложенный архив. С залитым полигоном.

Какие номиналы LOW PASS FILTER всё-таки должны быть?

Не показана так же схема самого sdr-приёмника. Хотелось бы увидеть конкретную схему, как выполнено у автора.

Добавлю эти схемы в ближайшее время.

[yl2gl]

Все-таки стабилизаторы были правильно нарисованы, ошибки были в обозначении разъемов.

Да, спасибо! Теперь всё понятно.
Добавьте в схемы, если возможно, ещё и схему вашего синтезатора на AD9951. Что-то получается лишний провод управления к нему от контроллера.
У меня есть приёмник с подобным синтезатором от RA4NAL - он должен отлично подойти к этому проекту. Синтезатор на AD9951, радиотракт SDR приёмника с переключаемым усилением и полосовые фильтры, управляемые двоично-десятичным кодом: http://yl2gl.ucoz.net/forum/6-42-1.
http://yl2gl.ucoz.net/forum/6-40-1#629