ЛЮБИТЕЛЬСКИЙ РАДИОТЕЛЕСКОП - РУКОВОДСТВО ПО СОЗДАНИЮ

[Alex Plaha]

По количеству блоков есть ряд вопросов.
- верно ли что один блок = одна точка на графике?
- можно ли менять число отсчетов в блоке (128k)? ведь именно от него зависит отношение амплитуды корреляции к статистическому шуму
- чем задается частота отсчетов (6мгц) - внешним генератором или программой (быстродействием компа)? Чем лимитируется эта частота?

Можно ли будет сохранять raw-данные наблюдений? ведь в перспективе нам понадобится офф-лайн обработка.

И есть пожелание.
Конечно для любительского РТ количественные измерения не самоцель, если ставится задача
ощутить единение со вселенной, но все таки лучше выводить на график и в файл не абстрактные числа с непонятным масштабирующем коэффициентом,
а конкретную величину корреляции.

Одну точку на графике можно получить как из одного,  так и из N-блоков. N вводится вручную в поле "Кол-во блоков для усреднения"
Отношение амплитуды корреляции к  шуму определяется  N - количеством блоков для усреднения. Размер блока 128К, постоянный.
Частота дискретизации зависит от быстродействия компа и USB хост-контроллера. При работе под MS Windows тяжело добиться максимума и стабильности этого параметра.
Например на другом, менее бастродействующем компе частота дискретеизации может быть выше. Почему? Незнаю.
Возможность сохранения raw-данных наблюдений  обязательно будет.
Ось Y тоже проградуируем в количественных значениях корреляции.

[Alex Plaha]

ОКНО ПРОВЕРКИ КАНАЛОВ.

Шкала для измерения DC смещения и Ошибки квадратуры логарифмическая. При исправной работе каналов синий указатель не должен находиться в красном секторе.
Автокорреляция каналов при отсутствии сигнала на входе тюнеров должна в основном выглядеть в виде одного центрального пика (дельта-фунции Дирака), что соответствует только внутренним шумам системы.
На примере канала 2.Q наблюдается возбуждение. Это возбуждение привело к нарушению симметрии на выходе и к повышенной постоянной составляющей в этом канале.
Все это приведет к ложной корреляции.
По значениям усредненных частот для каждого из каналов можно судить об относительном разбросе параметров ФНЧ, и насколько параметры ФНЧ  подходят для данного быстродействия АЦП.
По осциллограммам каналов можно судить о работоспособности каналов вообще,  например , достаточно ли усиление для нормальной работы компараторов.

В общем по данным этого окна можно легко определить любые неисправности системы.

[boangri]

Шкала для измерения DC смещения и Ошибки квадратуры логарифмическая. При исправной работе каналов синий указатель не должен находиться в красном секторе.
...
По значениям усредненных частот для каждого из каналов можно судить об относительном разбросе параметров ФНЧ, и насколько параметры ФНЧ  подходят для данного быстродействия АЦП.

Что понимается под "ошибкой квадратуры"? Как она измеряется?
Что за частота выводится для каждого канала? Чем она обусловлена и почему она разная для каждого канала?
Как по этим частотам судить, насколько параметры ФНЧ подходят для данной частоты опроса АЦП?

[boangri]

Частота дискретизации зависит от быстродействия компа и USB хост-контроллера. При работе под MS Windows тяжело добиться максимума и стабильности этого параметра.

В случае РТИ-1 стабильность частоты дискретизации, вероятно, значения не имеет, но при переходе к автономным РТ это станет проблемой. Нельзя ли задавать частоту дискретизации внешним генератором? Рано или поздно это придется сделать.

[boangri]

Если  повнимательней  почитать эту книгу, то становиться понятно для чего нужна эта формула.
На слабых радиоисточниках корреляция  реального и квантованного сигналов прямо пропорциональна.
На мощных радиоисточниках эта зависимость теряется. Это приведет к погрешностям при измерении фазы и амплитуды.
Поэтому формула Ван Флека нам необходима именно в случае мощных радиоисточников, ведь эксперименты  по РСДБ  как раз проводятся  по Солнцу, самому мощному космическому радиоисточнику.
Поэтому Ваш любимый параметр - отношение сигнал/шум в этом случае нас интересует меньше всего, шум Солнца и так мощный и наблюдать его можно вообще в реальном времени, без накоплений и усреднений.

Я сделал расчеты плотности потока от Солнца, на основе формул Рэлея-Джинса о тепловом излучении.
У меня получилось, что плотность потока Y = 2*pi*k*T*(Rсолнца/Rдо_солнца)²/lamda²;
lambda - длина волны, Rсолнца/Rдо_солнца - отношение радиуса Солнца к расстояние до солнца.
k - постоянная Больцмана Т - температура поверхности солнца.
Для частоты 1ГГц получилось 12000 ян, для 1.5Ггц - 27000 ян
Т.е. излучение от солнца примерно на порядок (всего!) сильнее самых ярких радиоисточников.
Отношение сигнал/шум при эффективной площади антенны 1м2 получается 0.0073 и 0.0164 соответственно.
Сигнал от солнца на 2 порядка слабее шума. Поэтому арксинус в формуле ван флека по-прежнему можно смело заменять на его аргумент и мы приходим к тривиальной формуле, вывод которой занял у меня пару абзацев (см. стр 14 темы).
Вывод: о ван флеке можно забыть, пока антенны наших телескопов не станут хотя бы 10м в диаметре.

[Alex Plaha]

Что понимается под "ошибкой квадратуры"? Как она измеряется?
Что за частота выводится для каждого канала? Чем она обусловлена и почему она разная для каждого канала?
Как по этим частотам судить, насколько параметры ФНЧ подходят для данной частоты опроса АЦП?

Между каналами I и Q каждого из тюнеров теоретически должно быть 90грд, но реально существует погрешность,  которая зависит от многих факторов. Отклонение от 90грд в ту или другую сторону и есть "ошибка квадратуры". Чем больше эта ошибка,  тем сильнее будет влияние зеркального канала на точность измерения фаз и амплитуд.  Т.е. коррелятор может потерять смысл комплексного. Ошибка квадратуры измеряется на основании измерения кросс-корреляции между каналами I и Q каждого их тюнеров в отдельности.

Для каждого из каналов измеряется усредненная частота на основании n измерений. Она зависит от частоты ФНЧ. В примере из-за разброса параметров ФНЧ мы наблюдаем разные частоты, но все они меньше или примерно соответствуют частоте дискретизации по теореме Котельникова. Т.е. параметры ФНЧ подходят для данного быстродействия АЦП.

[Самодуров Владимир]

Если  повнимательней  почитать эту книгу, то становиться понятно для чего нужна эта формула.
На слабых радиоисточниках корреляция  реального и квантованного сигналов прямо пропорциональна.
На мощных радиоисточниках эта зависимость теряется. Это приведет к погрешностям при измерении фазы и амплитуды.
Поэтому формула Ван Флека нам необходима именно в случае мощных радиоисточников, ведь эксперименты  по РСДБ  как раз проводятся  по Солнцу, самому мощному космическому радиоисточнику.
Поэтому Ваш любимый параметр - отношение сигнал/шум в этом случае нас интересует меньше всего, шум Солнца и так мощный и наблюдать его можно вообще в реальном времени, без накоплений и усреднений.

Я сделал расчеты плотности потока от Солнца, на основе формул Рэлея-Джинса о тепловом излучении.
У меня получилось, что плотность потока Y = 2*pi*k*T*(Rсолнца/Rдо_солнца)²/lamda²;
lambda - длина волны, Rсолнца/Rдо_солнца - отношение радиуса Солнца к расстояние до солнца.
k - постоянная Больцмана Т - температура поверхности солнца.
Для частоты 1ГГц получилось 12000 ян, для 1.5Ггц - 27000 ян
Т.е. излучение от солнца примерно на порядок (всего!) сильнее самых ярких радиоисточников.

Основное радиоизлучение от Солнца (и не только от Солнца!!!) носит НЕтепловую природу!.. См. , например, http://www.astronet.ru/db/msg/1188608
Я Вам по секрету открою - в годы активного Солнца днем на низких частотах вообще иногда (во время вспышек) невозможно наблюдать - сполохи по всему небу, все прочие источники тонут в сигналах от "боковиков" диаграммы радиотелескопа. Это , кстати, давным давно известно:
http://slovari.yandex.ru/~%D0%BA%D0%BD%D0%B8%D0%B3%D0%B8/%D0%91%D0%A1%D0%AD/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B8%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B0/ , оттуда:

Всплески Р. С. весьма разнообразны, иногда превышают по своей мощности тепловое радиоизлучение спокойного Солнца в миллионы раз. Этот вид Р. С. преобладает в метровом диапазоне волн, хотя т. н. микроволновые всплески зарегистрированы даже в миллиметровом диапазоне волн.

 
По теме радио-солнца рекомендую:
Сибирский солнечный радиотелескоп:
http://ssrt.iszf.irk.ru/indexru.shtml
а вот даже непрерывно обновляемая база данных радиоизображений с него:
http://www.ssrt.org.ru/
 
А вот с САО, РАТАН-600:
http://www.sao.ru/hq/sun/ , и: Справочник для наблюдателя - http://www.sao.ru/hq/sun/
 
 

[boangri]

Ошибка квадратуры измеряется на основании измерения кросс-корреляции между каналами I и Q каждого их тюнеров в отдельности.

Т.е. как я понял, измеряется среднее u_Iu_Q, где u - дискретное напряжение (+ или -) на выходе компаратора? В таком случае при сдвиге fi в 90 градусов корреляция должна исчезать (поскольку она пропорциональна cos(fi))
Вероятно под ошибкой квадратуры и понимается эта корреляция?

Для каждого из каналов измеряется усредненная частота на основании n измерений. Она зависит от частоты ФНЧ. В примере из-за разброса параметров ФНЧ мы наблюдаем разные частоты, но все они меньше или примерно соответствуют частоте дискретизации по теореме Котельникова. Т.е. параметры ФНЧ подходят для данного быстродействия АЦП.

Измеряется частота ЧЕГО? Опять же, остается предполагать, что имея на входе тюнера тепловой шум, а на выходе компаратора дискретный сигнал, подсчитывается ЧАСТОТА переходов, свкажем от -1 к +1 и именно эта частота выводится. Если это так, то эта частота должна быть (при отсутствии ФНЧ) равна 1/4 частоты дискретизации (поскольку комбинации -+ встречаются 1 на 4)
При наличии ФНЧ частота должна по-идее лишь уменьшиться (поскольку начнут сказываться корреляции между последовательными отсчетами) Но на картинке выводимая частота БОЛЬШЕ 1/4 частоты дискретизации. В чем тут дело?
Что за частота на самом деле выводится?

Алекс, может быть Вы все таки опубликуете исходники, чтобы можно было разобраться, как на самом деле происходит
обработка? По какой причине Вы не хотите это делать?

[shicl]

Не понял о каком зеркальном канале идет речь. В приемнике прямого преобразования принципиально не может быть приема по зеркальному каналу.

[shicl]

Только что пробовал переписать прошивку в переходнике.
Все прошло вроде нормально, т.е. отпаялось-припаялось, драйвер установился, информация записалась успешно. Но в диспетчере устройств RTI-1 USB Interface нет, а появилось неопознанное устройство SDR+позывной продавца. Короче, что-то не так.

[Alex Plaha]

Я сделал расчеты плотности потока от Солнца, на основе формул Рэлея-Джинса о тепловом излучении.
У меня получилось, что плотность потока Y = 2*pi*k*T*(Rсолнца/Rдо_солнца)²/lamda²;
lambda - длина волны, Rсолнца/Rдо_солнца - отношение радиуса Солнца к расстояние до солнца.
k - постоянная Больцмана Т - температура поверхности солнца.
Для частоты 1ГГц получилось 12000 ян, для 1.5Ггц - 27000 ян
Т.е. излучение от солнца примерно на порядок (всего!) сильнее самых ярких радиоисточников.
Отношение сигнал/шум при эффективной площади антенны 1м2 получается 0.0073 и 0.0164 соответственно.
Сигнал от солнца на 2 порядка слабее шума. Поэтому арксинус в формуле ван флека по-прежнему можно смело заменять на его аргумент и мы приходим к тривиальной формуле, вывод которой занял у меня пару абзацев (см. стр 14 темы).
Вывод: о ван флеке можно забыть, пока антенны наших телескопов не станут хотя бы 10м в диаметре.

Я писал выше: "... шум Солнца и так мощный,  и наблюдать его можно вообще в реальном времени, без накоплений и усреднений", Вы наверно это пропустили.
Радиолюбители свои антенны настраивают по Солнцу,  значит шум им не мешает,  а если Солнце становится на одной линии со ТВ спутником и принимающей его ТВ тарелкой, то шум Солнца  забивает не только шумы приемной системы но и полезный сигнал,  идущий от ТВ спутника.
Кстати для примера. У меня есть радиолюбительский SDR трансивер на 1296Мгц. Я его раньше перед работой проверял по Солнцу. Так вот когда я наводил тарелку на Солнце, шумовая дорожка подымалась на 5дБ.
Исходя из Вашего расчета,  такого быть не должно, ведь у Вас сигнал от Солнца на 2 порядка слабее шума.

Борис, дело в том , что Ваш теоретический расчет применим только для теплового излучения Солнца.  На графике спектров и без теоретических расчетов видно, что самая верхняя кривая, не тепловая компонента радиоизлучения Солнца примерно на  2 порядка мощнее тепловой. Поэтому Ваш расчет в нашем случае теряет смысл, т.к. основной вклад в радиоизлучение принимаемое нашими, небольшими антеннами может делать и не тепловое радиоизлучение.
Об этом же выше писал и Владимир.

Так, что если Вы хотите, то о “тривиальной” формуле Ван Флека можете и забыть и как Вы писали о:  "тривиальной формуле, вывод которой занял бы у меня пару абзацев", попробуйте вывести не тривиальную, вдруг получится и она нам тоже пригодится.

 А нам коррекция Ван Флека может пригодится, тем более, что применяя ее в корреляторе для  слабых радиоисточников  уровень корреляции увеличивается на 10-15%. А это в свою очередь поможет визуально увидеть лепестки, которые  для очень слабых радиоисточников без  коррекции Ван Флека просто не видны.

[Alex Plaha]

Только что пробовал переписать прошивку в переходнике.
Все прошло вроде нормально, т.е. отпаялось-припаялось, драйвер установился, информация записалась успешно. Но в диспетчере устройств RTI-1 USB Interface нет, а появилось неопознанное устройство SDR+позывной продавца. Короче, что-то не так.

A новый LPT порт с названием "h#s конвертор USB к LPT" есть в дипетчере?

[shicl]

Только что пробовал переписать прошивку в переходнике.
Все прошло вроде нормально, т.е. отпаялось-припаялось, драйвер установился, информация записалась успешно. Но в диспетчере устройств RTI-1 USB Interface нет, а появилось неопознанное устройство SDR+позывной продавца. Короче, что-то не так.

A новый LPT порт с названием "h#s конвертор USB к LPT" есть в дипетчере?

Порта "h#s конвертор USB к LPT" нет, только SDR+позывной (драйвер не установлен или не требуется). Может есть смысл попробовать все еще раз переписать?

[Alex Plaha]

Борис, давай по порядку. Ты купил два переходника, и сначала попробуй установить второй, который не перепаивался, как "h#s конвертор USB к LPT". Драйвер для USB2LPT возьми на сайте продавца или  http://www.ufoserver.org/sdr/Drivers.rar. Тебе все равно второй нужен как LPT порт.


Далее, если у тебя появилось неопознанное устройство SDR+позывной продавца, возможно при установке драйвера ты указал путь к папке с драйверами продвца - DRIVER SDR-UR4QBP-2RD35-USB. А надо к папке с нашими драйверами  -  RTI-1 USB Driver.
Или прошивка не прошилась.
Если не будет получаться, то опиши по пунктам последовательность действий по перепрошивке.

[Ronin]

Не понял о каком зеркальном канале идет речь. В приемнике прямого преобразования принципиально не может быть приема по зеркальному каналу.

Зеркальный канал в ППП есть, по другую сторону от (условно) несущей. Степень его подавления как раз и зависит от точности сдвига фаз и прочих неидеальностей преобразования.

[shicl]

Борис, давай по порядку. Ты купил два переходника, и сначала попробуй установить второй, который не перепаивался, как "h#s конвертор USB к LPT". Драйвер для USB2LPT возьми на сайте продавца или  http://www.ufoserver.org/sdr/Drivers.rar. Тебе все равно второй нужен как LPT порт.


Далее, если у тебя появилось неопознанное устройство SDR+позывной продавца, возможно при установке драйвера ты указал путь к папке с драйверами продвца - DRIVER SDR-UR4QBP-2RD35-USB. А надо к папке с нашими драйверами  -  RTI-1 USB Driver.
Или прошивка не прошилась.
Если не будет получаться, то опиши по пунктам последовательность действий по перепрошивке.

Александр, за заботу благодарю.
Подключил второй переходник (пока без установки драйвера) - картина та же как и с первым SDR-UR4QBP.
Скачал на сайте у UR4QBP драйвер - поставил - получил COM-LPT порт SDR-UR4QBP.

Вчера при записи все шло по рекомендациям. Драйвер ставил РТИ. другой драйвер поставить не мог - у меня его вчера не было вообще. Потом писал - доунлоад сешесфулл.
При вкл питании на микросхему в диспетчере устройств -SDR-UR4QBP,
при выкл - CY... no EEPROM, т.е. ножки не перепутал.

Вопрос: 8 нога питание и 7 нога WC(знак инверсии) закорочены припоем, может при записи разорвать надо было? Я не разрывал.

[shicl]

Не понял о каком зеркальном канале идет речь. В приемнике прямого преобразования принципиально не может быть приема по зеркальному каналу.

Зеркальный канал в ППП есть, по другую сторону от (условно) несущей. Степень его подавления как раз и зависит от точности сдвига фаз и прочих неидеальностей преобразования.

Я считаю, что в ППП за это ФНЧ отвечает.

[Alex Plaha]

Александр, за заботу благодарю.
Подключил второй переходник (пока без установки драйвера) - картина та же как и с первым SDR-UR4QBP.
Скачал на сайте у UR4QBP драйвер - поставил - получил COM-LPT порт SDR-UR4QBP.

Вчера при записи все шло по рекомендациям. Драйвер ставил РТИ. другой драйвер поставить не мог - у меня его вчера не было вообще. Потом писал - доунлоад сешесфулл.
При вкл питании на микросхему в диспетчере устройств -SDR-UR4QBP,
при выкл - CY... no EEPROM, т.е. ножки не перепутал.

Вопрос: 8 нога питание и 7 нога WC(знак инверсии) закорочены припоем, может при записи разорвать надо было? Я не разрывал.

Похоже все из-за 7 ноги.
7- нога это защита от записи. Ее при записи надо отпаять от 8 ноги и припаять к земле.

[shicl]

Александр, за заботу благодарю.
Подключил второй переходник (пока без установки драйвера) - картина та же как и с первым SDR-UR4QBP.
Скачал на сайте у UR4QBP драйвер - поставил - получил COM-LPT порт SDR-UR4QBP.

Вчера при записи все шло по рекомендациям. Драйвер ставил РТИ. другой драйвер поставить не мог - у меня его вчера не было вообще. Потом писал - доунлоад сешесфулл.
При вкл питании на микросхему в диспетчере устройств -SDR-UR4QBP,
при выкл - CY... no EEPROM, т.е. ножки не перепутал.

Вопрос: 8 нога питание и 7 нога WC(знак инверсии) закорочены припоем, может при записи разорвать надо было? Я не разрывал.

Похоже все из-за 7 ноги.
7- нога это защита от записи. Ее при записи надо отпаять от 8 ноги и припаять к земле.

ОК, счас буду пробовать.

[Alex Plaha]

Сначала нужно установить наш драйвер с разорванной 8-й ногой, а потом подать на 8 ногу питание и в таком положении перепрошить 24с64. После этого нужно переконектить USB переходник чтобы он запустился с новой прошивкой.