新坑 基於AD9361的手持監測偵察接收機

2021-08-18 13:30:49 字數 1780 閱讀 4635

**科創論壇 虎哥 

上次測量了ad9361的抗阻塞性能(

),原本聽各路大神說坑多,除非加上覆雜的預選器否則根本沒法用,但實測結果推翻了各路「大神」的說法。

從測試來看,效能雖然不算太好,但也算是可以的。除非高檔監測接收機,普通接收機如果不開衰減,基本無法抵抗0dbm量級的阻塞訊號,比如無線電愛好者常用的幾款手持接收機也就能扛-10dbm水平。我測過羅德施瓦茨上一代高檔監測接收機,在既不開前放,也不開衰減的前提下,阻塞電平通常在10dbm數量級(似乎這些裝置在混頻器前都有一級不能旁路的放大)。但這樣的抗阻塞性能下,整機雜訊係數在20-25db左右。而9361在-2dbm阻塞電平時的雜訊係數可能還比這個好(有待實測)。

所以我和小夥伴們產生了乙個想法:

能不能用9361之類晶元做一款手持接收機

?由於9361是模擬零中頻數位化方案,可能映象稍大,但作為接收機來說足夠了。

功耗方面,假設數字訊號處理電路(fpga等)耗電3w,9361耗電1.5w,其它雜七雜八耗電1.5w,功耗能控制到6w以內。對於現代的鋰電池而言,如果採用901那樣的兩並兩串,即可工作6小時以上,實際上如果控制好演算法複雜度,9361也只開基本的功能,整機功耗有控制到4w的希望,這樣就能幹10小時,已經相當實用了。

由於9361有較大的出貨量,目前人民幣**在350元左右。如果嫌貴,還可以用9363,不到200元。如果對接收的處理頻寬要求不高,一百來元的fpga就應該能勝任,不過解調要想做靈活,還是要借助cpu。從核心器件的成本來看,總的硬體成本應該不算離譜,最終的產品,大家應該都玩得起。

通過軟體的工作,這台監測偵察接收機應該能夠實現所有模擬模式,和所有能找到解碼方法的數字通話(比如所有公開銷售的數字對講機)的監測解調。根據處理頻寬的不同,還能提供一定寬度的fft頻譜顯示。想起來就覺得好玩。

希望大家交流一下想法,看看這坑要怎麼挖。

經過小夥伴們乙個星期奮鬥,完成了接收機的基本系統方案。然後,第一步,就是做結構設計了。

下個星期應該能做完訊號預算,開始畫原理圖。

由於9361沒有找到模型,用9371來計算試試(注意,9371的射頻特性相比9361有重大變化,通俗而言可以認為9371是直接懟混頻器,沒有lna,所以雜訊大得多,但截點高得多,給前級設計留下了更大的發揮空間)。在要求阻塞電平為0dbm時(假設比訊號通路中最低的1db壓縮點再低6db),整機雜訊係數為33db。

當要求盡量高的靈敏度時,必須採用lna,否則雜訊幾乎不會低於20db。如果採用20db左右的lna,放置在預選器之後,則可以把在雜訊控制在 6db,如果不考慮輸入電路的3db插損,則為4db。但阻塞電平在-30dbm以下。

其餘指標趕不上精心設計的超外差16位機,不過做監測偵察是夠了。

使用9361的話,經手工計算,本坑不需要外加lna。

這個星期完成了框圖,原理圖也已經初見規模。這個框圖需要冥思苦想,不過說透了其實挺簡單的,主要是起乙個理清思路的作用。當然原理圖還是相當相當麻煩。

如下圖,埠進來後先經過電子衰減器,然後經開關分4路。其中三路是接收(9361乙個通道剛好三組接收,可以不用再合成一路了)。這三路分三段頻率,經過濾波器預選。低頻段經過混頻器提公升到中頻,解決9361無法工作到低頻的問題。

混頻器的本振,就直接用9361的發射輸出了,可省一組振盪器。

最後,9361的發射還空閒一路,不用白不用,也接到電子開關上。必要的時候,這個機器可以做訊號源使用,如果嫌功率不夠,外部放大即可。

9361的資料接到fpga中,選用zynq的7020,**便宜量又足,當然比消費級的晶元還是貴。資料打算用usb3.0輸出,7020如果有處理不了的複雜任務,可以把iq傳給pc來處理。

經過這樣設計,可以說是壓榨了9361的絕大部分資源,靈活性也不錯,堪稱完美

AD9361使用概述

1 ad9361的框架下圖所示 2 ad9361的訊號路徑 fir濾波器的階數為64或128 而內插或抽取因子為 1 2或4。hb1和hb2的內插或抽取因子為1或2而hb3的因子為1 2或3 bb lpf為 三階巴特沃斯低通濾波器,3db點頻率可程式設計,頻率可程式設計範圍為 tx 625khz 3...

AD9361整體介紹

1 fir濾波器的階數為64或128 而內插或抽取因子為 1 2或4。hb1和hb2的內插或抽取因子為1或2而hb3的因子為1 2或3 bb lpf為 三階巴特沃斯低通濾波器,3db點頻率可程式設計,頻率可程式設計範圍為 tx 625khz 32mhz,rx 200khz 39.2mhz 2 nd ...

基於zedboard的AD9361初始化配置(上)

步驟一 因為github所給的hdl檔案全是原始檔,需要通過make工具生成vivado的工程檔案和hdf檔案。windows操作環境下無法直接使用make工具,有兩種方法可以考慮,一種是直接在linux環境下使用make,因為linux本身自帶make工具 另一種方法,在windows下安裝cyg...