Сверхрегенератор.

[yura860]

Нет, наоборот чтобы несущия проходила и ослаблялась при выходе её из границы пропускания фильтра. Получаетсч такой узкополосный чм дискриминатор. Несущия в этом случае должна нести информацию. К примеру ШИМ . Но я не уверен и буду пробовать

[Morroc]

yura860 писал(а):

Несущия в этом случае должна нести информацию.

Любой сигнал с информацией - это будет некий спектр. По той самой теореме выше. Выглядеть будет примерно так на примере телеграфа - чем уже будет полоса фильтра, тем сильнее будут завалены фронты, при высокой скорости сигналы сольются и фиг чего разберешь.

[linuxdude]

roman.com писал(а):

У сверхррегенератора скорость передачи данных ограничена частотой суперизации СР.

На 315 ... 433 МГц частоту суперизации обычно делают сотни кГц. При желании до ~мегагерца можно на этих частоты, примеры есть. Правда еще фильтр срезающий суперизацию, GBP ОУ/скорость компаратора, но это явно не 5 кбит при типовых деталях.

Для сравнения:
Большинство радио-штук на 315 или 433МГц имеют полосу пропускания до ~500 кГц, при этом реальная скорость передачи данных у этих радио-штук ограничена на уровне ~5 кбит/c.

Скорее поверю что 5 кбит получаются из-за перезапуска 1-транзисторного генератора на SAW на каждый бит. У SAW добротность высокая, генератор разгоняется медленно. С LC быстрее, но у него стабильность на этих частотах плохая, так делают только дешевые радиозвонки. Не для скорости, а для экономии.

Узкополосный приемник качает данные примерно с такой же скоростью.

У 1-чиповых китайских гетеродинов бывает встроенный фильтр около компаратора, отрезает частоты выше ~10-20 кГц. Это не пускает короткие помехи, но больше 5-10 кбит такой чип соответственно и не может. Однако сверхрегенератора как узла схемы все это не касается.

А почему за килобитами не гоняются? Есть другие соображения. Например расстояние. Чем выше скорость, тем выше требования ко всему, выше BER и ниже расстояние при прочих равных. Это соотношение характерно для любых коммуникационных систем. А еще шире занимаемая полоса.

Насчет фильтров: если есть 20 МГц и допустим 100 кГц сигнал, надо ловить весь спектр, от (20-0.1) до (20+0.1)МГц. Если фильтр срежет часть этого, полезный сигнал испортится. Если кто еще не догадался, чем выше скорость передачи данных, тем больше занимаемая полоса. OOK/ASK кстати в этом довольно эффективны, там именно упомянутое соотношение. FM - менее эффективен, ему надо более широкую полосу, кроме MSK, который однако ж 1 транзистором ни на прием, ни на передачу - никак не сделать, в отличие от OOK.

[olegue]

а практические схемы передачи данных на основе СР бывают? Ну кроме радиоуправления

[Morroc]

Можно любительское ПО прикрутить для такой передачи, его много всякого, где то можно и файлы передавать. Приемник просто во вход звуковухи воткнуть, выход на передатчик соответственно, управление ptt обычно через com / lpt

[roman.com]

а практические схемы передачи данных на основе СР бывают? Ну кроме радиоуправления

СР для передачи данных на практике я не встречал. СР используют только в простых игрушках и брелках. Т.е. там, где не требуется высоких
характеристик.

можно и файлы передавать.

)) Какие файлы можно передавать на скорости 5...10 кБит/с? Да ещё и на малую дальность? SMS-ки только... на дальность 100 метров...)) Хотя для дома поёдёт))

Во всех современных компьютерах com / lpt отсутствует))

linuxdude писал(а):

OOK/ASK кстати в этом довольно эффективны...

OOK сейчас практически нигде не используется. Все современные системы связи используют разновидности ASK - типа QAM...
https://ru.wikipedia.org/wiki/Квадратурная_модуляция
А для экономии частотных ресурсов используют всякие OFDM...
https://ru.wikipedia.org/wiki/OFDM
А для ещё большей экономии частотных ресурсов используют всякие MIMO...
https://ru.wikipedia.org/wiki/MIMO

Сейчас всё направлено на повышение скорости передачи... и экономии частотных ресурсов.
Уже давно используют всякие 1024 QAM и MIMO с технологией адаптивной модуляции... - https://lantorg.com/article/sovremennay ... #konstrukc
и т.д.

linuxdude писал(а):

Если кто еще не догадался, чем выше скорость передачи данных, тем больше занимаемая полоса.

Кто бы мог подумать))
Вообще есть разные подходы повышения эффективности радиоканалов. Кто-то использует широкополосные системы... Кто-то наоборот -узкопоплосные... У всех есть свои недостатки. https://strij.tech/publications/tehnolo ... -lora.html

[linuxdude]

roman.com писал(а):

СР для передачи данных на практике я не встречал. СР используют только в простых игрушках и брелках.

Встречал в сигналках, беспроводных градусниках, мышах, ДУ и проч. Они все занимались передачей данных - там обычно МК, который с другим МК данными перекидывается. А то что объем небольшой - там много и не надо. Никто же не предлагает ютуб вместо вайфая через сверхач и 1-транзисторный OOK передатчик гнать. С учетом того что в большинстве стран без лицензии позволено не более 10мВт, а диапазон довольно загаженый уже, кучей датчиков и сигналок - никто там и не гоняется за рекордами ни по скорости ни по дальности.

Т.е. там, где не требуется высоких характеристик.

За все приходится платить. Ценой, сложностью, потреблением и проч.

Во всех современных компьютерах com / lpt отсутствует))

Есть usb2serial. Полезные штуки.

OOK сейчас практически нигде не используется. Все современные системы связи используют разновидности ASK - типа QAM...

Расскажете это миллионам сигналок, шлагбаумов, беспроводных датчиков и проч. Хотя возможно вы DVB-T и вайфай имели в виду, конечно - но это технологии совсем другого масштаба по сложности, потреблению, цене и проч.

Сейчас всё направлено на повышение скорости передачи... и экономии частотных ресурсов.

А нафига скорость передачи шлагбауму, градуснику, телеметрии и ДУ? Чтобы лучше дохнуть от каждого пшика в эфире или требовать железку за много денег, кушаюшую много электричества и требующую пару процессоров в обвес?

Уже давно используют всякие 1024 QAM и MIMO с технологией адаптивной модуляции... - https://lantorg.com/article/sovremennay ... #konstrukc
и т.д.

Да, сверхач в РАДИОРЕЛЕЙКЕ смотрелся бы странно. Как и Cortex M - в роли сервера для датацентра. Но это не означает что Cortex M не нужен. И если так поискать, можно найти шикарные документы - где есть и мегабиты, и 2.4ГГц и выше. И сверхач. Но правда это уже гайды и эксперименты по созданию всяких малопотребляющих чипов.

Вообще есть разные подходы повышения эффективности радиоканалов. Кто-то использует широкополосные системы... Кто-то наоборот -узкопоплосные... У всех есть свои недостатки. https://strij.tech/publications/tehnolo ... -lora.html

Да я в курсе. И основной недостаток который я вижу - каждый производитель пытается втереть очки, доказав что надо купить именно его чипы. С черти-какой модуляцией, на полшишечки эффективнее. Дерут чемодан денег, система получается сложной, параметры странные и отражают сугубо мнение маркетингового отдела на тему "почему это круто". Тем временем скромный модуль сверхача в градуснике кушает менее половики мА постоянно слушая эфир. Редкий хайтечный чип будет кушать сравнимо. В этом месте маркетологи начинают вилять рассказывая про discontinious RX, забыв уточнить что скорость передачи данных и латенси уходят в аут, логика становится сложнее и проч. Самое веселое что даже самый поганый градусник это же самое проворачивает прямо с своим копеечным сверхачом, так что know how оказывается немного тухловатым а штука с сверхачом работает от пары батареек годы. И далеко не любой хайтек сможет похвастать этим. Ну вот например с вайфаем и его мегабитами - так не получится. Он на это не расчитан. А еще может быть довольно интересно попробовать запустить QAM-1024 в помеховой обстановке как на 433МГц - когда все кому не лень вещают. Радиорелейка то вещает на лицензированной частоте, выделенной для нее. А если там все начнут вещать, как на 433 - что с QAM-1024 будет? Правильно - чтобы это работало, SNR должен быть очень даже!

[roman.com]

А нафига скорость передачи шлагбауму...

Как пишут в даташитах - для уменьшения коллизий. Чем выше скорость передачи, тем меньше коллизий.
И для экономии электричества - время работы передатчика тоже меньше.

Чтобы лучше дохнуть от каждого пшика в эфире или требовать железку за много денег, кушаюшую много электричества и требующую пару процессоров в обвес?

В дешёвых китайских железках сверхачи принимают всё подряд в диапазоне 433 МГц. Из-за этого команды могут не проходить с первого раза.

В железках чуть дороже (относительно) стоит МК, который в спящем режиме кушает микротоки. А передатчик включается кратковременно (доли милисекунды), в итоге электричества кушает совсем немного (на батарейках работает годами).
Зато супергетеродин с высокой чувствительностью (соответственно большой дальностью) и хорошей (по сравнению с сверхачём) избирательностью, менее восприимчив к помехам... И всё это (супергетеродин + МК) стоит сейчас копейки))
И т.д.

[linuxdude]

roman.com писал(а):

Сверхач в мышках... не пользовался. Давно сняты с производства. Говорят они глючные)) Оно и понятно)) 27 МГц загажен до ужаса. Достаточно прогулятся по городу с приёмником 27 МГц... Жжужит.. трещит... куча помех...

Да, на высокие частоты индустриальные помехи и EMI "обычной" электроники не достреливают. Поэтому изначально SNR лучше. Но на нелицензируемых диапазонах сейчас много всякого добра. Микроволновка может и несколько ваттов на 2.4ГГц вкачать.

Сейчас все мышки на 2,4 ГГц (специализированный радиоканал, блютуз, Wi-Fi и т.д.). Помех намного меньше.

Работает оно так же, увы. Мыша 2.4 который терял половину пакетов в метре от норки я видел. Сносно работало лишь вплотную. Вайфаем не пользуются: сложный и прожорливый. Блютус - очень некоторые, для лаптопов, где отсутствие приемника фича. Но для мыши частота опроса важна, а через блютус много не получается вроде. Ну и протокол сложный, реализация дороже выходит. Нишевые штуки, рынок всерьез не захватили.

С точки зрения мышей: на 27МГц сложно маленькую но эффективную антенну сделать, 433 - не глобальный: у амеров 315/390/915 вместо этого. У европейцев на 915 GSM (3xx - ?). Ну вот только и остается что 2.4, который "глобальный" и антенны маленькие. Это для мышей удобно.

Как пишут в даташитах - для уменьшения коллизий. Чем выше скорость передачи, тем меньше коллизий. ))

Конечно! Дальность упадет до ведичин когда надо в приемник пультом тыкать - откуда коллизии? А вы думали что скорость прокачки данных на халяву?

Кстати 2.4ГГц и тем более 5 ГГц с точки зрения расстояния - отстой. Чем выше частота тем сильнее потери при прочих равных. Особенно если по пути препятствия, вода, включая мокрый лес и прочие дожди. 433 лучше, но в мокром лесу все же застрянет - длина волны сравнима с деревьями и поглощаться будет. А 27 даже пролезет относительно - за счет длины волны.

И для экономии электричества - время работы передатчика тоже меньше.

Все почему-то передатчик экономят, а приемник в результате жрет в три горла. И маркетинг получается весьма однобокий и не совсем правдивый. Системы с 1-транзисторным OOK и сверхачом работающим годы и годы от батареек - сто лет есть и радикальных улучшений я как-то не вижу. Ну и если приемник лопает доли мА - можно его и подольше включенным подержать. А к передатчику и приемнику на высоком битрейте требования высокие и есть вполне характерные соотношения между битрейтом, излучаемой мощностью и чувствительностью на прием.

В дешёвых китайских железках до сих пор используют сверхачи, которые принимают всё подряд в диапазоне 433 МГц.
Из-за этого команды могут не проходить с первого раза))

А это кто-то пожадничал на микроконтроллер и посылку пакета несколько раз, например. Ну и мыша который со всеми своими 2.4ГГц терял половину пакетов я видел. Тут дело в том что радио нельзя рассматривать как идеально надежную штуку. Эфир для всех, поэтому всегда есть шанс что вас кто-то заткнет. В хучшем случае крепко и надолго, обратного никто не гарантирует. И на этот случай неплохо бы иметь какой-то план.

В железках чуть подороже (относительно) стоит МК, который в спящем режиме кушает микротоки. А передатчик включается кратковременно (доли секунды/милисекунды), в итоге электричества кушает совсем немного (на батарейках работает годами).

Уйма устройств делает именно так с сверхачом и 1-транзисторным передатчиком. И работают черт знает сколько. И там скорее саморазряд батареек будет важнее и качество их изготовления.

Зато супергетеродин с высокой чувствительностью (соответственно большой дальностью) и хорошей (по сравнению с сверхачём) избирательностью,

Высокая чувствительность позволит собрать все помехи вокруг, пытясь декодировать это как данные. Заодно все выключить и поспать лишний раз не получится. Вы никогда не думали зачем в почти всех радиопротоколах есть преамбула? И кого в таких системах избирательность колышет? Свои пакеты отлавливают на уровне структуры протокола, magic'ов и CRC. Остальное игнорируют. Внедрение частотных каналов и проч +100 к сложности кодинга + взрыв мозга пользователя. Куча требований к передатчику и проч. И между прочим, даже у того же вайфая совсем не перекрывающихся каналов на 2.4 аж 3 штуки. А если 40МГц полосу захотеть - эээ... ну в общем если вы вдруг не знали, вайфай отлично видит мощные пакеты с соседних каналов. Менее мощные заваливают декодирование и выглядят как шум соответственно.

менее восприимчив к помехам... И всё это (супергетеродин + МК) стоит сейчас копейки))

Сверхач вообще почти ничего не стоит. Чем и любопытен: никакой экзотики, почти даром, кушает мало. И никто не обломает, внезапно сняв с производства уникальный компонент.

В радиорелейках тоже есть безлицензионные частоты, как и на всех остальных диапазонах. И гадосто там тоже хватает. По расказам провайдеров... им приходится покупать всякие полосовые/режекторные фильтры на антенны (на гигогерцы)...))

По этим причинам радиорелейки обычно и не делают на ISM, предпочитая лицензировать частоту на которой нет других и натравливая на них надзор, если они все же появляются. Или направленностью берут, чем выше частота тем лучше получается это фокусировать наподобие луча света.

В больших городах вообще уже трудно найти не загаженный диапазон ..))

Логично. Сейчас даже силовая электроника на несколько МГц работать хочет. А гармоники (оно ж в ключевом режиме) и того выше. Вероятно одна из причин кончины ДВ/СВ вещания.

[int4880053]

В AIR диапазоне относительно чисто. Там в основном АМ по этому цифровая связь не помешает. Там же частоты
пилотируемого космоса, а они только вдоль реперной трассы и по этому в других местах практически не заняты.

[roman.com]

int4880053 писал(а):

В AIR диапазоне относительно чисто.

Авиационный диапазон связи (частоты 108-136 МГц в АМ модуляции) ?

Вот туда я бы не рекомендовал вообще суваться. Создадите помехи авиации... будут неприятности.
Есть куча других, соседних диапазонов УКВ - 144 МГц... и т.д.

linuxdude писал(а):

Блютус - очень некоторые, для лаптопов, где отсутствие приемника фича. Но для мыши частота опроса важна, а через блютус много не получается вроде. Ну и протокол сложный, реализация дороже выходит.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Bluetooth

Cкорость передачи данных Bluetooth - от 1 Мбит/с до 24 Мбит/с - завист от версии.

Bluetooth 4.0:
-Передатчик включается только на время отправки данных, что обеспечивает возможность работы от одной батарейки типа CR2032 в течение нескольких лет.
-скорость передачи данных в 1 Мбит/с при размере пакета данных 8—27 байт.
-Bluetooth-устройства смогут устанавливать соединение менее чем за 5 миллисекунд и поддерживать его на расстоянии до 100 м.
...
и т.д.

Всё это (по современным деньгам) стоит копейки))

Конечно! Дальность упадет до ведичин когда надо в приемник пультом тыкать - откуда коллизии? А вы думали что скорость прокачки данных на халяву?

В любом случае у сепера чутьё несравненно выше сверхача и сответственно дальность больше, даже при высокой скорости передачи)) Всё это расчитывается.

433 лучше, но в мокром лесу все же застрянет - длина волны сравнима с деревьями и поглощаться будет. А 27 даже пролезет относительно - за счет длины волны.

27 отразится от мокрого леса)) Надо выходить на опушку и ловить Дифракцию)).

Все почему-то передатчик экономят, а приемник в результате жрет в три горла.

Ну хороший супер жрёт не много... миллиамперы/доли миллиамер... зависит от технологии))

Вы никогда не думали зачем в почти всех радиопротоколах есть преамбула?

просветите))

[linuxdude]

roman.com писал(а):

Cкорость передачи данных Bluetooth - от 1 Мбит/с до 24 Мбит/с - завист от версии.
Bluetooth 4.0:
-Передатчик включается только на время отправки данных, что обеспечивает возможность работы от одной батарейки типа CR2032 в течение нескольких лет.
-скорость передачи данных в 1 Мбит/с при размере пакета данных 8—27 байт.
-Bluetooth-устройства смогут устанавливать соединение менее чем за 5 миллисекунд и поддерживать его на расстоянии до 100 м.

Красивая теория. Но в вашей копипасте маркетинга ничего не сказано про round trip time, наихучшую величину оного, особенно если не дай боже более 1 устройства подключено. Это в случае мыши очень сильно интересует, особенно в играх и проч. А так то раз в час температуру кидать - от cr2032 годы проработает, конечно. Но сверхач с тривиальным передатчиком тоже проработает ведь. Главное чтоб данных мало, слать редко, и спать большую часть времени. Мышь так не может - она должна отсчеты быстро кидать, иначе юзер взвоет от лагов и дерганий. Поэтому мышь на блютус сделать можно, даже делают, но в целом они пользователями считаются довольно дурацкими и не особо популярны. И все-таки дороже обычных.

А чтобы время конекта менее 5 мс, это всегда активный или часто просыпающийся приемник! Чудес не бывает. Явно не про годы от CR2032. Ах да, предполагается что это какая-то базовая станция запитанная от сети или мобильник с аккумулятором в ампер-часы, заряжаемый каждый день? Так то конечно, но... это накладывает много ограничений.

Всё это (по современным деньгам) стоит копейки))

Если по вашим меркам копейки - вы в вашем праве этим пользоваться. А когда я вижу что чип или модуль стоит больше чем все остальное в схеме,аи код для работы с этим сложнее всего остального - это симпатий не вызывает. К тому же в этих чипах сложная прошивка с своим МК живущая своей жизнью. Мне такое не нравится.

В любом случае у сепера чутьё несравненно выше сверхача и сответственно дальность больше, даже при высокой скорости передачи))

Хотелось бы увидеть какое-то обоснование этого утверждения и откуда бы это следует. Сверхач кстати понятие растяжимое - если туда сунуть деталей сколько в супере, получаются штуки с чувствительностью -110dBm, или например умеющие PSK демодулировать, да еще синхронно, или какие там еще чудеса. При правильном подходе оно по прежнему укладывается в сотни мкА. Ну вон чей-то креатив с внешней суперизацией - использует сдвинутый сигнал суперизации для выключения УВЧ в моменты когда сверхач все-равно не слушал эфир. Но там деталей многовато, так менее интересно уже.

27 отразится от мокрого леса)) Надо выходить на опушку и ловить Дифракцию)).

Они пострадают заметно меньше чем 433 и тем более 2.4ГГц. И это мы не смотрели на законы распостранения радиоволн, а они тоже высокие частоты не любят, если антенны не направленные. Конечно если светить лучом в пределах прямой видимости - можно и улучшить, но это начинает смахивать на инфракрасный пульт. Неудобно. Радиорелейку то конечно, прицелят ее прожектором, но врядли вы так же захотите блютусом пользоваться в большинстве случаев. Хотя иногда от безысходности народ вайфай или 3G и засовывает в фокус спутниковой тарелки, конечно. Так то оно даже может быть достаточно дальнобойным. А вот если обычной антенной во все стороны вещать - там длина волны входит в все модели распостранения и чем короче волна тем быстрее затухает. В пределе - ИК пульт получается, однако (и да, скорость там можно завернуть дикую, бандвиз никого не напрягает - но это потребует хайтечного оборудования).

Ну хороший супер жрёт не много... миллиамперы/доли миллиамер... зависит от технологии))

Найти супер который покажет свою легендарную чувствительность потребляя доли миллиампера при постоянном приеме и желательно не по цене самолета - ну не знаю. Пример сможете?

просветите))

Насколько я понимаю она чаще всего многофункциональная. Во первых позволяет понять что это - не шум и даже возможно понять подтип протокола. Во вторых - передатчик, особенно с солидными усилителями мощности выходит на режим не мгновенно, актуально для более-менее скоростных протоколов. Это дает время на вход в режим. В третьих АРУ приемника подстраивается под уровень сигнала партнера, что до некоторой степени работает как фильтр - более слабые сигналы отсеятся и не смогут сильно портить обмен данными. В то время как на максимальной чувствительности приемник наловил бы дряни от помех или "правильных" передатчиков вдалеке. Длинная преамбула может позволить приемнику безнаказанно поспать - если он просыпаясь заметит преамбулу, потеря части преамбулы не мешает принять полезную часть данных. Но это ценой большего расхода батарейки передатчика и снижения скорости данных - ведь вместо преамбулы можно было бы и данные в то же время послать.

[roman.com]

linuxdude писал(а):

Сверхач кстати понятие растяжимое - если туда сунуть деталей сколько в супере, получаются штуки с чувствительностью -110dBm

-110dBm (0,7 мкВ) для сверхача - не реально)) Обычно чутьё не больше 1 мкВ.
У китайских дешёвых модулей сверхачей - 1,2 мкВ (433 МГц).

А сколько чутьё у сепергетеродина? )) Страшно представить))
обычно в пределах -120dBm...-140dBm (0,2...0,02 мкВ).
Не говоря про современные технологии... типа таже LoRa -148 dBm (0,009 мкВ)... Мдя... ))

linuxdude писал(а):

Найти супер который покажет свою легендарную чувствительность потребляя доли миллиампера при постоянном приеме и желательно не по цене самолета - ну не знаю. Пример сможете?

Старые суперготеродины на транзисторах... кушают несколько mA.
Понятно, что современные супергетеродины (на ГГц) кушают чуть больше)) Там один синтезатор сколько кушает))

linuxdude писал(а):

Преамбула...

Забыли добавить, что там ещё есть АПЧ...

Вообще меня больше интересуют внутренние процессы, например в современных радиомодулях... как там внутри радиомодуль синхронизируется по преамбуле... и т.д.

[linuxdude]

roman.com писал(а):

-110dBm (0,7 мкВ) для сверхача - не реально)) Обычно чутьё не больше 1 мкВ.

Да это у "экстремалов", с кучей деталей, выжимкой всех соков, высокой избыточностью битового потока и проч. Кстати если уж на то пошло, вайфай где-то в районе -89..92 dBm загибается на минимальной модуляции. Если хороший чипмейкер и удачный экземпляр чипа. Имеет право и на -86 чтоли загнуться по стандарту 80211. И это не брак. А в мобильных устройствах еще и с антеннами туго, места мало и руки пользователя.

А сверхач интересен тем что может быть простым. Как та штука в аттаче. Компаратор на той схеме по задумке в МК живет, так что деталей снаружи немного. Рекордов такая штука не покажет, да и софту возни больше, но когда весь приемник сделан ТАК - это по своему забавно. Схема из апнота. Микрочип, кажется.

У китайских дешёвых модулей сверхачей - 1,2 мкВ (433 МГц).

Ну так китайцы не для себя делают. Транзисторы - с ближайшей фабрики, клоны ОУ такие же, настройка черти как, схема сперта у конкурента без понимания что и зачем, переделана под закупленные детали с понятным результатом. Часть схем китайских модулей в интернете вообще с ошибками.

А сколько чутьё у сепергетеродина? )) Страшно представить)) обычно в пределах -120dBm...-140dBm (0,2...0,02 мкВ).

Если внимательно даташит изучать - реальность прозаичнее. А на -140dBm водятся помехи и тепловой шум. Для передачи данных надо соотношение сингал/шум. Какое оно на -140?! И как придется исхитриться чтобы отделить сигнал от шума? И сколько это будет кушать с такими наворотами? И какой битрейт получится? (битрейт полоса и SNR взаимосвязаны)

Не говоря про современные технологии... типа таже LoRa -148 dBm (0,009 мкВ)... Мдя... ))

Куда девать лору с ее соотношениями - я не совсем понимаю. Наверное куда-то можно. Но вот куда ее народ девает вообще? А так GPS свои 50 битов в секунду и на -150 вытащит. Но там приемник зверский, экзотичное железо + мощный процессор. Кушает очень даже. И даже так без жульничества 30 секунд минимум холодный старт, и это с параллельной реконструкцией фреймов по данным с кучи спутников сразу. При дико избыточной модуляции потока. Так можно, но специфично получается. Зачем оно GPS я понимаю. А остальному - не очень. Вы планируете запустить спутник и потом из шума тоже сигнал на 50 битов в секунду вытаскивать? Зато передатчик на пару десятков ваттов покрывает полпланеты.

Старые суперготеродины на транзисторах... кушают несколько mA.

Ага, с десяток. На малых токах у большинства транзисторов усиление слабое. В сверхаче это не важно, там скорее шумы транзистора интересуют, чтобы SNR даже на слабом сигнале был сносным. В гетеродине же транзисторам придется дать нормальные токи, усиливать не будут и никаких -110 dBm не получится. Транзисторов много, генератор гетеродина - молотит всегда. Сверхач по сути что-то типа генератора которому питания для постоянной работы не хватает. Априори ест меньше чем генератор которому питания хватает.

Понятно, что современные супергетеродины (на ГГц) кушают чуть больше)) Там один синтезатор сколько кушает))

В супергетеродине есть чему покушать и например генератор постоянно должен шпарить. Без этого он ничего не примет. А если там еще синтез частот ... один только кварцевый генератор на несколько МГц (от которого синтез кормится) кушает как весь сверхач оптимизированный на потребление.

Забыли добавить, что там ещё есть АПЧ...

Кстати да. А если подумать сверхач сам себе АПЧ до кучи, но он охотнее цепляется за сигнал ближе к резонансу и менее охотно - за сигнал дальше. Однако дубовая система может быть собрана и с довольно паршивыми резонаторами в результате, где разброс может быть в десятки и даже сотни кГц. И конечно же хорошие резонаторы дороже. Это частично обманули используя кварцы с умножением - и т.к. передатчик всяко лопает, там это даже не так уж важно. Но вот с приемником получается менее оптимистично.

Вообще меня больше интересуют внутренние процессы, например в современных радиомодулях... как там внутри радиомодуль синхронизируется по преамбуле... и т.д.

Может железкой отдельной, у некоторых вообще свой процессор встроен, как у многих SI. И получается по сути межпроцессорный обмен на самом деле. Довольно сложный, с кучей конфигурации, а у того процессора еще и прошивка невесть какая. И если уж мы об этом - вон у Ti с их BLE как раз CVE. Забавные такие - атакующий может по воздуху свою прошивку залить, оказывается. Видите ли эти умники пароль на апдейт сделали и даже передавали его открытым текстом. А теперь все кому не лень могут перепрошить чужой BLE от техаса. А чуть раньше досталось Broadcom-у. Ну в общем большая чужая прошивка в навороченном чипе - может и сюрпризов подкинуть. К тому же сорц зажат и возникает соблазн немного злоупотребить, в надежде что никто не заметит.

Вложения

433rx_for_mcu.png

(7.01 KiB) Скачиваний: 342

[roman.com]

вайфай где-то в районе -89..92 dBm

Зависит от скорости...

1.jpg

(110.1 KiB) Скачиваний: 493

битрейт полоса и SNR взаимосвязаны

2.jpg

(56.93 KiB) Скачиваний: 600

https://ru.wikipedia.org/wiki/Eb/N0

В гетеродине же транзисторам придется дать нормальные токи, усиливать не будут и никаких -110 dBm не получится.

Простейший супергетеродин https://radiokot.ru:443/circuit/analog/ ... ansmit/30/
Чувствительность 0,4 мкВ (27мгц) или -115 dBm при токе 3 mA. Можно сделать ещё меньше.
А недостаток усиления компенсируется увеличением транзисторов.

Сверхач по сути что-то типа генератора которому питания для постоянной работы не хватает. Априори ест меньше чем генератор которому питания хватает.

Да, ток сверхача (грубо) 0,3 mA, т.е. в 10 раз меньше.
Но и чувствиельность сверхача 5 мкВ (27мгц) или -93 dBm т.е. (грубо) в 10 раз меньше супергетеродина.

И получается по сути межпроцессорный обмен на самом деле. Довольно сложный, с кучей конфигурации...

Меня интересует более подробно принцип работы современных супергетеродинов и межпроцессорный обмен, с кучей конфигурации....
Начиная от простейших... типа NRF24l01 и т.д. (https://radiokot.ru:443/forum/viewtopic ... 1&t=156225)

АЦП - оцифровывает аналоговый сигнал на выходе приёмника и передаёт демодулятору.
Демодулятор - переводит оцифрованный сигнал в непрерывный битовый поток (010101010000111101010100...) и передаёт автомату поиска преамбылы и адреса...
Автомат - ищет в непрерывном потоке преамбулу и адресс.

3.jpg

(197.5 KiB) Скачиваний: 579

и типа rfm69hw...

4.jpg

(245.12 KiB) Скачиваний: 574

Это общее описание. Хочу во всех подробностях ! ))

[linuxdude]

roman.com писал(а):

Зависит от скорости...

Да, и вайфай менее 1Мбит не может - поэтому в обычном его виде он довольно короткодействующий. Разогнать, конечно, можно. Вопрос какой ценой и с какими нюансами. В ваших шитах кстати min еще более пессимистичный. Так что если продадут "глухой" чип/девайс - ничего не отспорить.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Eb/N0

А теоретический предел, если не ошибаюсь Шеннон сформулировал. При определенной ширине полосы можно выжать больше скорости - ценой модуляции, кодирующей больше битов на символ, что делает ее более требовательной к SNR. Малейший всплеск сбивает прием символа QAM с высоким индексом - приходится любить мощный FEC и делать приемник заказным ASICом, сложным и прожорливым.

Простейший супергетеродин https://radiokot.ru:443/circuit/analog/ ... ansmit/30/

Сравним с схемой из моего аттача, почувствуем разницу

Чувствительность 0,4 мкВ (27мгц) или -115 dBm при токе 3 mA. Можно сделать ещё меньше.

В сверхаче деталей в 10 раз меньше. И потребление - тоже, если задаться целью. Вон чей-то даташит, 200мкА на весь модуль заявляет. Схему зажали, но как я понял идея в том что транзисторы в слаботочном режиме, вместо сдвоенного ОУ одинарный cmos-компаратор, а его предусилитель на (НЧ) транзисторе. Один ВЧ транзистор можно зажать, если сертификацию не надо, сэкономив копейки, мкА и место на плате. Будет не очень далеко от минмального варианта из аттача.

А недостаток усиления компенсируется увеличением транзисторов.

Которые занимаются тем что транжирят электричество и место на плате. И какой толк от -115dBm на 27МГц? Там уровень фоновых помех намного выше, если не пустыня. Вообще плюс 27МГц - в сверхача на 27 можно чуть не 2N2222 ставить. И вообще, делать это из самого неожиданного барахла. Например как http://supreg1.narod.ru/files/doc69.doc - кстати, несмотря на пещерный видок, передатчик - на 1 ширпотребной микросхеме 74LV00, еще и с кварцевой стабилизацией, не перезапускает генератор на каждый бит, так что пожалуй 2-4кБит это не ограничится, а с современными вариатнами деталек в SMD может выйти мельче и лучше. И хватит для нетребовательной хрени. Ну вот антенны на 27МГц делятся на 2 вида: большие и хреновые - физику обмануть сложно

Да, ток сверхача (грубо) 0,3 mA, т.е. в 10 раз меньше.

Мне под руку шит с 200мкА (433) модулями подвернулся. Если сделать как в аттаче - вообще несколько десятков мкА будет, хотя по хорошему еще потребление компаратора надо приплюсовать, даже если он в МК.

Но и чувствиельность сверхача 5 мкВ (27мгц) или -93 dBm т.е. (грубо) в 10 раз меньше супергетеродина.

На 27МГц это не страшно, если это не пустыня. На 433 - я бы еще понял. Но там народ и сверхачи разгоняет до 1...1.5мкВ, насколько я вижу. И антенны там все же практичнее, даже честная четвертинка уже не выглядит кошмаром.

Меня интересует более подробно принцип работы современных супергетеродинов и межпроцессорный обмен, с кучей конфигурации....

Межпроцессорный обмен и програминг регистров наверное все же не в теме про сверхрегенераторы. И гетеродин там зачастую лишь для понижения частоты до величины когда I/Q становится реально в ADC загнать. Идеальный цифровой прием не подразумевает гетеродинов, цифруя сэмплы прямо с антенны. Но это поднимает требования к ADC до небес, на практике идут на компромисс, усиливая сигнал и понижая частоту гетеродином до ПЧ, которую и цифруют уже. А что потом делать с I/Q сэмплами - в меру фантазии уже. Что с этим знанием делать без нескольких миллионов зелени опять же не понятно: выпустить свой ASIC потребует вот столько. Ну разве что SDR на ПЛИСине сделать, но их готовых уже есть. Однако ж они дорогие, сложные и прожорливые. ASIC оптимальнее плисин по цене и потреблению, ценой утраты переконфигурируемости "железа".

Это общее описание. Хочу во всех подробностях ! ))

Могу предположить что некоторые подробности обработки сигналов в таком духе есть у SDRщиков с ПЛИСинами - они учатся этому на публику. Но их штуки имеют скорее академический и экспериментальный интерес - ставить таких монстров для прокачки данных и тем более открывания ворот избыточно. А так подробности устройства того или иного чипа - know how фирмы. Полностью его не отдадут, иначе через месяц китайцы сделают такое же за полцены. А разработчикам оригинала достанется фига. Впрочем китайцы при отсутствии технологий берут ценой. Никто не будет NRF 24 в радиозвонок ставить. И в открывашку шлагбаума. К тому же у них моща мизерная, при попытке усилить окажется что надо лехть в полноценный СВЧ, а высокие скорости сделают это делом весьма интересным. Да еще модуляция нестандартная. Интересно, что будут делать любители нордика если тот завтра снимет это с производства (а кто им запретит это сделать?). SDRщики вроде расковыряли формат модуляции и при желании умеют синтезировать это, но потребное оборудование не имеет ничего общего с ценой nordic-овской микросхемы. К слову совсем не мелкой на фоне компонентов типичного сверхача .

Вон та штука с I/Q сэмплами - довольно типичная для "относительно крутых" вещиц штука. Так часто делают. С точки зрения приема, понижают частоту несущей до IF смесью с сигналом LO на сумматоре, сдвиг фазы LO на 90 градусов позволяет получить I и Q сэмплы, очень характерное для цифровой обработки представление. Дальше из этого можно в принципе демодулировать все что угодно, какой алгоритм сделают в демодуляторе, такой и будет. SDRщики делаю этот алгоритм программой - и могут демодулировать все что ухватили. ASIC такое себе позволить не может, разумеется. Хотя .... некоторые чипы такого плана позволяют вытащить I/Q сэмплы наружу.

Что до того конкретного bit synchronizer - черт бы его знает, я впервые такое вижу. Вариантов таких и не таких железок наверное столько же сколько и фирм. Но похожая идея для МК при "софтварном" варианте у меня была: я бы попытался для чего-то такого запустить таймер тикающий на частоте битрейта, в момент когда примерно середина бита, ну и смотреть на состояние бита. Это если битрейт знать. Если не знать... можно по преамбуле померять. Открывашки ворот как-то так и делают, там битрейт плюс-минус километр из-за экономии на кварце, так что приемник сперва определяет характерные времена. Но там за скоростью не гоняются и используют простейшие передатчики и код что-то типа 1/3 и 2/3. Снижает битрейт, зато позволяет делать приемник и передатчик вообще совсем из мусора, а остальное мелкими МК.

[roman.com]

Что до того конкретного bit synchronizer - черт бы его знает, я впервые такое вижу.

)) Никогда не видели осциллограммы в даташите? Это обычный радиомодуль RFM69HW.

linuxdude писал(а):

Вон та штука с I/Q сэмплами - довольно типичная...

Например старые радиомодули типа MRF49XA (на них ещё делали простое радиоуправление - https://www.radiokot.ru/circuit/digital/game/20/)
В даташите радиомодуля MRF49XA (и аналогичных) довольно подробно всё расписали:
-LNA
-смеситель MIX
-гетеродин VCO со сдвигом фазы 90 градусов.
-два квадратурных канала I/Q
-усилитель ПЧ с фильтром Баттерворта седьмого порядка - https://ru.wikipedia.org/wiki/Фильтр_Баттерворта#Пример
-усилитель-ограничитель (судя по осциллограмме сигнала в даташите)
-фазовый детектор (судя по схеме в даташите)
-цифровой ФНЧ на выходе фазового детектора.

В итоге на выходе цифрового ФНЧ имеем: сигнал синхронизации (CLK) и сигнал данных (Data).

Как пищут в даташите... Цифровой ФНЧ (аналог простого ФНЧ на RC) в MRF49XA можно отключить и использовать аналоговый (RC) ФНЧ, для этого достаточно подключить к выходу демодулятора конденсатор.
Принцип работы цифрового ФНЧ прост. Цитата из даташита: " цифровой ФНЧ делает 39 семплов на каджый бит принимаемого потока..."

1.jpg

(170.49 KiB) Скачиваний: 340

Кстати... мы потом ещё использовали этот же принцип в схеме самодельном радиоуправления на сверхрегенераторе и супергетеродине.
https://radiokot.ru:443/forum/viewtopic ... &start=441

Обработка сигнала.jpg

(230.18 KiB) Скачиваний: 548

Со старыми радиомодулями (типа MRF49XA и т.д.) более менее ясно.
А вот с нордиком не до конца понятно... У NRF24l01 модулция стандартная. В даташите про модуляцию написали подробно.

модуляция.jpg

(222.33 KiB) Скачиваний: 306

Но не до конца понятен алгоритм обработки сигнала. Сказано только про два АЦП с динамическим диапазоном 90 dB...
Т.е. уисилтель-ограничитель заменили АЦП. Вот и вся информация. А дальше? ))

[linuxdude]

roman.com писал(а):

)) Никогда не видели осциллограммы в даташите? Это обычный радиомодуль RFM69HW.

У меня нет этих модулей и соответственно в их даташит я если когда-то и совался - то лишь краем глаза. На этой планете полно разных чипов и блоков в них. Все из них я конечно же не знаю. Да и что должно мне дать это знание? Я вроде не собираюсь с MRFами конкурировать, для этого надо команду на несколько человек, несколько лет времени и несколько миллионов у.е.. Без этого ASIC не получится.

Ну и тема про сверхрегенераторы тут как-то мимо. Прелесть сверхрегенераторов - в том что они собираются 1 человеком, даже без особых приборов и не обязательно экспертом в RF за вечер, из черти чего. И даже работают. Поэтому их невозможно снять с производства или завернуть на таможне - всегда можно плюнуть и наЛУТать самому.

В даташите радиомодуля MRF49XA (и аналогичных) довольно подробно всё расписали:
-LNA
-смеситель MIX
-гетеродин VCO со сдвигом фазы 90 градусов.
-два квадратурных канала I/Q
-усилитель ПЧ с фильтром Баттерворта седьмого порядка - https://ru.wikipedia.org/wiki/Фильтр_Баттерворта#Пример
-усилитель-ограничитель (судя по осциллограмме сигнала в даташите)
-фазовый детектор (судя по схеме в даташите)
-цифровой ФНЧ на выходе фазового детектора.

В итоге на выходе цифрового ФНЧ имеем: сигнал синхронизации (CLK) и сигнал данных (Data).

Да оно у много кого расписано если не в деталях то по крайней мере на уровне структурных блоков и что они делают. И упомянутое выглядит достаточно типичным набором блоков вроде. У атероса например рассказано о отношениях кучи железок и регистров. Но там еще круче, кроме этих блоков есть аппаратная очередь из которой железки сами таскают даже не байты пакетов, очередь - пакетов. Это такая большая куча хардварных автоматов. Круто и все такое, но у них одни только воркэраунды известных глюков чипов весят больше чем все мое фирмваре. А вон еще гаденыш, с фирмварью, на смарте диодиком мигает. И он таки повис. Что интересно, poweroff его не берет, только полное снятие напряжения со всей схемы. Отвалившееся мигание диодом я еще могу пережить, а вот так же в TCXO (да, некоторые из них сейчас МК с фирмварью и синтезом частоты, а не банк конденсаторов) или в радио - не хочется почему-то.

Принцип работы цифрового ФНЧ прост. Цитата из даташита: " цифровой ФНЧ делает 39 семплов на каджый бит принимаемого потока..."

Ну так идея достаточно древняя. Современные UARTы например обычно делают выборку x8 а поновее и x16, в конце концов биты и в проводах умеют портиться.

Кстати... мы потом ещё использовали этот же принцип в схеме самодельном радиоуправления на сверхрегенераторе и супергетеродине.

Ну да, однако если подумать, вместо усреднения можно было ведь и битрейт навернуть... да, ценой некоторого количества порушеных битов. А так - не вижу чему противоречит вместо какого-нибудь RC фильтра и проч делать это цифровыми железками. Или даже совсем софтом - в апноте, кажется, микрочипа, что-то такое делал вообще софт, таскаюший поток с компаратора сверхача, а потом уже софтварно принимающий решения. Они даже сделали какую-то любопытную функцию усреднения, которую считать быстро и не надо хранить окно сэмплов.

Это я к чему? Одну и ту же обработку сигнала можно сделать разными способами. Раньше например были такие штуки как аналоговые вычислительные машины. Они делали довольно нетривиальные вычисления с весьма солидной скоростью - потому что на уровне аналогового железа. Но - увы, переконфиугурировать их было неудобно. Поэтому цифровые машины их по мере роста скорости вычислений вытеснили. К тому же CMOS победил как техпроцесс и концепция с большим отрывом, аналоговые штуки в нем получаются "не очень". Цифровые же не критичны к разбросам процесса (до известных пределов). К тому же можно грейдинг произвести и/или контролируемый даунгрейд, до например младшего варианта чипа. Я даже не спорю что это по своему красиво, но есть и свои проблемы.

А вот с нордиком не до конца понятно... У NRF24l01 модулция стандартная. В даташите про модуляцию написали подробно.

У них что, обычный GFSK? Мне почему-то казалось что 2401 только сами с собой и могут работать. По крайней мере они вроде всегда писали про "proprietary modulation". Или я их с кем-то путаю?

[roman.com]

linuxdude писал(а):

что должно мне дать это знание?

Более глубокое понимание вещей..))

Я вроде не собираюсь с MRFами конкурировать

Кроме MRF есть и другие чипы... Например SX1276/77/78/79 и т.д. Поддерживают все виды модуляций - FSK, GFSK, MSK, GMSK, LoRaTMand OOK modulation

SX1276.jpg

(250.95 KiB) Скачиваний: 506

В даташите этого чипа так же есть осциллограмма блока ООК и цифрового ФНЧ

цифровой ФНЧ для OOK.jpg

(174.9 KiB) Скачиваний: 541

И т.д и т.п.)) Гдето ещё видел... потом вспомню))

казалось что 2401 только сами с собой и могут работать. По крайней мере они вроде всегда писали про "proprietary modulation". Или я их с кем-то путаю?

У нордика обычная GFSK. Других модуляций он не поддерживает.
Нордик чётки написал в своём даташите, что для сопряжения с более старыми версиями в чипе nRF24L01+ можно отключить... всё))

нордик.jpg

(153.48 KiB) Скачиваний: 535

Я имеено так и делаю))

На самом деле у нордика куча настроек... поэтому нордик может работать с любыми другими чипами (с такой же модуляцией и частотой).

Более того, нордик может передавать немодулированную несущую. Т.е. нордик может сделать ООК модуляцию.
Т.е. нордик может работать даже с сверхрегенератором ! ))

[linuxdude]

roman.com писал(а):

Более глубокое понимание вещей..))

Я не спорю, цифровая обработка сигналов штука интересная и перспективная. Но куда знание устройства такого чипа потом девать - загадка. В мире к тому же знаний больше чем в 1 голову влезает...

Кроме MRF есть и другие чипы... Например SX1276/77/78/79 и т.д. Поддерживают все виды модуляций - FSK, GFSK, MSK, GMSK, LoRaTMand OOK modulation

Да я знаю что чипы делают разные производители. На SI4xxx я даже шиты почитал. Просто потому что попались на глаза, умеют типовые модуляции, даже в продаже видно иногда, мощность излучения не такая издевательская как у других. Но проц внутрях не нравится, мало ли какие бэкдоры, глюки, или уязвимости всплывут, это сейчас модно. К тому же все такие чипы как на подбор сложны, требуют дофига инициализации, стандартного интерфейса не сложилось, при замене придется сильно переделывать. Каждый пытается примотать к себе, и покрепче.

В даташите этого чипа так же есть осциллограмма блока ООК и цифрового ФНЧ

Ну да. Но это конкретная железка с конкретной реализацией того чипа. Наверняка можно делать нечто сравнимое кучей разных способов. Даже сверхачи делают что-то похожее по смыслу, просто аналогово и не перенастраиваемо. С другой стороны, из-за этого оно правильно работает без конфигурации кучи регистров.

И т.д и т.п.)) Гдето ещё видел... потом вспомню))

Да наверняка много кто делает. Собственно это так или иначе много кто и где делают - от совсем железок, до совсем программ.

У нордика обычная GFSK. Других модуляций он не поддерживает.

В своем шите они назвали это ShockBurst а потом Enhanced Shock Burst - и ни звука о том что это такое на самом деле. Там еще и битрейт чуть не мегабитами, многие чипы это не смогут изобразить. Как мне кажется, это сыграло с нордиком дурную шутку: в чистом виде устройства с ним короткодействующая гадость, почти как NFC. У вас на сколько максимум линк на этом получалось сделать? В реальных условиях оно хотя-бы дом/квартиру простреливает? Особенно если в городе, с кучей всего на 2.4ГГц? И да, говоря за лично себя - будем считать меня трусом, но если проектирование усилителя мощности RF на 433 я еще могу попробовать, а может и на 868 потрепыхаюсь, то 2.4ГГц - как-то уже экзотично для меня, пожалуй.

Нордик чётки написал в своём даташите, что для сопряжения с более старыми версиями в чипе nRF24L01+ можно отключить... всё))

Ну и вот кстати со своей стороны я пожалуй не фанат всяких packet handler'ов с мелкими пакетами, мне хочется крипто и FEC. Для этого пакеты удобнее все-же побольше. Городить уровень фрагментации мне не хочется. И структуру сети я бы хотел немного поинтереснее. Например по типу mesh. При этом чем меньше приемник на постоянном приеме будет лопать тем лучше, а вот супер-параметры не обязательны. Лишь бы до 1-2 соседей достреливало.

На самом деле у нордика куча настроек... поэтому нордик может работать с любыми другими чипами (с такой же модуляцией и частотой).

Что же это напоминает... кажется, цвет автомобилей Форд, во.

Более того, нордик может передавать немодулированную несущую. Т.е. нордик может сделать ООК модуляцию.

Забавно. Вроде кто-то еще и "снифер" делал позволяющий принимать пакеты для любого адреса, так наверное можно попробовать даже отделаться от их навязчивых услуг по всучиванию формата пакетов. Но это больше всего напоминает мне войну с ветряными мельницами. Сперва нордик создал кучу проблем, а мне значит пытаться с ними героически бороться? Да еще за столько денег сколько они за это хотят? Ну не знаю.

Т.е. нордик может работать даже с сверхрегенератором ! ))

А это... сверхрегенераторы на 2.4 из дискретных компонентов кто-то всерьез запускал? Я максимум видел на гигагерц с чем-то, на 2.4 только в варианте блока для встраивания в low power CMOS чип. Он от этого не меняется по своей идее, кроме того что на CMOS перенесено, но вот запуск в производство чипа очень уж дорого получается. А насколько сверхача реально изобразить на 2.4ГГц из дискретных компонентов (да еще на китайском FR4, с его разбросом Er и проч) - эээ а что так какой-то маньяк делал? И даже успешно? Может еще и воспроизводимо даже вышло? Я бы даже с интересом почитал, если кто так ухитрился отжечь.