Високопродуктивний радіоприймач SDR Airspy HF+ Discovery для придушення перешкод та зв'язку в КХ/УКХ

Радіоприймач Airspy HF+ Discovery SDR

Airspy HF+ Discovery встановлює новий стандарт щодо продуктивності прийому з додатковими попередніми селекторами для всіх підтримуваних діапазонів і новим ядром DSP для оптимізації розподілу посилення та параметрів фільтрації в режимі реального часу та глибшого вивчення шуму.

Сигнальний тракт включає в себе перетворювачі даних з дуже високим динамічним діапазоном разом з високопродуктивними пасивними змішувачами з відмінною структурою поліфазної гармонічної режекції. Включені попередні селектори відстеження діапазонів усувають небажані перешкоди та зберігають динамічний діапазон приймача. Завдяки потужності сигналу світового класу та неймовірно низькому рівню шуму, HF+ Discovery є ідеальним компаньйоном для всіх ваших високопродуктивних сценаріїв прийому.

І архітектура, і рівень інтеграції, досягнутий у цій конструкції, дозволяють нам забезпечити найвищу продуктивність прийому за доступною ціною.

Ми витратили багато часу на розуміння радіочастотного шуму, його структури та того, як він взаємодіє з допустимими сигналами. Сьогодні ми маємо один із найбільш гнучких і акустично приємних алгоритмів шумозаглушення на ринку. Застосування варіюються від високоякісного видалення шипіння для трансляційних FM-сигналів до видалення слабких сигналів SSB від рівня шуму. Наш алгоритм не вбиває високі частоти, щоб створити хибне враження гучності, але він не має типових артефактів високих тонів, які заважають популярним алгоритмам зменшення шуму, таким як LMS і Spectral Subtraction.

Airspy HF+ Discovery може похвалитися одним із найдосконаліших інтерфейсів HF на ринку з кількома петлями АРУ на різних етапах для досягнення найкращого розподілу підсилення. Існує багато AGC на різних рівнях:

Аналоговий:

• RF AGC, який активує ступінчастий атенюатор на 6 дБ,
• Аналогова ПЧ АРУ, яка контролює посилення ПЧ безпосередньо перед оцифруванням.

Цифровий:

• Digital IF AGC, щоб переконатися, що дані масштабовано належним чином (шляхом цифрового підсилення) перед надсиланням на комп’ютер,
• Вузькосмугова АРУ, тобто панель АРУ, яка контролює сигнал, який проходить через фільтр VFO.

Важливі зауваження:

• Роль аналогових АРУ полягає в адаптації чутливості переднього кінця до сигналів на вході. Увімкнувши AGC на панелі Source, ви активуєте обидва аналогові AGC.
• Цифровий IF AGC завжди активований і починає діяти лише тоді, коли найпотужніший(і) сигнал(и) у спектрі IF перевищує -6 dBFS. Цей механізм гарантує, що ваші сигнали завжди належним чином масштабуються для роботи без нагляду.
• Вимикаючи аналогові АРУ, ви можете керувати ступінчастим аттенюатором вручну, але потім ви самі визначаєте, який рівень загасання є достатнім для вашого вхідного сигналу. Загалом, натискайте затухання, поки рівень шуму не досягне приблизно -100 dBFS. Більш високі рівні не обов’язково покращують ваш SNR, але точно зменшують доступний динамічний діапазон. Якщо сумніваєтеся, увімкніть AGC і дайте йому виконати роботу.
• Увімкнувши аналоговий AGC, ви помітите, що у вас також є доступна опція «Порогове значення». Він використовується для вказівки АРУ витримати додаткові 3 дБ потужності сигналу перед встановленням наступного рівня ослаблення. «Низький поріг» означає, що інтерфейс «менш чутливий», а «Високий поріг» означає «більш чутливий». Це дуже корисно під час переслідування граничних сигналів у присутності дуже сильних блокаторів (~ 100 дБ різниці).
• Параметр попереднього підсилювача може вводити в оману, і його слід перейменувати на «поштамп». Він має такий самий вплив на коефіцієнт шуму та лінійність, як попередній підсилювач, але натомість діє на задній частині (ADC + цифрова/DSP постобробка) приймача. По суті, вимкніть опцію «передпідсилювач», щоб отримати додаткові 12 дБ динамічного діапазону, скасувавши запас шуму квантування.

ВЧ тюнер

Airspy HF+ Discovery забезпечує відмінну продуктивність ВЧ за допомогою фільтра попереднього вибору з низькими втратами, високолінійного МШУ, високолінійного регульованого РЧ-фільтра, змішувача поліфазних гармонік (HR), який відхиляє до 21-ї гармоніки, а також багатоступеневої аналогової та цифрової ПЧ. фільтрація.
Посилення АРУ з кроком 6 дБ повністю контролюється програмним забезпеченням, що працює в DSP, яке оптимізує розподіл посилення в реальному часі для оптимальної чутливості та лінійності. Порушення гармоній є ключовою проблемою широкосмугових ВЧ-приймачів через велику смугу пропускання вхідного сигналу. Потім вихідний сигнал ПЧ-фільтра оцифровується сигма-дельта ПЧ-АЦП з високим динамічним діапазоном для подальшої обробки сигналу в цифровій області.

УКХ тюнері

Чудові характеристики FM також досягаються за допомогою оптимізованих шляхів проходження сигналу, що складаються з смугових фільтрів, високолінійних МШУ зі ступінчастим АРУ, змішувача багатофазних гармоній та фільтрів ПЧ, оптимізованих для діапазонів FM-мовлення.
Посилення підсилювача перемикається з кроком 3 дБ і повністю контролюється АРУ, що працює в DSP. РЧ-сигнал перетворюється в базову смугу високолінійним пасивним змішувачем із багатофазною структурою відхилення гармонік. Сигнал із низьким ПЧ потім перетворюється в цифрову область за допомогою того самого АЦП ПЧ, який використовується у ВЧ-ланцюзі.
Розширене покриття VHF забезпечується другим тюнером Band-III до 260 МГц, але зі зниженою продуктивністю.

IF вибірка

ПЧ аналого-цифровий перетворювач (АЦП) — це топологія формування багатобітового шуму 4-го порядку; він має дуже високий динамічний діапазон і лінійність. Частота дискретизації IF-ADC визначається керуючим алгоритмом, що працює у вбудованому DSP. Ця вдосконалена техніка регулює частоту дискретизації залежно від частоти налаштування з метою уникнення перешкод і імпульсів, створюваних перемиканням ділянок дискретного часу ПЧ-АЦП.

Цифровий понижуючий перетворювач

Після того, як сигнал ПЧ оцифровано, потік I/Q з високою частотою дискретизації потім перетворюється на частоту та обробляється за допомогою каскадних ступенів децимації CIC та FIR. Після кожного етапу частота дискретизації зменшується, а роздільна здатність збільшується. Кінцевий сигнал на виході має роздільну здатність 18 біт і ефективність відхилення псевдонімів 108 дБн. Потім дані масштабуються до 16 біт і надсилаються на мікроконтролер для потокової передачі через USB.
Архітектурні переваги

Основні переваги перед методами від застарілих супергетеродинів до теперішнього широкомасштабного прямого відбору полягають у тому, що весь ланцюг приймача добре захищений від позасмугових блокаторів, водночас послаблюючи обмеження радіочастотної фільтрації, що робить його простим і економічно ефективним.
Природна фільтрація сигма-дельта АЦП у поєднанні з чудовою лінійністю та чутливістю аналогового ланцюга досягає безпрецедентного рівня продуктивності та інтеграції.

Технічні характеристики:

• ВЧ покриття в діапазоні від 0,5 кГц до 31 МГц
• УКХ-діапазон між 60 .. 260 МГц
• Чутливість: -140,0 дБм (0,02 мкВ / 50 Ом при 15 МГц) MDS Тип. при смузі пропускання 500 Гц на ВЧ
• Чутливість: -141,5 дБм MDS Тип. у смузі частот 500 Гц у діапазоні FM-мовлення (64 – 118 МГц)
• Чутливість: -141,0 дБм MDS Тип. у смузі пропускання 500 Гц в авіаційному діапазоні VHF (118 – 260 МГц)
• Лінійність: +15 дБм IIP3 на ВЧ при максимальному посиленні
• Лінійність: +13 дБм IIP3 на УКХ при максимальному посиленні
• Динамічний діапазон: блокуючий динамічний діапазон (BDR) 110 дБ на ВЧ
• Динамічний діапазон: блокуючий динамічний діапазон (BDR) 95 дБ у УКХ
• Вибірковість: комбінована вибірковість 150+ дБ (апаратне + програмне забезпечення)
• Порушення зображення: 120 дБ (програмне забезпечення)
• Фільтрація: фільтри багатофазного відстеження для придушення перешкод на близькій відстані
• Фільтрація: новий високоефективний попередній селектор для HF з 4 банками фільтрів (кути на ~DC, 5, 10, 17 і 31 МГц)
• Фільтрація: новий високоефективний попередній селектор для УКХ (повітря, радіоаматор, комерційна та військова УКХ)
• Фільтрування: новий високоефективний попередній селектор для діапазону FM (Японія, США, ЄС, OIRT)
• Псевдонім до 660 кГц і вихід без зображення для IQ 768 ksps
• 18-бітний вбудований цифровий знижуючий перетворювач (DDC)
• Роздільна здатність 22 біта на каналі 3 кГц з використанням сучасного DDC (SDR# і консоль SDR)
• +10 дБм Максимальний РЧ-вхід
• 0,5 ppm висока точність, низький фазовий шум
• Можливість регулювання частоти 1 PPB
• Дуже низький рівень фазового шуму ФАПЧ (-110 дБн/Гц при рознесенні 1 кГц при 100 МГц)
• Найкраще шумозаглушення на ринку з використанням найсучасніших алгоритмів
• 2 сигма-дельта АЦП із високим динамічним діапазоном зі швидкістю до 36 MSPS
• Єдиний радіочастотний вхід для покриття всіх діапазонів з перемиканням високої лінійності
• Покращено відповідність вхідних даних практично до постійного струму
• Інтелектуальна АРУ з оптимізацією розподілу підсилення в реальному часі для найкращого SNR у будь-яких ситуаціях
• Драйвери не потрібні! 100% Plug-and-play на Windows
• Промислова робоча температура: від -45°C до 85°C
• Ультракомпактний форм-фактор: 45 x 60 x 10 мм

Варіанти використання:

• SIGINT/COMINT
• Високоефективна HF/VHF телеметрія
• Аналізатор спектру
• Любительське радіо (HF + 2m)
• Короткохвильове прослуховування (SWL)
• AM/FM/TV DX
• IoT великої дії

Підтримувані операційні системи

• Windows Vista, 7, 8, 8.1, 10, 11
• Linux
• BSD
• Mac

Підтримуване обладнання

• Intel сумісний ПК
• Raspberry Pi
• Odroid
• Багато інших одноплатних комп’ютерів (SBC)

Мінімальні вимоги до обладнання

• 1 ГГц Pentium або ARM
• 1 ГБ оперативної пам’яті (для запуску власної ОС HF+ ледве потребує 1 МБ пам’яті)
• Високошвидкісний контролер USB 2.0

Комплектація:

• Airspy HF+ Discovery x1
• Кабель USB to Micro USB x1