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"El receptor de HF perfecto."

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EC4AA
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17 mayo, 2022 11:50     #375671

Artículo interesante este mes en Microwave Journal: "The Perfect HF Receiver. What Would it Look Like Today?", por Ulrich L. Rohde (N1UL) y Thomas Boegl.

Y hasta aquí puedo escribir...
... no quiero que lo pasen a "hasuntos hinternos". 😠
73 de Manolo.

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EA2AJO
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17 mayo, 2022 13:41     #375680

¿¿¿¿......???

73.

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EA3HAH
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17 mayo, 2022 13:53     #375681

Haz un breve resumen

Carlos: "ya que no puedo ser astronauta, que mi voz salga al espacio". Por eso trabajo satélites

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EA2EKH
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17 mayo, 2022 16:01     #375688

Es un artículo muy interesante. Hace mucho hincapié en la importancia de la elección de un convertidor A/D en el diseño de un receptor de HF definido por software, examina las ventajas y desventajas de la conversión directa frente al uso de frecuencias intermedias, etc.

Está aquí. La suscripción (al menos digital) es gratuita.

 

https://www.microwavejournal.com/articles/38120-the-perfect-hf-receiver-what-would-it-look-like-today

 

 

 

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EA2J
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18 mayo, 2022 09:46     #375705

Realmente es un trabajo muy interesante que explica de forma muy gráfica los conceptos por lo que se van a guiar los equipos actuales de radio. Muy interesante la definición de "preacondicionamiento analógico". Recuerdo un debate algo apasionado en las páginas de este foro sobre los conceptos para considerar si un equipo era SDR o no.

El autor del artículo define varias etapas "preacondicionamiento analógico" en el que incluye dos formas, un filtro sintonizado o conmutado, una transformación analógica digital, un tratamiento en digital, y una etapa de sonido.

Tota la historia que repasa el autor del artículo es la misma historia de los equipos de radioaficionados, en la época actual en la que el procesamiento digital de la señal es el paradigma del último cambio traza dos líneas en las marcas que producen los equipos de radioaficionados. Los equipos de "conversión directa" con dos marcas, Flex que trata la señal en un PC e Icom que presenta el primer equipo de conversión directa con mandos y pantalla propia.

En la revista de mayo de 2016 publiqué un trabajo en el que analizaba el papel del IC-7300 "Primer transceptor de muestreo directo todo en uno"

Hoy, otras marcas optan por la tecnología del preacondicionamiento analógico que incluye una etapa de FI, como Yaesu y Elekrft. Cada una de estas formas de fabricar los equipos tienen consecuencias de calidad de la recepción y del costo de producción.

Y sí, el ADC es una parte fundamental para la calidad del equipo, hoy en día. Uno de los defectos del IC-7300 es que se supone que utiliza un ADC de 10 bit, se supone porque Icom ha borrado cualquier vestigio del tipo de ADC que utiliza y no lo documenta en ningún catálogo, que yo sepa. Algunos equipos utilizan dos ADC.

La tecnología actual, además de conceptos básicos que condicionan la recepción, permite añadir pretaciones que algunos modelos incorporan como salida de imagen, conectividad, etc.

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EA2EKH
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18 mayo, 2022 10:00     #375707
Publicado por: @ea2j

Realmente es un trabajo muy interesante que explica de forma muy gráfica los conceptos por lo que se van a guiar los equipos actuales de radio. Muy interesante la definición de "preacondicionamiento analógico". Recuerdo un debate algo apasionado en las páginas de este foro sobre los conceptos para considerar si un equipo era SDR o no.

Je, si, como el sexo de los ángeles. 

El autor del artículo define varias etapas "preacondicionamiento analógico" en el que incluye dos formas, un filtro sintonizado o conmutado, una transformación analógica digital, un tratamiento en digital, y una etapa de sonido.

Hay que recordar que siempre habrá una etapa analógica con un papel clave. De hecho la etapa frontal es una diferencia fundamental entre receptores. No me he puesto a comparar los esquemas del IC-7300 y el IC-7610 pero además del mayor rango dinámico del convertidor seguro que el IC-7610 lleva una etapa frontal mucho mejor.

Es como comparar, no se, un receptor JRC con otros. Si miras la etapa frontal lleva un preselector sintonizado a la frecuencia del VCO. Otros equipos llevan un filtro genérico seleccionado por banda. 

Tota la historia que repasa el autor del artículo es la misma historia de los equipos de radioaficionados, en la época actual en la que el procesamiento digital de la señal es el paradigma del último cambio traza dos líneas en las marcas que producen los equipos de radioaficionados. Los equipos de "conversión directa" con dos marcas, Flex que trata la señal en un PC e Icom que presenta el primer equipo de conversión directa con mandos y pantalla propia.

Exacto. Y el IC-7200 fue el primer SDR pero de tapadillo, con la parte SDR disfrazada de lagarterana  (IF-DSP) para que la gente no se asustara.

En la revista de mayo de 2016 publiqué un trabajo en el que analizaba el papel del IC-7300 "Primer transceptor de muestreo directo todo en uno"

Hoy, otras marcas optan por la tecnología del preacondicionamiento analógico que incluye una etapa de FI, como Yaesu y Elekrft. Cada una de estas formas de fabricar los equipos tienen consecuencias de calidad de la recepción y del costo de producción.

En ese sentido el IC-7300 tiene un aspecto muy interesante que coincide con el artículo. Hacen una conversión directa y después dividen la señal entre dos caminos: uno de banda ancha para mostrar el análisis de espectro y otro para demodular. Un concepto similar al que muestran, aunque en el caso del artítulo hacen esa división en el dominio analógico para asegurar que la señal a demodular está lo más limpia y planchadita posible.

Y sí, el ADC es una parte fundamental para la calidad del equipo, hoy en día. Uno de los defectos del IC-7300 es que se supone que utiliza un ADC de 10 bit, se supone porque Icom ha borrado cualquier vestigio del tipo de ADC que utiliza y no lo documenta en ningún catálogo, que yo sepa. Algunos equipos utilizan dos ADC.

Y también es muy interesante lo que comentan sobre los ADC. Los datasheet no cuentan toda la historia (es algo conocido en el mundo del audio).

Lo de usar dos ADC es una técnica para mejorar un poco la relación señal ruido. Lo hace por ejemplo Sound Devices (al menos) en sus grabadores de la serie MixPre. 

La tecnología actual, además de conceptos básicos que condicionan la recepción, permite añadir pretaciones que algunos modelos incorporan como salida de imagen, conectividad, etc.

Lo que también es un reto para los fabricantes es diferenciar gamas. Eliminando componentes caros como filtros de cristal o mecánicos y ejecutando todo eso en software las diferencias se diluyen. 

 

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EA2J
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18 mayo, 2022 13:11     #375711

En ese sentido el IC-7300 tiene un aspecto muy interesante que coincide con el artículo. Hacen una conversión directa y después dividen la señal entre dos caminos: uno de banda ancha para mostrar el análisis de espectro y otro para demodular. Un concepto similar al que muestran, aunque en el caso del artículo hacen esa división en el dominio analógico para asegurar que la señal a demodular está lo más limpia y planchadita posible.

En este sentido los componentes embebidos, por ejemplo las FPGA tienen un papel importante como el procesamiento en paralelo, estos sistemas reducen los costos de producción ya que una inversión inicial en I+D se traduce en una reducción de costos de producción en series largas, con la ventaja adicional de que es posible implementar mejoras por la vía de actualizaciones del software sin sustituir componentes.

Este enfoque también plantea debates interesantes, como por ejemplo, si es aceptable pagar por las mejoras (nuevas prestaciones no por solución de bugs). Esto tendría un costo pero rentabilizaría la investigación. Y esta es una consecuencia de los avances hacia un equipo perfecto que define el autor en su artículo.

 

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EA3D
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18 mayo, 2022 13:24     #375712

Buenos días, el IC-7300 emplea en RX un ADC de 14 bits, y en TX un DAC de 12 bits:

https://www.ab4oj.com/icom/ic7300/main.html

Saludos

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EA2EKH
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18 mayo, 2022 13:32     #375713
Publicado por: @ea2j

En ese sentido el IC-7300 tiene un aspecto muy interesante que coincide con el artículo. Hacen una conversión directa y después dividen la señal entre dos caminos: uno de banda ancha para mostrar el análisis de espectro y otro para demodular. Un concepto similar al que muestran, aunque en el caso del artículo hacen esa división en el dominio analógico para asegurar que la señal a demodular está lo más limpia y planchadita posible.

En este sentido los componentes embebidos, por ejemplo las FPGA tienen un papel importante como el procesamiento en paralelo, estos sistemas reducen los costos de producción ya que una inversión inicial en I+D se traduce en una reducción de costos de producción en series largas, con la ventaja adicional de que es posible implementar mejoras por la vía de actualizaciones del software sin sustituir componentes.

Bueno, usar una FPGA en el fondo es parecido a usar un DSP. En cualquier caso sigue siendo SDR, claro. 

Este enfoque también plantea debates interesantes, como por ejemplo, si es aceptable pagar por las mejoras (nuevas prestaciones no por solución de bugs). Esto tendría un costo pero rentabilizaría la investigación. Y esta es una consecuencia de los avances hacia un equipo perfecto que define el autor en su artículo.

En el mundo del audio algunos fabricantes están explorando esa vía. Por ejemplo, Sound Devices. Yo tengo un MixPre-3 comprado en 2018. Posteriormente al lanzamiento añadieron algunas funcionalidades que son interesantes para algunos, y las han lanzado como plugins opcionales.

Por ejemplo, al mío le añadí el plugin para música (pensado para hacer grabaciones multipista de música y algo de edición sobre la marcha) y el automixer que es una bendición para hacer cosas como grabar entrevistas. Con la excusa de las mejoras ya va por la versión 8 del firmware y siguen añadiendo mejoras.

Eso sí, es un fabricante alérgico a la rotación rápida de modelos lo que además es una buena ventaja.

En nuestro mercado... ¿Cómo reaccionaríamos si nos dijeran que por 100 euros podemos incorporar una mejora significativa? Yo con el 7200 no me lo pensaría por ejemplo. 

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EA2J
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18 mayo, 2022 15:24     #375714

Es cierto, ha sido un error, se comenta que el ADC es de 14 bit cuando el ADC de otros equipos es de 16 bit. Lo que es cierto es que la afirmación del tipo de ADC que utiliza el IC-7300 por lo menos hasta 2018 no era oficial ya que la identificación estaba borrada e Icom no lo indica ni en el manual de servicio.

Que quede constancia que estoy muy satisfecho con las prestaciones del IC-7300 y estoy convencido que es un gran equipo con una de las mejores relaciones calidad/precio del mercado. Echo en falta una característica que hubiera costado muy poco el implementarla que una salida para un visor de espectro externo y un CAT gráfico.

Y estoy de acuerdo con Borja, cualquier costo razonable por las mejoras sería aceptado de inmediato.

Tengo una curiosidad. La única implementación de un visor de espectro externo lo tiene el N1MM a través de una conexión serie. Requiere una velocidad de 115200 baudios. Tengo la duda si es información vía CI-V (no he leído esa parte del protocolo) pero no veo otra vía ya que la comunicación IQ no está prevista y el equipo dispone de una tarjeta de sonido propia, teniendo en cuenta además que la única vía de comunicación es el puerto USB. Otro aspecto a considerar es que el control de frecuencia en el equipo se puede con el N1MM con el ratón sobre el visor de espectro lo cual me hace pensar que es propio protocolo, frecuencia, intensidad de la señal la que procesa el N1MM. En cualquier caso es un tema interesante.

Otra característica muy interesante es la salida de imagen HDMI que tienen algunos modelos Yaesu aunque no sirva para CAT. (supongo) 

Edito, hay más implementaciones del visor externo, una de ellas del propio Icom RS-BA, pero es una reproducción del de la pantalla del equipo y otro intento fallido (por lo menos hace un año) de HRD, quizá haya alguna más que desconozco.

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18 mayo, 2022 15:35     #375716

Bueno, usar una FPGA en el fondo es parecido a usar un DSP. En cualquier caso sigue siendo SDR, claro.

Desde un punto de vista digital, estoy de acuerdo, las señales se modifican en ámbito de los números en ambos chips. Pero una FPGA es diferente desde el punto de vista físico del microprocesador que utiliza un DSP. La FPGA permite procesos en paralelo, como sabes, la FPGA es un array de puertas lógicas programable. Ambos dispositivos tiene un propósito diferente en el mismo ámbito digital.

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EA3D
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18 mayo, 2022 15:46     #375717

Win4Icom permite controlar el equipo y ver el espectro: https://icom.va2fsq.com (no tengo ninguna vinculación con ellos). Saludos

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EA2EKH
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18 mayo, 2022 15:51     #375718
Publicado por: @ea2j

Es cierto, ha sido un error, se comenta que el ADC es de 14 bit cuando el ADC de otros equipos es de 16 bit. Lo que es cierto es que la afirmación del tipo de ADC que utiliza el IC-7300 por lo menos hasta 2018 no era oficial ya que la identificación estaba borrada e Icom no lo indica ni en el manual de servicio.

De hecho con el ruido habitual en las bandas puede que no haya demasiada diferencia entre 14 ó 16 bits. En el peor de los casos, la ganancia de RF es tu mejor amiga 😉 (O esa función que llama IP Plus, que entiendo que reduce un poco una ganancia en la etapa frontal).

Tengo una curiosidad. La única implementación de un visor de espectro externo lo tiene el N1MM a través de una conexión serie. Requiere una velocidad de 115200 baudios. Tengo la duda si es información vía CI-V (no he leído esa parte del protocolo) pero no veo otra vía ya que la comunicación IQ no está prevista y el equipo dispone de una tarjeta de sonido propia, teniendo en cuenta además que la única vía de comunicación es el puerto USB. Otro aspecto a considerar es que el control de frecuencia en el equipo se puede con el N1MM con el ratón sobre el visor de espectro lo cual me hace pensar que es propio protocolo, frecuencia, intensidad de la señal la que procesa el N1MM. En cualquier caso es un tema interesante.

Es posible configurar la salida digital de audio para que proporcione I+Q en vez de audio demodulado, aunque, claro, con un ancho de banda muy limitado por lo que no se podría ver más de unos pocos KHz. La señal que proporciona es una frecuencia intermedia de 12 KHz tanto en forma analógica (salida de audio del puerto ACC) como digital (salida de audio USB). Página 12-7 del manual "avanzado". 

Ten en cuenta que el puerto USB en realidad contiene dos dispositivos diferenciados.

  - Codec de audio

  - UART

De hecho si miras el esquema uno de los chips es un hub USB que a su vez conecta con un codec de audio USB y una UART. Ni más ni menos.

Mirando el manual veo que hay un comando CI-V (comando 27 0 "Scope waveform data", página 19-12) que permite leer los datos

de la representación del espectro. 

Requerirán 115200 bps para que la velocidad de refresco sea aceptable 😉 Aunque la resolución real del espectro no será superior a la de la pantalla.

 

MOtra característica muy interesante es la salida de imagen HDMI que tienen algunos modelos Yaesu aunque no sirva para CAT. (supongo) 

Edito, hay más implementaciones del visor externo, una de ellas del propio Icom RS-BA, pero es una reproducción del de la pantalla del equipo y otro intento fallido (por lo menos hace un año) de HRD, quizá haya alguna más que desconozco.

Todo esto a no ser que exista alguna funcionalidad no documentada. Pero lo dudo.

73, Borja EA2EKH
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18 mayo, 2022 16:47     #375720

La salida de FI tiene un ancho de banda de 12 kHz para permitir la decodificación de DRM en un ordenador. Saludos

P.D.: también soy de los que tienen un IC-7300

Esta publicación fue modificada hace 2 meses por EA3D
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18 mayo, 2022 17:10     #375721

Ya, entiendo que el codec de audio se utiliza para los modos digitales, y el comando 27 daría forma al espectro, los demás comandos como el 0x00 y 0x00 la frecuencia.

¿Dónde tiene la salida de IF? ¿En el conector ACC?

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EA2J
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18 mayo, 2022 17:17     #375722
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Efectivamente, nunca había analizado el comando 27, tiene 10 subcomandos e información suficiente para general un visor de espectro, no creo que sea por FI, sino por CI-V. Desde luego bastante complicado...

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18 mayo, 2022 17:32     #375723

La salida de FI puede estar en el ACC y en el USB, aunque no sé decir cómo porque aún no he estudiado el tema. Tampoco sé si son excluyentes. Saludos, Sergio

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EA2EKH
Mensajes: 899
18 mayo, 2022 17:36     #375724
Publicado por: @ea2j

Ya, entiendo que el codec de audio se utiliza para los modos digitales, y el comando 27 daría forma al espectro, los demás comandos como el 0x00 y 0x00 la frecuencia.

¿Dónde tiene la salida de IF? ¿En el conector ACC?

No me lees 😀

Es posible configurar la salida digital de audio para que proporcione I+Q en vez de audio demodulado, aunque, claro, con un ancho de banda muy limitado por lo que no se podría ver más de unos pocos KHz. La señal que proporciona es una frecuencia intermedia de 12 KHz tanto en forma analógica (salida de audio del puerto ACC) como digital (salida de audio USB). Página 12-7 del manual "avanzado". 

No son excluyentes, la salida de audio del puerto ACC (si no recuerdo mal) está conectada en paralelo a la entrada analógica del codec de audio que va a parar al USB. Vamos, que es lo mismo. 

Pero bueno, 12 KHz no dan para mucho como visión de espectro, excepto para aplicaciones como mirar con mucho detalle el espectro de una señal (y, por ejemplo, decirle a un colega si su señal está muy barbuda o bien afeitadita) 😉

 

73, Borja EA2EKH
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19 mayo, 2022 17:20     #375736

OK a veces uno está espeso, cosas de la edad, he mirado por curiosidad y normalmente trabajo con 100 KHz en pantalla. Gracias Borja. Me estoy pasando al ESP32 en lugar de Arduino quizá me plantee pasar al Linux LOL

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19 mayo, 2022 17:48     #375738
Publicado por: @ea2j

OK a veces uno está espeso, cosas de la edad, he mirado por curiosidad y normalmente trabajo con 100 KHz en pantalla. Gracias Borja. Me estoy pasando al ESP32 en lugar de Arduino quizá me plantee pasar al Linux LOL

Ah el ESP32 es muy divertido si lo programas en Python. En dos patadas y media conectas algún sensor y lo lees. Y hay módulos con Bluetooth LE, LoRa, WiFi...

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