Автор Тема: Шумомер из RTL-SDR "свистка"  (Прочитано 85006 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2214
  • Репутация: +399/-102
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #165 : 28 Март 2015, 09:27:00 »
3.   Автоматическая регулировка усиления «свистка» не просто так рекомендуется по умолчанию. Это связано с тем, что динамический диапазон в «свистке» ограничен, АЦП там 8-ми битный. При малых уровнях сигнала ошибка измерения может оказаться большой, все это программа отмечает и принимает к сведению, а автомат выставляет такой уровень, чтобы ошибку измерения снизить по минимуму. Диапазон регулировки усиления в «свистке» приличный, причем, автомат по уровню срабатывает и в режиме измерения так, что влияние слабой динамики «свистка» на результат измерения сведено к минимуму.
     Вчера в который раз разбирались с измерителем NF.  Тюнер E4000. Диапазон 435 МГц. ENR ГШ 15.6 дБ. Дополнительный МШУ с усилением 60 дб (позже 40 дБ), и полосой 7 МГц.
С АРУ при калибровке программа поднимает усиление тюнера до максимального, 34 дБ.  При установке усиления вручную  достаточно 10 дБ (при этом Y фактор приемлемый).   После калибровки подключаю DUT (LNA 20 dB, NF примерно 0.7 dB).  Нет стабильности показаний NF :(   В зависимости от выбранного усиления тюнера показания NF существенно отличаются (до единиц дБ).
    Кто сталкивался с такими проблемами?  У всех так, или где копать?

Из описания тюнера E4000 ясно, что общая регулировка усиление LNA, смесителя, и IF составляет почти 100 дБ.  Какое усиление показывает программа в окне Gain (общее усиление тюнера, или какие его частей) ?  В ходе калибровки, или измерения бывают моменты, когда по водопаду видно что усиление меняется, но показания Gain при этом не изменяются.   Какой алгоритм заложен при выборе усиления при калибровке? 
    В режиме измерения усиление тюнера так же изменяется. Не сбивается ли при этом калибровка?  Выше описывал что при изменении усиления вручную показания NF разные.  Понятно, это может происходить из-за недостаточной чувствительности тюнера (при малом усилении). Но похоже, дело не только в этом.
   Хочется разобраться все же, можно ли измерять таким прибором NF  менее 1 дБ.  Пока подстроить что либо во входной цепи МШУ не реально, - за время настройки показания уплывают сами по себе даже после длительного прогрева :(
   Интересно как реализован в программе детектор интегральной мощности в полосе измерения, и какова его точность.  С каким максимальным усилением DUT может работать прибор?  По динамическому диапазону приводят данные в 46 дБ.
« Последнее редактирование: 28 Март 2015, 10:10:27 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2214
  • Репутация: +399/-102
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #166 : 30 Март 2015, 20:34:17 »
Господа!
Может быть кто скажет какой NF "свистка" без пред усилителя у вас получается?
В даташите на E4000 пишут около 6 dB NF. Но это в узкой полосе. У меня менее 10dB  NF выходит лишь с усилителем на входе свистка в 40 дб.  Подозреваю что он неисправен.
   Или ни кто этот измеритель не запустил до конца? За неделю ни одного ответа :(
« Последнее редактирование: 30 Март 2015, 21:10:24 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн RW3AZ Александр

  • Silent KEY (SK)
  • Ветеран
  • *
  • Сообщений: 2815
  • Репутация: +417/-62
    • RW3AZ Page
  • QRA: KO85TT
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #167 : 30 Март 2015, 22:09:25 »
NF  свистка на Е4000 с LNA на MGA30889  около 3 dB в полосе 2 MHz.
Since 1965. Ex: UA3BAA, UV3BW, UA3ACZ, 3XD2Z.
VETERAN#533,   CTC#1132

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2214
  • Репутация: +399/-102
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #168 : 02 Апрель 2015, 08:43:43 »
Едва ли "свисток" хорошее решение измерителя NF.  Заказал еще один, проверю версию о неисправности первого. НО..
    Главное в измерении NF Y методом это детектор способный определить разницу между мощностью шума с выключенным и включенным ГШ, с точностью 0.01 дБ.  Изучив даташит разных детекторов прихожу к выводу, - нужно чтобы график linearity error был как можно более плоский в диапазоне входных уровней не менее 20 дБ. RF detector ultra precision linearity error - вот это параметр нам нужен в первую очередь!
   http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD637.pdf  - это прецизионный RMS детектор низкочастотный. High accuracy 0.02% maximum nonlinearity, 0 V to 2 V rms input.  Потребует смесителя с нулевой ПЧ, и I/Q демодулятор.
   Из детекторов с широкой полосой интересен это: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADL5500.pdf
   http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/5587f.pdf - этот содержит встроенный 12 бит АЦП. 0.014dB/Bit (12-Bit) ADC Resolution (VREF= 1.8V). 
   Перед детектором тюнер (конвертер) со стабильным усилением во времени (в том числе от температуры).  Хотя при измерении Y фактора величина усиления не так критична.  На "свисток" мало надежды :(   Нужна команда для разработки нормального измерителя NF, по схеме близкой к Спанфи с учетом выше сказанного.
   Схожая проблема решается в Радиометрах, - радиотелескоп способный улавливать разницу мощности излучения (шума) космических источников с разрешением до 0.001 дБ.
« Последнее редактирование: 02 Апрель 2015, 08:50:29 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +125/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #169 : 02 Апрель 2015, 10:25:07 »
Главное в измерении NF Y методом это детектор способный определить разницу между мощностью шума с выключенным и включенным ГШ, с точностью 0.01 дБ ... Схожая проблема решается в Радиометрах, - радиотелескоп способный улавливать разницу мощности излучения (шума) космических источников с разрешением до 0.001 дБ.

Такая точность измерений в масштабе Y-фактора ~ 5-10 dB это круто. Малый прирост шума в доли dB зафиксировать можно, и с относительно простой техникой, надо только о длительном усреднении шума подумать. А вот с такой точностью померить Y фактор в 10 dB сложнее.

   http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD637.pdf  - это прецизионный RMS детектор низкочастотный. High accuracy 0.02% maximum nonlinearity, 0 V to 2 V rms input.  Потребует смесителя с нулевой ПЧ, и I/Q демодулятор.

У меня есть экспериментальный прототип измерителя в полосе 5-100 kHz на этом детекторе, время усреднения десятки секунд в лучшем случае, думаю, будет порядка полуминуты-минуты цикл одного измерения. Но и так не расcчитываю получить точность выше нескольких сотых dB. Есть тонкости проектирования такого измерителя, существенные, если ставить задачу о точности: анализ возможных ошибок проделал, помимо тех, что описаны в datasheet на этот детектор. Поверьте, там есть над чем подумать, а работу над созданием измерителя надо начинать именно с такого анализа.

И пробовал его уже с конвертером 10  GHz, включенным по схеме прямого преобразования.
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2214
  • Репутация: +399/-102
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #170 : 06 Апрель 2015, 06:58:49 »
https://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2015/03/noise_figure_measurements_of_rtl_sdr_dongles/
Both methods require measuring the power of the signal exiting the receiver. I implemented a power meter in GNU Radio using the flow graph shown below (GRC file). It measures true (RMS) signal power in a 200 kHz wide band that is offset by -500 kHz from the center frequency of the tuner.
    Что за файлы в папке grc file ? Как реализован RMS измеритель мощности?
« Последнее редактирование: 06 Апрель 2015, 07:03:11 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +125/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #171 : 06 Апрель 2015, 11:41:06 »
Как реализован RMS измеритель мощности?

Программно, flow graph это структура программы, типа схемы алгоритма. И спросить можно автора, там обсуждение идет в камментах.
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).

Оффлайн RA4HGN Сергей

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 184
  • Репутация: +54/-4
  • QRA: LO53ac
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #172 : 22 Июль 2015, 09:05:36 »
Что за файлы в папке grc file ? Как реализован RMS измеритель мощности?
grc файлы  открываются в утилите gnuradio-companion пакета gnuradio. Приложенный автором grc-файл реализует алгоритм вычесления сдеднеквадратичного уровня мощности входного сигнала в полосе 200 кГц, которой он потом использует для расчета NF двумя методами - с использованием генератора сигнала и Y-методом с генератором шума.
Запустил файл, работает
скрин файла в gnuradio-companion
графический интерфейс скрипта
grc-файл

Оффлайн UR5WDI

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 20
  • Репутация: +5/-0
  • QRA: KN19rg
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #173 : 29 Июль 2015, 11:21:27 »
Ув. коллеги, кто нибудь проверял ШГ DF9IC ? Сколько там ENR на разьеме . Что то она у меня мало шумит на IC910H, как для 15db на 144.

Оффлайн RW3AZ Александр

  • Silent KEY (SK)
  • Ветеран
  • *
  • Сообщений: 2815
  • Репутация: +417/-62
    • RW3AZ Page
  • QRA: KO85TT
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #174 : 29 Июль 2015, 11:50:14 »
Ув. коллеги, кто нибудь проверял ШГ DF9IC ? Сколько там ENR на разьеме . Что то она у меня мало шумит на IC910H, как для 15db на 144.

Судя по этому тексту "Zener diode 15 dB ENR 2,5 GHz" она и должна шуметь, как 15-ти децибельная головка.
Since 1965. Ex: UA3BAA, UV3BW, UA3ACZ, 3XD2Z.
VETERAN#533,   CTC#1132

Оффлайн UR5WDI

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 20
  • Репутация: +5/-0
  • QRA: KN19rg
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #175 : 29 Июль 2015, 13:00:17 »
У меня ВКЛ/ВЫКЛ = 1 балл, т.е. 6db. Не маловато ?

Оффлайн RW3AZ Александр

  • Silent KEY (SK)
  • Ветеран
  • *
  • Сообщений: 2815
  • Репутация: +417/-62
    • RW3AZ Page
  • QRA: KO85TT
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #176 : 29 Июль 2015, 14:23:12 »
У меня ВКЛ/ВЫКЛ = 1 балл, т.е. 6db. Не маловато ?

Так эта цифра ещё зависит и от коэфф. шума вашего приёмного устройства. Попробуйте прикинуть ENR головки, если Вы конечно знаете Кш приёмника (трансивера) с помощью экселевского калькулятора Кш. Скачать калькулятор можно с сайта RA3WDK.
Since 1965. Ex: UA3BAA, UV3BW, UA3ACZ, 3XD2Z.
VETERAN#533,   CTC#1132

Оффлайн UR5WDI

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 20
  • Репутация: +5/-0
  • QRA: KN19rg
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #177 : 30 Июль 2015, 20:59:49 »
Ну кочно точно не знаю, по форумах пробегало, что где-то NF=3,0 - 3,4db. По калькулятору,- если ГШ= 15дб то NF=10,26db , а если ориентироваться на NF 3-3,4db , то ENR = 8db/ NF=3,26 db.

Оффлайн ur5efx Игорь

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1155
  • Репутация: +74/-9
  • QRA: KN78ol
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #178 : 08 Октябрь 2015, 17:03:49 »
У меня ВКЛ/ВЫКЛ = 1 балл, т.е. 6db. Не маловато ?
У меня точно такое значение. Подбирал стабилитроны, нет разницы. На днях измерю с помощью СПАНФИ, отпишусь.
73!   ur5efx

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +125/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Шумомер из RTL-SDR "свистка"
« Ответ #179 : 17 Октябрь 2015, 09:26:18 »
Просмотрел статьи об измерителе на Avian's blog, запустил файл измерителя мощности. Вопрос у меня прежний, о нем в Тольятти речь шла, - ошибки измерений Y-фактора с помощью свистка. И насколько влияют на них 8 бит в АЦП свистка и, соответственно, ограниченная динамика.

https://www.tablix.org/~avian/blog/archives/2015/03/noise_figure_measurements_of_rtl_sdr_dongles/
Both methods require measuring the power of the signal exiting the receiver. I implemented a power meter in GNU Radio using the flow graph shown below (GRC file). It measures true (RMS) signal power in a 200 kHz wide band that is offset by -500 kHz from the center frequency of the tuner.
grc файлы Приложенный автором grc-файл реализует алгоритм вычесления сдеднеквадратичного уровня мощности входного сигнала в полосе 200 кГц, которой он потом использует для расчета NF двумя методами - с использованием генератора сигнала и Y-методом с генератором шума...

PS. GNUradio на Ubuntu, а Сергею ra4hgn отдельные thanks за доклад в Тольятти.
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).