Проект RD4D PaController

[UA9FAD]

Изначально проект задумывался как контроллер удаленного сетевого доступа для усилителя мощности в термоящике у антенны. Но у радиолюбителя есть ещё и приемник, параметры которого надо знать и контролировать, также нужна реальная оценка помеховой обстановки в эфире. Для этого в меню служит закладка Анализатор шума. Анализатор работает с любым SDR-приёмником совместимым с Console (SDR сейчас у любого "продвинутого" радиолюбителя), осуществляет захват потока I/Q в полосе +-48кгц от частоты, установленной на Console, есть функция усреднения Интеграл и Время графика - необходимые значения можно выставить.
SDR-приемник желательно иметь 12бит и более; у восьмибитного RTL SDR маловат динамический диапазон.
Для измерений шума солнца сначала запустить Console, в которой длжен быть открыт порт UDP 50004 (Viev-MAP65), затем в  PaController открыть закладку Анализатор шума нажать Запустить прием. Ниже будет график Continuum, если он "побежал" - всё в порядке, программа законнектилась с Консолью. Ниже графиков открыть Порог сигнала и отрегулировать движок так, чтобы красная линия на втором графике обрезала спуры (если они будут), но не трогала каналы с шумом. Затем включить Режим замера - Автоматический, в режиме
1. Шум Солнца - Автостарт и, вращая антенну, найти холодную точку (желательно Leo), следя за высотой первого графика и показаниями Dbm, остановиться на ней на 10сек (значение Интеграл по умолчанию) и повернуть антенну на Солнце. Найдя максимум нажать Автостоп, программа расчитает Y-factor и Tsys по Солнцу.
2. Шум нагрузки 50ом - Автостарт - точно также находим холодную точку, интегрируем, подключаем нагрузку 50ом, интегрируем, - Автостоп. Программа расчитает Шум нагрузки и Tsys нагрузка/небо.
В моем примере на скрине я не стал наводить антенну на Солнце, а просто подключил нагрузку, когда уровень РЭБ был поменьше - Yfaktor 9.6db это фактически небо/нагрузка - а по Солнцу должно быть ~ 17db - тогда расчеты Tsys по Солнцу и Tsys небо/нагрузка сравняются. Предварительно надо вручную заполнить данные в Tsys настройки.
Скачать программу можно из облака.  PaController v520 
Мануал во вложении

[UA9FAD]

Небольшая ремарка:
по сообщению Юрия в финальной части создания программы использовались три платных Искусственных Интеллекта - руководил Эксперт. После  проект был передан ИИ Скептик (самый злостный и дорогой), с его замечаниями возвращен Эксперту и окончательно переработан. Все ИИ очень любят Токены.

Я построил панораму помех в лунном участке диапазона 1296мгц в полосе 96кгц. при элевации тарелки 5 градусов, прошел от 315гр. до 65гр.. Слева и справа калибровочные метки шума нагрузки - соединил горизонтальной желтой линией. Иногда кривая графика опускается ниже этого уровня больше чем на 3 децибела -  там меньше помех и лучше горизонт, а т.к. ширина диаграммы 5 градусов - апертура только частично ложится на землю. На реальном графике можно мышкой измерять амплитуду помех (на скрине невозможно).

[UA9FAD]

Новая версия   v5.29

Добавлено новое меню Астрономия. При подключении внешнего GPS по USB , будет синхронизировать точное время на ПК без интернета, рассчитывает точные координаты и показывает на гугл картах (вдруг вы проснулись в незнакомом месте) рассчитывает реальное положение луны и солнца, восход/заход Солнца и Луны, склонение, потери EME (потери ОТНОСИТЕЛЬНО перигея 0 дБ в ближайшей точке, отрицательные дальше, как в колонке «Loss dB» календаря DL7APV), угол Солнце-Луна, температура неба.
 
С уважением,
Юрий Сергеевич
RD4D

[UA9FAD]

Новая версия  5.31 

Что сделано:
Калибровка по точкам — сохранение видно.
Байпас при TX без диапазона. Кнопка Bypass подсвечивается заранее (не дожидаясь клика) плюс отдельное предупреждение в главном окне и мини-виджете.
EME в календаре. Каждый день теперь показывает свой индекс EME
Дробный ввод шума нагрузки
Экспорт/импорт CONTINUUM. Кнопки рядом со «Стереть график» — сохраняют/загружают график в JSON с настоящими метками времени каждой точки. При импорте можно смотреть чужой график офлайн; если потом нажать «Старт», живой приём сам сотрёт импортированные данные, чтобы они не перемешались.
Мелкие исправления.
 
С уважением,
Юрий Сергеевич
RD4D

Идет процесс отработки схемы и печатной платы - они будут опубликованы позже.

[RT5D Сергей]

Добрый день! А что-то на подобие CANFI нельзя внедрить?

[UA9FAD]

Добрый день! А что-то на подобие CANFI нельзя внедрить?

 
Привет Сергей!
Можно попробовать вручную: в TSys настройки прописать значение Tнебо+spill 290град., в Тнагрузки шумовую температуру твоей головки + 290град., произвести измерение - вручную включая питание головки - и посмотреть Tsys (в левом верхнем углу). Но полоса-то всего 96кгц - гауссов шум "плохо усреднится" (у Канфи с RTL2832 в двадцать раз шире), точность будет мала. Хотя по любому лучше чем с 2Д2С.
У Юрия есть в голове проект измерителя шума с 12 или 16- битными SDR, а ИИ-эксперт ему быстро пишет - только успевай токены скармливать - не то что программисты "старой закалки" пишут ручную годами.
Я измеряю Nf на программе Марио TotalPower с RTL2832 - подбором аттенюатора вгоняю в линейный участок (он маленький). Зато хорошо работает Average - но всё равно измерения малых значений (<0.2db) относительно 290 градусов плюс-минус-лапоть, хотя Шумовая головка и RTL-ка в термостате.
На холодном рупоре измеряю методом сравнения с "эталонным" G4DDK Nf=0.153. Но сейчас эта лавочка закрылась - помехи от рэб.

зы ПодПрограммва задумывалась как оперативный контроль обстановки  - приехал в поле, прокрутил антенну и получил график - работать или ехать на новую позицию , за одним проверил работу техники.

[UA9FAD]

Готова очередная версия   v5.76 Предыдущие версии удалил из облака.
Добавлена функция измерения Nf LNA. Обладатели шумовой головки (желателен ENR в районе 5дб) могут присоединиться к тестированию. В перспективе получим замену HP7980  (а возможно и лучше) - есть возможность подключить SDR-Libre напоямую - без Консоли - и включать полосу пропускания до 10 мГц., убраны "завалы" на краях спектра и центральный провал. Введен режим измерения методом холодной нагрузки - как в современных измерителях
Вот аннотация Юрия:

Либра работает самостоятельно в измерении NF и анализатора шума. 10 МГц максимальная полоса. Добавлен датчик температуры и влажности корпуса с управлением обогревателем:
Железо
SHT45: SDA — D20, SCL — D21, плюс 5 В и GND.  Кабель I2C — до 10 см
Печка: выход D30 («плюс»), только через реле.
Как работает
Режим «авто»: обогрев, пока T корпуса ниже 5 °C, плюс гистерезис 3 °C. Сушка при RH ≥ 60 %, выключается на 5 % ниже.
Перегрев ≥ 60 °C выключает печку в любом режиме.
Режимы печки: выкл / авто / только сушка / вкл постоянно.
Три предупреждения: высокая влажность (≥ 80 %), перегрев корпуса и отказ датчика. Передачу они не блокируют, сирену не включают, снимаются сами по гистерезису. Видны жёлтой строкой на главном экране и в вебе.
Отображение: шкалы «T корпуса» и «Влажность» на главном экране, в виджете и в вебе, серии на графиках. Пока печка включена, у обеих шкал анимированный значок. На странице контроллера — плитки T, RH и «Печка».
Новые шкалы стоят в конце списка: на главном экране их видно после прокрутки, порядок можно поменять.
 
Как мерить NF (вкладка «NF» анализатора шума)
Подготовка
Выберите источник: Pluto/LibreSDR по сети или SDR Console. Задайте IP, частоту, Gain Pluto (по умолчанию 60 дБ: при малом усилении шум АЦП искажает замер) и полосу. Нажмите «Запустить приём».
В «Параметрах» введите ENR головки, Tхол (или флажок «T с платы»), потери кабелей 1 и 2, время накопления и число циклов.
Отключите АРУ. Между шагами усиление SDR не менять.
Шаг 1 — калибровка SDR. Головка ГШ прямо на входе SDR, нажмите «Авто (реле ГШ)». Контроллер сам переключает ГШ через реле (D29) и делает циклы ABBA.
 
Шаг 2 — МШУ. Головка на входе МШУ, выход МШУ — в SDR, снова «Авто». В плитках появятся NF МШУ, G МШУ, NF SDR, Y и погрешность.
 
После замера
 
Журнал. «Сохранить замер + график» — точка уходит в журнал; оттуда экспорт в CSV или формат VK3UM.
Помехи. Включите «Вырезать сигналы и QRM», если в полосе есть несущие. Мини-спектр прямо на вкладке помогает их увидеть.
Дрейф. Если SDR прогревается, используйте «Поправку на температуру SDR»: «Измерить дрейф» подберёт коэффициент сам.
Свип (только Pluto) — NF и G по диапазону частот, по точкам.
Режим «Станция» нужен для оценки по небу, Солнцу и нагрузке 50 Ом на вкладке «Измерение».
 
Плюсы
Метод как у HP 8970: G МШУ считается из тех же замеров, второй каскад (SDR) и кабели учитываются.
Без ручных переключений: реле ГШ и циклы ABBA работают автоматически, это уменьшает влияние дрейфа.
Несущие и помехи вырезаются из расчёта, мощность считается только по чистой части полосы.
Поправка на нагрев SDR повышает повторяемость замеров.
Журнал с экспортом и свип по частоте, без отдельного измерителя шума: хватает Pluto и головки ГШ.
С уважением,
Юрий Сергеевич
RD4D

[UA9FAD]

 Мануал HP8970

[UA9FAD]

В наличии два МШУ Zeenko Zk06. Обмерял оба- отличие небольшое. Пока нет интерфейса включения шумовой головки - включаю вручную.
Усиление LibreSDR поставил максимально возможное 73дб - так меньше флюктуации, но уменьшается динамический диапазон и занижается Gмшу при усилении >30db (его можно точно Аринстом посмотреть). Чувствительность Либры при этом 3.5дб, если оставить усиление по умолчанию 60дб - будет 5.5дб.  Мои настройки на скринах.
Фильтрация только внутренняя цифровая (в Либре).

[RX3DR Александр]

Виктор, отлично у тебя получается. Как часто вкл-выкл напряжение шумовой головки при измерении?

[UA9FAD]

Как часто вкл-выкл напряжение шумовой головки при измерении?

Я поставил накопление 2 сек. для начала - чтобы побыстрее. Головка "прогревается" (во всяком случае моя) , за несколько проходов в "горячем" убывают показания, потом стабилизируются  в каком-то пределе - оставляю среднее. Но это пока предварительно - надо позаниматься с настройками.

[UA9FAD]

Вышла шестая версия программы.
https://cloud.mail.ru/public/3VLM/iPwqNxRn5
В меню появились новые функции:
1. ЕМЕ-чат без сервера, на принципах LoRa
2. CW
3. Астрономические данные
Дорабатываются другие.

В телеграфе - Скиммер уже сейчас работает лучше, чем канадский - я проверил его в Кубке России и на Луне по сигналу UA3PTW 1296mHz. Скиммер также проходит обучение для приема авроральных (шипящих) сигналов. Может кто-то пртестирует в Авроре? Я не могу к сожалению - только 1296 ЕМЕ, а там максимальная либрация 30гц - сигнал слегка дрожит. Но на десяти гГц шипение бывает как в Авроре.

[UD2F]

Виктор, поправь ссылку. Просит открыть в приложении

[UA9FAD]

Виктор, поправь ссылку. Просит открыть в приложении

Это мой Яндекс-диск мудрит. Перезалил в майл-облако.

[UA9FAD]

Юрий прислал версию 6.01. На вопрос - какая разница с предыдущей? ответ - 10 часов работы ИИ.
https://cloud.mail.ru/public/HVak/bhHdLHm3M

Напомню, что Скиммер работает с консолью - в ней надо включить MAP-65, чтобы поток передавался по порту 5004 - точно так же, как и в Qmap. Запускаем Qmap, видим работающий водопад и запускаем Скиммер. Водопад на Qmap останавливается - Скиммер перехватывает поток. Останавливаем Скиммер - водопад на Qmap оживает. Скиммер декодирует станции в полосе 96кгц, левой мышкой на водопаде можно сузить полосу (лучший декод), правой расширить.
Если переназначить порты - можно одновременно заставить работать Qmap и скиммер - будет одновременный декод цифровых и телеграфных станций.
Улучшена работа чата.