Hilfe bei Abschaetzung A/D-Wandler gesucht

Aug 31, 2006 25 Replies

Hallo Gemeinde,



ich spinne gerade ein kleines Gedankenexperiment zusammen und würde gerne auf den geballten Sachverstand hier zurückgreifen, um eine Abschätzung für die Praktikabilität machen zu können.



Folgende Idee: man nehme eine breitbandige Antenne für den Frequenzbereich 150kHz - 30Mhz (also den klassische AM-Rundfunkbereich), gebe das Antennensignal auf einen geeigneten Bandfilter und digitalisiere das ganze mit einem A/D-Wandler. Nach Shannon müsste man mit 60 x 10^6 Samples/s digitalisieren, um das Signal wieder komplett rekonstruieren zu können.



Dann müsste es theoretisch möglich sein, das Signal durch D/A-Wandlung wieder herzustellen und einem Empfänger zuzuführen. Dieser Empfänger könnte dann ganz normal einen Sender abstimmen und Radioempfang ermöglichen.



Ich gehe mal davon aus, daß ein A/D-Wandler mit 6x10^7 Samples/s realisierbar bzw. käuflich ist. Was mir nicht klar ist, ist die nötige Genauigkeit. Gängige AM-Empfänger haben Empfindlichkeiten zwischen (ganz grob) einigen Microvolt, verkraften aber auch Spannungen im Millivoltbereich. Die erzielbare Dynamik des A/D-Wandlers müßte also



60dB sein, also wohl mindestens 12bit Auflösung haben.

Sind meine Gedanken soweit ok?


Martin


,
n

Siiiischer.... D och was soll das bringen? Da h=E4ttest Du einen Datenstrom von, sagen wir= =20 mal, 120 MByte/s (bei 16 Bit-Quantisierung), der braucht dann einen=20 wesentlich breitbandigeren Kanal, um von A nach B transportiert zu werden= =2E..

Mangels ausreichend schneller Wandler geht man AFAIK beim=20 "Softwaredefinierten Radio" heute noch immer so vor, dass man am Ende=20 auf eine relativ niedrige ZF heruntermischt, um diese dann zu=20 digitalisieren und z.B. per DSP weiter zu verarbeiten.

Wie gesagt, mich w=FCrde schon interessieren, was man mit o.g. Idee=20 erreichen kann.

Gru=DF,

Julien

Solche Wandlerbausteine gibt es zu kaufen. Hier

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haben wir bspw. AD 9765 verbaut.

Allerdings haben wir nur 4MB Speicher je Empfangskanal, das reicht also gerade mal für 2^20 Samples.

Es scheitert wie Julien schon schrieb an der notwendigen Bandbreite zum Rechner.

Ich hatte selbst schonmal mit dem Gedanken gespielt, mir ein Software-Radio zu bauen. :-)

Gruß Henning

Gruß Henning

Julien Thomas schrieb:

Also ich kenne eine Implementierung von SDR, bei der tatsächlich nichts gemischt wird sondern wie vom OP vorgeschlagen 0..30MHz auf einen Schlag digitalisiert und dann in einem FPGA weiterverarbeitet werden. Klappt. Allerdings ist mit die Auflösung des ADCs nicht bekannt.

Auch für dem Empfang des FM-Rundfunkbands wird dort nichts vorher gemischt sondern nur bandbegrenzt. Undersampling wäre dort das Stichwort.

CU Christian

Christian Zietz - CHZ-Soft - czietz (at) gmx.net WWW: http://www.chzsoft.com.ar/ PGP/GnuPG-Key-ID: 0x6DA025CA

Martin Jangowski wrote:=20

Shannon gibt Dir eine Untergrenze.=20

g
r

Ja, aber was h=E4ttest Du davon? Wenn Du die Daten (immerhin 60 MB/s --=20 nicht wirklich schwierig, aber auch nicht trivial...) schon digital=20 gespeichert hast, kannst Du sie auch digital auswerten.=20

Aber nicht billig.=20

F=FCr ein Gedankenexperiment schon. Die Umsetzung w=E4re teuer und br=E4cht= e=20 (mMn) wenig.

Michael

usrp

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macht sowas.

Uwe Bonnes bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt --------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------

Das ganze geistert durch die Foren von rmorg. Dort treffen sich die Freunde gepflegter Röhrentechnik und überlegen gerne mal, wie man seine Schätzchen sinnvoll ins Jetzt rüberrettet. Dabei wollen doch erkleckliche Mengen an Teilnehmern zumindest einige Geräte ihrer Sammlung auch noch in Zukunft in Betrieb halten, und das geht beim zunehmenden Schwund an AM-Sendern immer schlechter. Daher gibt es (selbstverständlich röhrenbestückte) Prüfgeräte (um hier böse Worte nicht öffentlich zu machen), die analoge Quellen im Mittelwellenbereich hörbar machen, es wird über die aktuellen UKW-Kleinstsender für Autoradios als Ersatz diskutiert usw.

Nachdem Versuche mit Videorecordern fehlgeschlagen sind (warum wohl...), wird über andere Lösungen zur Archivierung einzelner Rundfunkbänder nachgedacht. Die von mir angedachte Lösung wäre der Rundumschlag... solange die Speichermedien reichen, könnte man eine umfassende Archivierung des derzeitig existentierenden Geschehens in den AM-Bändern erreichen.

Martin

"Martin Jangowski" schrieb im Newsbeitrag news:ed6c8l$tb0$ snipped-for-privacy@inside.p-i-n.com...

Hallo Martin,

wenn du das ganze Band auf einmal empfängst, dann ist das Signal viel größer. Beispiel: 100 nicht korrelierte Sender mit 1mV Faktor 0 ungefähr vier für Rauschen. V=Wurzel(100)*1mV*Faktor = 40mV Nehmen wir ein kleinstes Signal von 4uV und einen Rauschabstand von

20dB(10).

Auflösung = 40m/4u*10=100000

Das sind ungefähr 17bit Auflösung die der A/D Wandler bringen muss. Das ist verdammt viel bei 60MHz. Ein weiterer Nachteil ist, dass breitbandig sporadische Störungen den A/D Wandler übersteuern.

Schon eher brauchbar wird das Ganze wenn man die 30MHz in schmale Bänder aufspaltet.

Siehe oben.

Gruß Helmut

Martin Jangowski schrieb:

Bei der errechneten Datenrate von 120MByte/s dürften Größe und Geschwindigkeit der üblichen Speichermedien allerdings ein Problem sein, jedenfalls, sofern man längere Zeit und nicht nur einen kurzen Ausschnitt archivieren möchte.

CU Christian

Christian Zietz - CHZ-Soft - czietz (at) gmx.net WWW: http://www.chzsoft.com.ar/ PGP/GnuPG-Key-ID: 0x6DA025CA

Ja. Allerdings brauchst du nicht 60MSample/s, solange dein zu empfangendes Signal nicht so breit ist. Wenn man den Herrn Shannon einen Tritt in den Hintern gibt, kann man das bei Unterabtastung entstehende Aliasing ausnutzen und sich einen Mixer und einen teuren ADC ersparen. Wichtig ist nur, dass die Sample/Hold-Stufe des ADCs mit der Frequenz zurecht kommt.

Fast jeder Empfänger für irgendwas digitales (DVB, WLAN, etc.) arbeitet so. Das kritische ist nur der Bandpass davor. Eine Verstärkungsregelung (AGC) vor dem ADC wäre auch noch hilfreich, sonst brauchts du zuviele Bits im Wandler für die nötige Dynamik...

Georg Acher, acher@in.tum.de http://www.lrr.in.tum.de/~acher "Oh no, not again !" The bowl of petunias

"Christian Zietz" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@individual.net...

Leihst du mir mal dein altes Radio, ich will die alten Sender mit der alten Musik hoeren.... (Oje, versuchts doch mit einem Amateuer AM Sender)

Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Das geht auch praktisch, wenn man nur will.

So ist es. Sogar noch deutlich schneller.

Dann kann man per Oversampling Samplerate gegen Dynamik eintauschen.

Wir hier schon dargelegt, summieren sich die einzelnen Sender recht nett, d.h. 16 Bit Dynamik dürfen es schon sein, oder eben entsprechendes Oversampling.

Geht selbstredend, gibts schon, z.B. sind 16 Bit / 130 MSPS bei LT ab ca. 93 $ erhältlich.

( Die _Extraktion_ von Rundfunkprogrammen per Digital Down Converter funktioniert definitiv, BTDT, auch wenn in meiner Anwendung das Signal erstmal über den GHz-Bereich umgesetzt wird. Zum Einsatz kommt dann ein schneller Dual 14 Bit Wandler, Radio ist bei der Anwendung aber nur Gaudi, eben ein Luxus-Digitalradio fürs Labor ;-)

Wenn man mit etwas Oversampling arbeitet, z.B. 100 MSPS, damit der Anti-Alias-Tiefpass vernünftig machbar ist, gibt das halt schlappe 1,6 GBit/s Datenstrom, nach einem digitalen Filter wird es knapp 1 GBit/s sein, ggf. bekommt man den auch noch relativ verlustfrei etwas kleiner (z.B. Differenz/huffman-codiert).

Den auf ein bis max. zwei GE Interfaces eines _geeigneten_ Motherboards (das die Datenrate auch intern pack) verteilt, oder in der Gold-Platin-Variante auf ein 10GE oder ein STM-16 und gut ist. Dort wird es dann auf ein UW-SCSI-RAID gegeben und auf Harddisk gespeichert.

Nichts, was unmöglich wäre.

Die Leute bei den Teilchenbeschleunigern haben weit höhere Datenraten aus Versuchen abzuspeichern.

Ja, das ist dann halt eine _sehr_ luxoriöse Art, Radio zu hören.

Wie gesagt, technisch kein Problem, alleine, Du wirst es nicht bezahlen wollen, weil das Teure die _Entwicklung_ zur Weiterführung des entstehenden Datenstroms zur Komprimierung und Abspeicherung ist. Es sein denn, Du kennst irgendeinen reichen Ölscheich, dann nur her mit dem Auftrag ;-)

Der eine steht auf Mamorbäder und goldene Türklinken, warum dem anderen dann nicht sein Digital A/D-D/A mit angeschlossenem Röhrenradio ;-)

Gruß Oliver

Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Pah, Du immer mit Deinen anspruchslosen Null-Komfort-Lada-Lösungen ;-)

Da fehlen doch dann die ganzen Interferenzen der anderen Sender und man kann die Trennschärfe der Schätzchen nicht wirklich beurteilen.

Außerdem: Wie willst Du die Powerline-Störungen simulieren ?

Dies ist ein Hai-Tek-Forum, jawoll ;-)

Gruß Oliver

P.s.: Es gibt eine Anwendung, wo das mit dem Einlesen ganzer Bänder _genau_so_ wie vom OP gewünscht wird, nur zusätzlich mit Frequenzumsetzung pro Band in das Basisband und zurück: Fernsehkabel über digitale Glasfaser.

Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Sowas gibt es. Wird verwendet als Überwachungsempfänger, der es erlaubt, auch im Nachhinein noch unbekannte Verfahren zu decodieren, Kryptoverfahren zu entdecken und zu brechen usw. Mit einem Netz solcher Empfänger und synchronsiertem Takt kann man sogar im Nachhinein noch Peilungen durchführen, also rein aus den Aufzeichnungen heraus. Was sowas kostet, und wer sowas verwendet, nun, das dürfte offensichtlich sein. Guggsch Du

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Hallo Oliver,

Also mir reicht AM aus einem normalen Radio. Gestern wegen ueberlaenger Ladung mit 70km/h ueber den Highway gezuckelt und dort fetzige Mariachi Musik gehoert (hat uebrigens sehr viele bayrische Elemente drin).

Gerade in EET Germany gelesen, dass schon wieder DAB "im Kommen" sei. Woanders, dass eine Firma in DRM investiert. Gaehn! Who needs this stuff?

Manchmal muss man sich fragen, wieviel High-Tech der Mensch wirklich braucht.

Das Hauptproblem loest dies auch nicht: Ein Programmqualitaet, die sich langsam dem Nullpunkt naehert :-(

Was mich jetzt an einen alten Thread erinnert: Ich glaube immer noch, dass ein gesichtsloser Billisch EMV Pre-Compliance Speki einen guten Markt haben koennte. Nix Display, kein Akku, keine Tasten. Nur eine Dose mit USB und BNC. Aber das ist ein anderes Thema...

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Joerg schrieb:

DAB als UKW-Ersatz, DRM als digitale Kurzwelle. Unterschiedliche Anforderungen. Nicht entweder-oder, beides.

Gruß Henning

henning paul home: http://www.geocities.com/hennichodernich PM: henningpaul@gmx.de , ICQ: 111044613

Wohl wahr.

Ein kleines Display sollte ein Messgerät stets haben, sonst darf es nichts kosten ;-/

Ansonsten: Wart es ab, hier spielt schon ein Prototyp u.a. mit einem 14 Bit Wandler, DDC und beschleunigter PLL.

Nur wird noch ein bisserl Kleinkram verbessert und der Tag hat nur 24 Stunden und unsere Entwicklung ist derzeit sehr gut ausgelastet.

Gruß Oliver

Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Joerg wrote:=20

=20

=20

Ich finde den Qualit=E4tssprung von AM nach DRM schon beachtlich. Wenn man= =20 bedenkt, da=DF Lang- und Mittelwelle in Europa wegen der vglw. schlechten= =20 Qualit=E4t fast ausgestorben, aber im Vergleich zu einer fl=E4chendeckenden= =20 UKW-Versorgung f=FCr den Sender sehr Preiswert sind, k=F6nnte ich mir damit= =20 durchaus ein Comeback dieser B=E4nder vorstellen.=20

DAB ist eine ganz andere Baustelle...=20

=20

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Michael

Hallo Henning,

Danke, das war mir schon klar. Aber ob die Menschheit so etwas braucht, bezweifle ich eben. Besonders bei DRM. Die Mehrheit der Leute, die gescheite Nachrichten nur per Kurzwelle bekommen koennen, verdienen weniger als $5 pro Tag und haben keine Ersparnisse. Bei denen muss das alte Radio so lange es geht leben, einen Digitalempfaenger koennten sich viele nie leisten.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Hallo Oliver,

Hier nicht. Viele haben diese USB Scopes und die sind nicht kostenlos. Selbst fuer den kleinsten Labjack muss man einen Hunderter abdruecken.

Solche kleinen Displays bringen eh nicht viel, wenn man mal ueber die 40 ist. Wenn ich eine Message auf meinem Handy lesen will, muss ich meist erst nach der Brille suchen.

Und irgendwann muss man ja auch mal Mopped fahren :-)

Regards, Joerg http://www.analogconsultants.com

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