[Sniper53 0]

Здравствуйте! Возникла следующая проблема: поступила команда от вышестоящего начальства разработать беспроводной приемопередатчик. Очень упрощенная схема выглядит следующим образом: ПК-> устройство цифровой обработки сигнала -> перенос на радиочастоту/усиление -> среда распространения -> МШУ, перенос в основную полосу -> оцифровка -> устройство ЦОС -> ПК. Схема довольно абстрактная, но в общих чертах именно так. Все хорошо, только я никогда не занимался цифровой обработкой сигналов, т.е. у меня достаточно знаний по обработке сигналов (модуляции, фильтрации, схемы расширения спектров и т.д.), но практически не сталкивался ни с ПЛИС ни с ПЦОС :crying: Но как говорится начинать никогда не поздно! Связь с компьютером должна осуществляться по ethernet, скорость передачи до 54 Мбит/с. Опыт у меня как я писал к сожалению отсутствует, поэтому прошу не критиковать за возможно абсурдные предположения! Как я понимаю необходимо на входе поставить ethernet-контроллер, который бы осуществлял прием данных с ПК и передавал дальше побитово по SPI (Вопрос! Реально ли по SPI организовать такую скорость передачи?) данные для осуществления канального кодирования и дальнейших манипуляций. Уж очень не хочется проектировать устройство на отдельных микросхемах (кодер, скремблер, модулятор, перенос частоты и т.д.) и уж тем более реализовывать на аналоговых!

И так основные затруднения: 1. Каким образом организовывается стык ПК с устройством ЦОС? Я понмию необходима микросхема согласования (т.е. ethernet-контроллер), чтобы в устройство ЦОС шел непрерывный битовый поток. Иногда пишут, что стык ethernet реализуется непосредственно в ПЛИС, это обязательно или можно готовым решением обойтись?

2. Что в таких задачах предпочтительнее использовать ПЛИС или ПЦОС? В данном устройстве не будет сложных мат. операций, за исключением дискретной фильтрации.

3. Подскажите какую-нибудь литературу по данным вопросам, буду очень признателен.

 

Буду благодарен за любую помощь! Заранее спасибо!

[CrimsonPig 0]

Здравствуйте! Возникла следующая проблема: поступила команда от вышестоящего начальства разработать беспроводной приемопередатчик. Очень упрощенная схема выглядит следующим образом: ПК-> устройство цифровой обработки сигнала -> перенос на радиочастоту/усиление -> среда распространения -> МШУ, перенос в основную полосу -> оцифровка -> устройство ЦОС -> ПК. Схема довольно абстрактная, но в общих чертах именно так. Все хорошо, только я никогда не занимался цифровой обработкой сигналов, т.е. у меня достаточно знаний по обработке сигналов (модуляции, фильтрации, схемы расширения спектров и т.д.), но практически не сталкивался ни с ПЛИС ни с ПЦОС :crying: Но как говорится начинать никогда не поздно! Связь с компьютером должна осуществляться по ethernet, скорость передачи до 54 Мбит/с. Опыт у меня как я писал к сожалению отсутствует, поэтому прошу не критиковать за возможно абсурдные предположения! Как я понимаю

..

Буду благодарен за любую помощь! Заранее спасибо!

 

Пойти в ближайший магазин и купить за 20 баксов рутер с wifi не судьба ? :)

 

[Sniper53 0]

Пойти в ближайший магазин и купить за 20 баксов рутер с wifi не судьба ? :)

 

Спасибо за совет, но такой вариант не подходит из-за специфичной обработки сигнала! Да и если бы так можно было поступить, то тему бы я не создал ;)

[CrimsonPig 0]

Спасибо за совет, но такой вариант не подходит из-за специфичной обработки сигнала! Да и если бы так можно было поступить, то тему бы я не создал ;)

 

разрешение вещать в мировой эфир своим специфически обработанным сигналом и всякие справки-сертификации уже есть ?

[Sniper53 0]

разрешение вещать в мировой эфир своим специфически обработанным сигналом и всякие справки-сертификации уже есть ?

 

Уважаемый CrimsonPig давайте обсуждать вопрос по существу и не разводить бесполезный флуд!

 

P.S. Если Вас беспокоит вопрос о сертификации оборудования, ознакомьтесь с решением ГКРЧ № 14-29-01 от 20.11.2014 "О выделении полос радиочастот устройствам малого радиуса действия", решением ГКРЧ № 10-07-01 от 15.07.2010 "О выделении полос радиочастот для РЭС любительской и любительской спутниковой служб", а также приказом Минкомсвязи России от 14.09.2010 № 124 (название слишком длинное...). Я думаю в них Вы найдете ответ на Ваш вопрос!

[jorikdima 0]

И в правду, что мешает использовать готовый велосипед?

Каковы требования? 54 Мбит это по воздуху нужно передать? Цифра больно знакомая :)

В целом я бы больше думал о беспроводной передаче, чем о связи ПК и приемника/передатчика.

Существуют отдельные устройства аналоговых т.н. IQ модуляторов/демодуляторов. Это RF миксер и фильтры и VCO. Так же отдельно есть ЦАП/АЦП, усилители. То есть если на рассывухе собирать, то не сказать бы что мого компонент будет. В этом деле цифровая часть (ПЛИС или ДСП) + связь с ПК это самое простое.

И про вещание в эфир вам правильно сказали. Но я подозреваю тут военное ведомство, значит Путин разрешил.

 

Уважаемый CrimsonPig давайте обсуждать вопрос по существу и не разводить бесполезный флуд!

 

P.S. Если Вас беспокоит вопрос о сертификации оборудования, ознакомьтесь с решением ГКРЧ № 14-29-01 от 20.11.2014 "О выделении полос радиочастот устройствам малого радиуса действия", решением ГКРЧ № 10-07-01 от 15.07.2010 "О выделении полос радиочастот для РЭС любительской и любительской спутниковой служб", а также приказом Минкомсвязи России от 14.09.2010 № 124 (название слишком длинное...). Я думаю в них Вы найдете ответ на Ваш вопрос!

Это не бесполезный флуд. То что вы указали, это ISM диапазон. Там да, можно вещать. Но обратите внимание на ограничение по можности (а значит дальности, у вас требования на дальность какие?). И выглядит это все как повторение WiFi. Скорости теже, диапазоны... Если WiFi нельзя, можно было бы взять приемопередатчики ISM диапазона, но на сколько знаю скорости там меньше. Посмотрите тут http://www.ti.com/lsds/ti/wireless_connect.../products.page#

[Sniper53 0]

И в правду, что мешает использовать готовый велосипед?

Готовый в смысле wifi передатчик?

 

Каковы требования? 54 Мбит это по воздуху нужно передать? Цифра больно знакомая :)

 

54 Мбит это пользовательская (у меня в задании) скорость передачи т.е. скорость от одного лан порта к другому (Она зависит от состояния канала, чем хуже состояние тем меньше скорость). По воздуху она возрастет пропорционально накладным расходам. Естественно, что цифра знакомая, стандарт 802.11а такую предлагает... Она у всех на слуху, отсюда она и получается ;) Хотя в стандарте она относится к канальной, а не к пользовательской скорости!!!

 

В целом я бы больше думал о беспроводной передаче, чем о связи ПК и приемника/передатчика.

Существуют отдельные устройства аналоговых т.н. IQ модуляторов/демодуляторов. Это RF миксер и фильтры и VCO. Так же отдельно есть ЦАП/АЦП, усилители. То есть если на рассывухе собирать, то не сказать бы что мого компонент будет. В этом деле цифровая часть (ПЛИС или ДСП) + связь с ПК это самое простое.

 

Естественно, что имеется рассыпуха. Перенос на радиочастоту не составит проблем собрать (IQ модуляторы и т.д.), но до этого необходимо произвести предварительную обработку, т.е. по сути сформировать готовый сигнал в основной полосе. Чем собственно как я понимаю занимается либо ПЛИС либо ДСП. Возможно, что это самое простое в данном случае, но мне больше всего непонятное :crying: Естественно, я не говорю, что разделение абонентов, синхронизация, и другие канальные тонкости это все просто, там попотеть придется и не слабо, но с ними я во всяком случае знаком. Причем мы говорим только о передатчике, а на приемнике сложности возрастут во МНООООГО раз!

 

И про вещание в эфир вам правильно сказали. Но я подозреваю тут военное ведомство, значит Путин разрешил.

 

Это не бесполезный флуд. То что вы указали, это ISM диапазон. Там да, можно вещать. Но обратите внимание на ограничение по можности (а значит дальности, у вас требования на дальность какие?). И выглядит это все как повторение WiFi. Скорости теже, диапазоны... Если WiFi нельзя, можно было бы взять приемопередатчики ISM диапазона, но на сколько знаю скорости там меньше. Посмотрите тут ...

 

Для отладки системы таких мощностей вполне достаточно. Кстати говоря 23 дБм позволит передавать на единицы километров. За ссылку спасибо, но классические системы уж совсем не годятся. Я уже просматривал, но тут именно свое специфическое формирование сигнала. Я бы с радостью купил готовое и радовался! :yeah: Кстати говоря в верхнем диапазоне 5 ГГц, помоему разрешили излучение до 30 дБм, но исключительно фиксированным средствам связи, но утверждать пока не берусь!

Изменено 6 мая, 2016 пользователем Sniper53

[jorikdima 0]

Я бы с радостью купил готовое и радовался!

Нельзя ли вашу обработку делать поверх, не на физическом и МАК уровне?

[Sniper53 0]

Нельзя ли вашу обработку делать поверх, не на физическом и МАК уровне?

 

Вы имеете ввиду на радиочастоте? К сожалению нельзя! Ибо планируется реализовать специфическое кодовое разделение абонентов и специфическое расширение спектра.

[jorikdima 0]

Вы имеете ввиду на радиочастоте? К сожалению нельзя! Ибо планируется реализовать специфическое кодовое разделение абонентов и специфическое расширение спектра.

Да, в таком случае использовать готовые компоненты физического и мак уровня не получится. Тогда постараюсь как-то ответить на исходные вопросы.

1. Каким образом организовывается стык ПК с устройством ЦОС? Я понмию необходима микросхема согласования (т.е. ethernet-контроллер), чтобы в устройство ЦОС шел непрерывный битовый поток. Иногда пишут, что стык ethernet реализуется непосредственно в ПЛИС, это обязательно или можно готовым решением обойтись?

2. Что в таких задачах предпочтительнее использовать ПЛИС или ПЦОС? В данном устройстве не будет сложных мат. операций, за исключением дискретной фильтрации.

1. Если вы будете использовать более менее современные ЦПОС или ПЛИС и не самые экономичныые, то там будут встроены ethernet контроллеры. И это благо. Я не очень полимаю, что есть готовое решение в вашем понимании. Такой вариант, когда внутри вашего проца или плис есть контроллер и все, что вам надо сделать это подключить внешнюю микросхему физического преобразования вольт в 1 и 0. Все же что касается эзернета (софт, драйвера, корки для плис) давно изобретено и можно переиспользовать.

2. Зависит от того, как идет обработка, которая вам нужна. ПЛИС легко позволяет исполнять параллельные вещи, но как правило относительно простые по сранению с процессорами. Дискретная фильтрация - не сложная обработка. Колер, скрэмбрер, модем и пр... все можно реализовать и там и там. Но например, если частоты высокие то надо понимать, что процессор все делает последовательно. Например, в том же фильтре в ПЛИС можно параллельно умножить все коэффициенты на входной сигнал и сложить затем. В процессоре это все будет делаться последовательно.

Универсального ответа нет на вопрос ПЛИС или ДСП. Нужно как-то прикинуть что хочется и куда это лучше войдет. Проанализировать что есть из готового чтоб переиспользовать. Так же нужно брать во внимание опыт. Программировали раньше ПЛИС? А ДСП? Что лучше знаете? Единственное что посоветую купить готовую эфал борду , коих сейчас куча разных (как для ПЛИС так и дсп), а не свою плату делать для начала. И в придачу получите кучу готового под эту плату в т.ч. эзернет.

[Sniper53 0]

1. Если вы будете использовать более менее современные ЦПОС или ПЛИС и не самые экономичныые, то там будут встроены ethernet контроллеры. И это благо. Я не очень полимаю, что есть готовое решение в вашем понимании. Такой вариант, когда внутри вашего проца или плис есть контроллер и все, что вам надо сделать это подключить внешнюю микросхему физического преобразования вольт в 1 и 0. Все же что касается эзернета (софт, драйвера, корки для плис) давно изобретено и можно переиспользовать.

 

Спасибо за то, что откликнулись! Попытаюсь разъяснить на уровне моего понимания. Я считал, что в ПЛИС именно нужно программно реализовывать устройство eth-контроллера, а получается, что то типа системы на кристалле, в которой уже реализован такой контроллер? И мне для работы с ним необходимо подключить внешнюю микросхему преобразования уровней? А что есть корки?

Я просто не до конца могу сообразить, я понимаю так: ethernet работает по соответствующему стандарту, т.е. организация сеанса между устройствами, передача данных и т.д., в общем свой протокол. Установление связи осуществляется по определенным алгоритмам на MAC уровне, далее на сетевом уровне идет адресация пакетов к приемнику и так далее. Так вот в моем понимании eth-контроллер это микросхема, где зашиты все эти протоколы, т.е. моя задача настроить ее (IP адрес), подключить к компьютеру сетевым кабелем и передавать данные на соответствующий адрес. А сам контроллер после приема преобразует их для работы например по SPI или же в формат данных для ПЛИС лил ДСП... (хотя возможно они так же общаются по SPI, но вопрос скорости обмена)

 

2. Зависит от того, как идет обработка, которая вам нужна. ПЛИС легко позволяет исполнять параллельные вещи, но как правило относительно простые по сранению с процессорами. Дискретная фильтрация - не сложная обработка. Колер, скрэмбрер, модем и пр... все можно реализовать и там и там. Но например, если частоты высокие то надо понимать, что процессор все делает последовательно. Например, в том же фильтре в ПЛИС можно параллельно умножить все коэффициенты на входной сигнал и сложить затем. В процессоре это все будет делаться последовательно.

Универсального ответа нет на вопрос ПЛИС или ДСП. Нужно как-то прикинуть что хочется и куда это лучше войдет. Проанализировать что есть из готового чтоб переиспользовать. Так же нужно брать во внимание опыт. Программировали раньше ПЛИС? А ДСП? Что лучше знаете? Единственное что посоветую купить готовую эфал борду , коих сейчас куча разных (как для ПЛИС так и дсп), а не свою плату делать для начала. И в придачу получите кучу готового под эту плату в т.ч. эзернет.

 

По поводу относительно простых операций, можете какой-нибудь простой пример привести, чтобы я примерно смог сориентироваться? Я так понимаю, частоты у меня будут не такие высокие, если брать отностиельно того же wifi, ихмо операций у меня меньше и процесс обработки сигнала несколько легче. На счет того, что хочется и куда это лучше войдет, пака я комментировать к сожалению не могу. В том то и проблема, что у меня нет опыта работы ни с ПЛИС ни с ДСП :crying: Я когда то писал программу управления для МК, как раз готовым приемопередатчиком с ЧМн и реализовывал ППРЧ именно средствами контроллера. Собственно это и был аргумент, почему мне дали эту задачу! Эфил борд это что то типа отладочной платы? :05: Если так, то естественно это самый логичный путь решения задачи, на ней все отладить и уж потом заниматься трассировкой и т.д.

[jorikdima 0]

Спасибо за то, что откликнулись! Попытаюсь разъяснить на уровне моего понимания. Я считал, что в ПЛИС именно нужно программно реализовывать устройство eth-контроллера, а получается, что то типа системы на кристалле, в которой уже реализован такой контроллер? И мне для работы с ним необходимо подключить внешнюю микросхему преобразования уровней? А что есть корки?

Я просто не до конца могу сообразить, я понимаю так: ethernet работает по соответствующему стандарту, т.е. организация сеанса между устройствами, передача данных и т.д., в общем свой протокол. Установление связи осуществляется по определенным алгоритмам на MAC уровне, далее на сетевом уровне идет адресация пакетов к приемнику и так далее. Так вот в моем понимании eth-контроллер это микросхема, где зашиты все эти протоколы, т.е. моя задача настроить ее (IP адрес), подключить к компьютеру сетевым кабелем и передавать данные на соответствующий адрес. А сам контроллер после приема преобразует их для работы например по SPI или же в формат данных для ПЛИС лил ДСП... (хотя возможно они так же общаются по SPI, но вопрос скорости обмена)

Да. Только эта микросхема уже внутри ДСП или ФПГА. Поэтому никаких СПИ нам не надо уже.

По поводу относительно простых операций, можете какой-нибудь простой пример привести, чтобы я примерно смог сориентироваться? Я так понимаю, частоты у меня будут не такие высокие, если брать отностиельно того же wifi, ихмо операций у меня меньше и процесс обработки сигнала несколько легче. На счет того, что хочется и куда это лучше войдет, пака я комментировать к сожалению не могу. В том то и проблема, что у меня нет опыта работы ни с ПЛИС ни с ДСП :crying: Я когда то писал программу управления для МК, как раз готовым приемопередатчиком с ЧМн и реализовывал ППРЧ именно средствами контроллера. Собственно это и был аргумент, почему мне дали эту задачу! Эфил борд это что то типа отладочной платы? :05: Если так, то естественно это самый логичный путь решения задачи, на ней все отладить и уж потом заниматься трассировкой и т.д.

Если возьмеите современную ПЛИС то там внутри и процессор и ПЛИС. Можно что-то там, что-то там сделать. Вопрос цены, потребления и пр.

Эвал боард (Evaluation Board) Да отладочная плата.

[Sniper53 0]

Да. Только эта микросхема уже внутри ДСП или ФПГА. Поэтому никаких СПИ нам не надо уже.

Так с этим вопросом вроде понятно. Осталось маленькое уточнение. Если использовать отдельную микросхему eth-контроллера, какое примерно ограничение скорости у SPI?

 

Если возьмеите современную ПЛИС то там внутри и процессор и ПЛИС. Можно что-то там, что-то там сделать. Вопрос цены, потребления и пр.

Эвал боард (Evaluation Board) Да отладочная плата.

 

Судя по прочитанному, я скорее склонюсь к ПЛИСам ихмо они вроде как дружат с матлабом и я с ним тоже дружу. :rolleyes:

По поводу отладочных плат, посмотрел я стоимость, цена немного кусается ибо на данном этапе работы мне от предприятия денег не видать... Я же могу купить бюджетную отладку (порядка 10т) и на ней попробовать реализовать например чистую модуляцию (т.е. что-то совсем простое) в целях освоения самих ПЛИС и соответственно для внятного написания пояснительной записки? :rolleyes: Естественно на ней так же потренируюсь стыковать ее с ethernet, как раз отдельной микросхемой. Или тут будет принципиальная разница между бюджетной и более дорогой ПЛИСиной?

 

[jorikdima 0]

Так с этим вопросом вроде понятно. Осталось маленькое уточнение. Если использовать отдельную микросхему eth-контроллера, какое примерно ограничение скорости у SPI?

Что вас так тянет к СПИ? :) Не знаю, надо спеки посмотреть.

ибо на данном этапе работы мне от предприятия денег не видать...

ФГУП? :)

Если речь про начальный этап и достаточно показать подуляцию, то можно вообще обойтись waveform simulator в среде для плис, без железа. Какой смысл что то модулировать, если радиотракта нету. Где результат-то смотреть?

[Sniper53 0]

Что вас так тянет к СПИ? :) Не знаю, надо спеки посмотреть.

 

Ну это единственный интерфейс с каким я работал, ну еще usart, но это уже совсем медленно :rolleyes: Мне чтото подсказывает, что в ПЛИСах можно запрограммировать лапки как вход и счиывать информацию непосредственно с них, по N бит за такт, но как с eth-контроллера их передать на те же лапки? Поидее нужно записать в какой-либо буфер и читать уже оттуда, но вопрос не исчез, как записать в буфер? точнее по какому протоколу? :smile3046:

 

ФГУП? :)

Если речь про начальный этап и достаточно показать подуляцию, то можно вообще обойтись waveform simulator в среде для плис, без железа. Какой смысл что то модулировать, если радиотракта нету. Где результат-то смотреть?

 

Не совсем ФГУП, но жадное ;)

Waveform simulator это что-то типа симулирования кода? Если так, то имеет место там отладить, т.е. там можно посмотреть, что будет на выходе ПЛИС. Ну тут я очень урезанно написал, далее поставить ЦАП и передать на нулевой частоте, по проводам на другую плату, которая обработает принятый сигнал, в случае если он сформирован для нее (CDMA по другому), только использовать самое простое кодирование и естественно низкую скорость :rolleyes:

Изменено 6 мая, 2016 пользователем Sniper53