Projet DSP-10 

Un article en 3 parties écrit par Bob Larkin, W7PUA,  publié dans QST magazine de Septembre, Octobre, et Novembre 1999 décrit le projet. En plus l' ARRL a rendu l'article disponible pour un téléchargement PDF  . Le matériel utilisé avec le transceiver consiste en un simple circuit imprimé pour la partie RF, et en une carte d'évaluation Analog Devices EZ-KIT Lite pour la FI et le processeur audio. L'ensemble est commandé à partir de n'importe quel PC au travers du port série. Tous les programmes sont utilisables en tant que 'Software libre'.

A droite on voit la configuration du DSP-10 de W7LHL's. Il utilise un ordinateur portable pour commander le transceiver. Tout le matériel du DSP-10 est enfermé à l'intérieur d'un boîtier en aluminium. Comme on peut le voir ici, Ernie utilise un transverter 1296 MHz pour recevoir la balise de NU7Z.

Le transceiver est très utile sur 2-mètres comme radio standard,  il a un certain nombre de fonctions intéressantes. Mais ceci n'a pas été la principale motivation qui a guidé le projet. Il existe un énorme potentiel inexploité, pour réaliser des QSO's avec des signaux faibles si un traitement informatique correct est utilisé. La Version 2 du software est un début pour atteindre ce but. Elle contient un certain nombre d'outils, utilisables pour l'expérimenteur intéressé par ces techniques.

Le transceiver est de faible puissance, environ 20 milliwatts, mais il est possible d'ajouter un amplificateur de 8-Watts (voir ci-dessous). De plus, la faible puissance peut être idéale pour l'utilisation avec des transverters, car la plupart de ceux-ci utilisent des atténuateurs pour adapter la puissance d'entrée de leurs parties d'émission..

Les kits sont disponibles chez TAPR

Des kits pour le DSP-10 seront prochainement disponibles. Steve Bible, N7HPR, a fait l'effort pour que TAPR mette en vente ces kits. Ceci est une bonne nouvelle pour tous ceux qui ne veulent pas rechercher tous les composants chez les distributeurs. Tous les détails sont disponibles sur le site web de TAPR. Nos remerciements à Steve et TAPR pour la réalisation de ce projet!

Le 25 Février 2001 Ernie, W7LHL, et Larry, W7SZ, ont réalisé un QSO en mode PUA43 sur 1296 MHz EME (Réflexion sur la Lune). Ceci en utilisant une puissance QRP de 5-Watts, et 2 paraboles de Télévision de 3 mètres et 3.60 mètres.

Les signaux étaient Q5, comme on peut le voir  à gauche sur l'écran (cliquer dessus pour une vision agrandie). Il a été utilisé un réglage de 28 caractères en PUA43 (voir dessous pour davantage d'information sur le mode PUA43). Les caractères supplémentaires ont été utilisés pour la redondance de certaines portions du message. Le message a commencé à apparaître après quelques minutes, et un signal Q5 a été observé pendant 15 à 30 minutes par message. Il a été échangé les indicatifs, les locators, et les confirmations dans les 2 sens. La réception chez W7LHL n'était pas aussi bonne que dans l'autre sens, mais les 2 stations ont reçu un message complet de 28 caractères. C'était leur premier essai d'utilisation d' une puissance de 5-Watts dans un QSO. Le contact avait été réussi courant Janvier, en utilisant des puissances bien plus élevées .

Le mode PUA43 décrit ici est idéal pour ce genre de contact. Les limites de la réception des signaux doivent encore être pleinement explorés. Ernie et Larry disent qu'ils étaient très occupés par le pointage des antennes, et le jeu des "anagrammes" d'écran. Aussi on ne peut pas être sur de ce que sera leur niveau de patience, si la force de réception diminue. La nature de ce mode est de choisir le temps d'augmentation de la sensibilité.

La Version 2.0 est maintenant disponible en  téléchargement.  C'est une grande amélioration aussi bien du programme de commande sur PC, ainsi que de la FI du DSP et du processeur audio. Pour voir entièrement les modifications vous devez regarder les notes de mise à jour   qui font également partie du fichier zippé téléchargé. Mais, en résumé les modifications consistent en:

• Six filtres audio additionnels pour la SSB et la CW.
• Un filtre audio qui peut être calculé depuis l'écran.
• Égaliseur audio à 13 points à partir du fichier de configuration.
• Nouvel auto-notch LMS.
• Fonctionnement du de-noiser LMS largement amélioré.
• 2 Bandes passantes FI sélectionnables.
• 2 nouveaux analyseurs de spectre de bande passante allant jusqu'à 2.2 Hz.
• Correction Doppler EME automatique de la fréquence de réception. La précision est d'une fraction de Hz à 2-mètres, et dans les limites de quelques Hz à 1296 MHz
• Push-to-talk rapide sans retard (une légère modification du circuit est nécessaire).
• Le S-mètre qui est précis de -140 to -25 dBm.
• Très grande précision des mesures de bruit solaire.

En plus il y a maintenant 4 nouveaux modes de signaux-faibles entièrement intégrés entre le hardware et le software:

EME-2 Mode - Passage émission/réception automatisé, et correction Doppler pour les échos émis par la station en EME. La visualisation spectrale à 2 traces, amène un certain niveau d'intégration de la puissance du signal et des niveaux de bruit, ce qui permet aux échos d'être vus à 30 dB en dessous des niveaux audibles.

LHL-7 - Mode FSK à 7 tonalités pour les communications qui ne nécessitent pas un contrôle précis de la fréquence. Émission et Réception automatisés pour les signaux trop faibles pour une copie audible, mais encore visible sur l'écran du waterfall. Ce mode est compatible EME et son Doppler peut être corrigé.

PUA-43 - Ce Mode utilise 43 tonalités FSK avec une "intégration à très long terme" adaptable. Ce mode est automatisé pour l'émission et la réception des communications dans des circuits terrestres ou EME, permettant une capacité extrême de faire primer le rapport des données par rapport à la force des signaux. "Message Estimation" est utilisé pour montrer toujours le message le plus vraisemblable entre deux alternatives. La couleur du caractère indique le niveau de confiance de chaque symbole.

A droite, on peut voir un échantillon de réception EME en mode PUA43. Noter qu'aucun signal n'est visible sur l'écran du waterfall, bien que la copie soit de 100%. Cliquer sur la photo pour l'obtenir en plein écran.

LTI Mode -  Ceci s'appelle une Intégration à long terme. Bien qu'il soit appelé mode dans le fonctionnement du DSP-10, c'est en réalité un outil de mesure. L'émission est essentiellement la même que la CW.  La réception utilise le même rapport faible-signal/bruit qu'en EME-2 et PUA43, pour extraire des traces spectrales de signaux extrêmement faibles,  limités seulement par le niveau de patience!  Des tests nocturnes ont montrés des signaux à -185 dbm avec des traces bien définies (qui sont un peu supérieures à 0.0001 microvolts!). L'écran permet de mesurer actuellement ces signaux avec des niveaux précis à un  ou 2 dB prés. C'est un outil utile pour l'exploration des circuits de propagation. Comme les autres modes, il peut fonctionner avec des corrections Doppler EME.

Hardware nécessaire: La pleine utilisation de ces modes de signaux faibles nécessite une stabilité de fréquence d'environ 1 Hz à la fréquence de travail (qui peut ne pas être à 2 mètres en raison de l'emploi de transverters extérieurs). Les programmes tournent sous n'importe quel PC fonctionnant sous DOS, avec un port série et un écran VGA. Un co-processeur mathématique n'est pas nécessaire, mais peut améliorer la vitesse de fonctionnement. Ces modes nécessitent le hardware RF du DSP-10. Quelques fonctions de réception limitées sont utilisables avec l'option du Processeur Audio décrit ci-dessous.

Disponibilité: Les programmes pour le PC et le DSP sont disponibles gratuitement sur ce site.

Que peut on réaliser avec le DSP-10 en utilisant ces programmes? Basiquement, il y a une série d'outils qui sont utilisables par tous ceux qui désirent faire des expériences sérieuses avec les signaux faibles. Ce qui permet des QSO's avec des stations qui sont beaucoup trop faibles pour être contactées avec les modes conventionnels. De nombreuses possibilités intéressantes sont ouvertes pour des contacts. On peut voir un certain échantillonnage de quelques travaux récents::

• Le premier contact EME en PUA43 entre W7SZ et W7LHL a été réalisé le 9 Janvier 2001 sur 1296 MHz. Les 2 stations travaillaient avec environ 40 Watts et 2 paraboles TV de 3 mètres et 3.60 mètres. Le résultat intéressant est que les copies étaient vraiment Q5, et que l'ordinateur a visualisé 100% des indicatifs, des locators, et un petit message! Ces 2 stations ont depuis réalisé un autre contact avec 5-Watts, qui a été reporté plus tôt dans le texte!
• W7LHL a reçu des échos 10 GHz EME-2 avec 1.2 Watts. Cliquer pour des détails incluant les derniers résultats à puissance plus élevée.
• Cet été, le code PUA43  a été utilisé avec succès par W7LHL et W7PUA sur une liaison montagneuse de 665 km entre 2 sommets, en utilisant la bande micro-onde des 10GHz.
• W7PUA a reçu son propre écho lunaire sur 2 mètres EME-2 en utilisant une Puissance QRP de 5-Watts et une antenne Yagi de 4x12 éléments..

Les instructions d'installation de la Ver 2.0 sont dans le fichier README20.TXT qui est une partie du package mis à jour le 9 Février 2001.

DOCUMENTATION  Plusieurs  nouvelles documentations sont désormais disponibles:

Vous pouvez maintenant lire les Trois parties de l'article du QST en PDF sur ce site.

Steve Bible, N7HPR, a travaillé sur un projet de documentation, et a réalisé un excellent Manuel d'assemblage qui doit être d'un grand secours pour la réalisation du câblage du circuit imprimé. Ce travail est toujours en cours de finition, et il faut être sur de lire la dernière version avant de commencer le travail de câblage. Remercions  Steve pour tout son travail.

Et  Beb, W7SLB  a posté des photos dans  la galerie d'images du DSP-10. Vous pourrez voir quelques variations intéressantes dans la manière dont le transceiver est placé dans le boîtier.

Mise à jour  29 Septembre 2000.

Merci à Beb, W7SLB et Al, K3TKJ, nous avons maintenant un réflecteur d'émail pour distribuer l'information concernant le projet du transceiver DSP-10. Le réflecteur est à qth.net et couvre tous les aspects de ce projet. Vous pouvez envoyer un émail au réflecteur, après être devenu un souscripteur. Cet émail sera envoyé à tous les autres souscripteurs. C'est un moyen pour tous ceux qui sont intéressés par le projet, d'envoyer leurs questions, leurs réponses, et leurs expériences, rapidement et informellement.

Si vous désirez vous inscrire à ce groupe de discussion sur le projet DSP-10 , envoyez un émail.

Si il n'y a aucun problème, allez sur le Site Web de qth.net  et vous pourrez lire davantage d'informations sur le sujet.

Après la souscription, vous recevrez une information complète sur l'utilisation du réflecteur.

Cet amplificateur 2 mètres, étudié spécialement pour le DSP-10, est maintenant prêt à construire. Les détails complets sont dans l'article de Juin 2000 de QST magazine. Un circuit imprimé est disponible chez Mashell Electric (Beb, W7SLB). C'est l'amplificateur utilisé par W7PUA pour le test de son propre écho avec 5-Watt EME-2  mentionné plus haut. Qui sera le premier à réaliser un contact EME "Brickette-to-Brickette"? Aucun kit n'est disponible pour le moment, mais peut être que quelqu'un peut réaliser ce projet? (Mise à jour 9 Février 2001)

CORRECTIONS:
1 - Les connections dans l' EZ-Kit sur P3, Pin 31 et P3, Pin 32 sont inversées. Une partie corrigée de QST Fig 11 montre la modification. Elle est aussi réfléchie dans QST Fig. 10, mais aucun changement n'a été effectué. (16 Novembre 99)
2 - R49 dans le schéma et la liste des composants doit être 47K (au lieu de 1.8K.) (16 Novembre 99)
3 - R21 doit être 10K (au lieu de 100K); ce qui amène une augmentation du gain de 20 db . (1 Décembre 99)
4 - R108 doit être de 4.7K Ohms (au lieu de 470). Des combinaisons de U107 et U104 ont été trouvées pour avoir la ligne  data à U104 commutant trop tard. Il y a des registres à décalage en cascade et le timing est presque trop court. La résistance R108 fait baisser lentement la ligne data allant à U104, rendant le timing moins critique. (1 Décembre 99)
5 - C71 doit être un type NPO stabilisé en température. Voir la Liste des Composants. (5 Novembre 2000)

IMPORTANT La représentation de l'implantation des régulateurs 78L05 , U13 et U103 est inversée. Les côtés plats de chaque boîtier TO-92 doivent être tournés vers le haut du circuit. Il n'y a normalement aucun problème pour installer les composants. Remercions KD7TS pour s'être aperçu de la chose. (Ajouté le 26 Octobre 99)

 La Note 8 des notes d'assemblage dit que toutes les capas chips sont des types 1206. Ceci n'est pas exact pour les 0.01 µF et les 470 pF . Ce sont des types 0805 . Ainsi que le 0.01 µF de l'ajout 4.1 des notes d'assemblage qui est pour le format le plus large. Voir la page d'Information des composants pour des informations complémentaires et les références des distributeurs.

Pour aider au câblage du Circuit imprimé principal, il y a une Liste de câblage  qui consacre une ligne séparée à chaque composant du circuit. La valeur et l'emplacement de chaque composant est listé en inches et en mm. C'est une aide au câblage et au test et non une liste d'achat. Utiliser l'information concernant l'achat des composants décrite ci-dessous pour cela. (Ajouté le 24 Octobre 1999.)

Toutes les parties de l'information d'achat a été déplacée sur une page d' Information d'achat des composants. J'essaierai d'indiquer ici les mises à jour concernant cette partie. A cette fin, noter que le fichier Excel concernant l'information d'achat réalisé par Jean-Pierre, F5MI, a été mis à jour à la date du 29 Octobre 2001. Ainsi des liens avec des distributeurs français ont été ajoutés, les correction des chips 0805, mentionnés au dessus ont été corrigés.

Pour ceux qui n'ont pas les articles du QST, on voit ici l'intérieur d'un DSP-10. Cette construction a été réalisée avec soin par Ernie Manly, W7LHL, et a été testée sur l'air. Le boîtier en laiton contient le DSP EZ-Kit Lite. Le circuit imprimé principal est au fond du boîtier.
Cliquer sur l' image pour une version agrandie du DSP-10 (photo W7SLB).

Pour aider au câblage, W7SLB a agrandi les images de son circuit imprimé terminé. A part les MOSFETs, Q105 et Q106, dans le coin droit du bas de l'image, qui ne sont pas dans les spécifications du montage. Le circuit a été divisé en 4 parties. Cliquer sur n'importe quelle des petites images pour voir la partie désirée agrandie sur l'écran.

Comme indiqué ci-dessus, être sur de tester la Page d' Information des composants. pour les mises à jour.

KITS: Comme mentionné plus haut, l'information sur les kits est disponible sur le  site web de TAPR .

CIRCUIT IMPRIMES: Vous pouvez Commander les PCB's chez Mashell Electric (W7SLB.) Les circuits imprimés sont des double-face à trous métallisés. Il y a un masque de soudure et une implantation sur chaque face. Il est également livré tous les schémas, voir le site web pour des détails supplémentaires.

Les Notes de Câblage, Rev 4.5, sont disponible pour la construction. Elles ont été mises à jour de temps en temps, aussi l'information de révision au bas de la note indique toutes les modifications. Note: Rev 4.5 a une information sur le câblage du nouveau circuit. (Mis à jour le 4 Décembre 99.)

FICHIER READ-ME: Si vous désirez en savoir un peu plus, sans télécharger les programmes pour le moment, jeter un regard sur  le "read-me" des notes V2.0  ainsi que sur les notes de la V1.6F.

INTERFACE DSP-10 -- DSP Pour assister ceux qui veulent dialoguer avec le module DSP, il y a maintenant un résumé de l'interface. Il comprend toutes les commandes et les définitions des états et on peut le télécharger (texte 20K).

SPEC PUA43 Pour définir le mode PUA43 mode, il y a maintenant une spécification disponible au téléchargement (6K zippée).

CODE SOURCE Ver. 2.0: Vous pouvez télécharger le "Software Libre" pour le PC  (Borland C) (289K zippé) et le code source du DSP  (82K Zippé). Ce code est écrit en langage source d'assemblage Analog Devices et peut être assemblé dans UHF3.EXE, Rev 2.0 avec les outils fournis avec l' EZ-Kit. (8 Mai 2001)

Shareware EZFAST : Pour la ver 2.0 du programme DSP, vous pouvez utiliser le chargeur fourni par Analog Devices avec l' EZ-KIT Lite. Le shareware de Dwight Elvey's " EZFAST.COM " est beaucoup plus rapide, mais vous devez avoir la  Ver 1.03. On peut la télécharger ici. Être sur de bien lire le fichier read-me de EZFAST.DOC qui est compris dans le zip (c'est un document texte). Mis à jour 9 Février 2001.

NOUVELLE VERSION!  La configuration du Processeur Audio Processor continue a être disponible sur la Ver2.0 du software du DSP-10. Il est maintenant réduit uniquement à la réception. C'est un bon audio processeur d'usage général avec l'écran complet d'un analyseur de spectre. En plus, l'entrée peut être décalée d'au moins 20 kHz et sert d'instrument de test à usage général. La calibration relative en db est excellente. Voir l'information sur la version 2.0 décrite plus haut dans le texte.

Le processeur audio nécessite un EZ-KIT Lite, mais aucun autre  hardware à l'extérieur d'un PC.

NOTE IMPORTANTE: Les utilisateurs du Processeur Audio doivent avoir la variable de configuration 'hardware' placée à 0. ceci est réalisé par une ligne 'hardware 0' placée n'importe où dans le fichier de configuration  UHFA.CFG. Le fichier peut être édité avec n'importe quel éditeur de texte comme 'Note Pad' et la ligne existante 'hardware 1' doit être modifiée. Le fichier normal est pour le processeur RF entier, et contient 'hardware 1'. Le symptôme non désiré sur l'écran montre 'TRANSMIT' dans le coin gauche haut, et il n'y a pas de remise à jour du spectrogramme. La dernière révision du fichier README16 couvre ce processus. 29 Septembre 99.

Ici on peut voir un échantillon du panneau de commande avec le processeur audio (tournant sur la Ver 1.6 du software).
Cliquer sur l' image pour une vision totale de l'écran..

Cette page a été mise à jour le 29 Octobre 2001 par F5MI

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