Linrad - page d'entrée. ( Partie de la page d'entrée de SM 5 BSZ  )
(9 Oct. 2001)
Linrad est un programme fonctionnant sous le système Linux .

Linrad reçoit un signal numérique par lecture d'un périphérique. Linrad fonctionne avec une très large gamme de Cartes sons, pour lesquelles les drivers Linux  sont disponibles; et dans le futur, lorsque des Cartes échantillonnant directement les fréquences RF seront disponibles.

Linrad est indépendant du matériel, il travaille avec toutes les bande-passantes que le matériel peut supporter.

Linrad est encore au premier stade de son développement, mais il est déjà très utile pour la réception des signaux CW faibles et pour l'analyse spectrale.

Cette page a des liens avec des pages décrivant la mise en oeuvre et l'utilisation de Linrad. Pour l'instant un certain nombre de ces pages ne contiennent pas encore d' informations mais elles sont toutes présentes. Lisez " PC-radio LINUX pour plate-formes Intel  " qui a des liens montrant divers aspects de Linrad, rencontrés chronologiquement pendant le développement du programme. Ce lien contient essentiellement la même information qui sera présentée par les liens qui suivent.

Télécharger la dernière version de linrad :
lir00-28.tgz (237kB) archive tar compressée par gzip.
lir00-28.tbz (128kB) archive tar compressée par bzip2.

Linrad est un software libre. N'importe qui est libre de l'utiliser pour n'importe quel usage.

Linrad avec une bande passante SSB. Un ajout à un système de réception EME conventionnel pour en améliorer la performance.


Installation du software

Linrad est un package Linux, et lorsque vous le téléchargez vous devez télécharger seulement le code source, et non le fichier exécutable. Pour le lancer à partir de votre ordinateur vous devez:

1. Installer une distribution Linux sur votre ordinateur si cela n'est pas déjà fait.
2. Installer svgalib s'il n'est pas inclus dans votre distribution Linux.
3. Installer nasm s'il n'est pas déjà inclus dans votre distribution Linux.
4. installer linrad
5. Mettre en route la Carte son de l'ordinateur. Vous devez utilisez l'entrée Ligne. L'entrée microphone, souvent utilisée par défaut, est très bruyante. Vous devez aussi couper la connexion directe entre l'entrée et le haut-parleur.

Ces instructions sont nécessaires pour les radio amateurs qui n'ont pas la moindre  expérience de Linux. Les instructions sont très détaillées, et on suppose que Linux fonctionne en mode texte. Si vous avez une petite expérience de Linux ces instructions ne vous donneront aucune information utile - suivre simplement les instructions qui sont livrées avec chaque package!

Matériel Radio 

Linrad peut recevoir un signal radio de 2 manières. Soit comme un signal réel, ou comme un signal complexe.

Un signal complexe est une paire de 2 signaux I et Q,  obtenus à partir de 2 mélangeurs de fréquence avec un décalage de phase de 90° entre eux. Pour utiliser le format complexe, 2 canaux audio sont nécessaires pour un signal RF. Il est possible de convertir directement la fréquence radio en I et Q. Aucun filtre n'est nécessaire, les filtres anti-alias de la carte son assureront la sélectivité nécessaire avant la conversion A/D. Les signaux complexes, utilisent le double de la bande passante prise par des signaux réels échantillonnés avec la même fréquence d'échantillonnage.

Un signal réel est simplement un signal audio ordinaire, comme ceux qui sont aux bornes du haut-parleur d'un récepteur SSB ordinaire.

Regardez ici pour quelques exemples de matériel analogique pour utiliser avec linrad et les cartes sons ordinaires.

Le matériel radio nécessaire pour linrad est simplement un récepteur linéaire. Une combinaison d'amplificateurs, de mélangeurs, et de filtres. Un récepteur SSB ordinaire est un exemple d'un récepteur linéaire. Une discussion générale sur les récepteurs radio peut amener davantage de lumière   ( ou de confusion ) sur ce qui est nécessaire pour préparer le signal avant qu'il ne soit converti en forme numérique.

linrad utilise le port parallèle pour contrôler le matériel extérieur. Une broche transmet l'horloge, une autre transmet les données, et les broches restantes peuvent être utilisées pour sélectionner le périphérique devant recevoir les données. Ce contrôle de matériel est utilisé pour commander des synthétiseurs de fréquence, des moteurs d'antenne, et tout le matériel nécessaire commandé depuis l'ordinateur.

Paramètres relatifs au matériel

Lorsque vous démarrez linrad pour la première fois, vous devrez sélectionner l'écran, la vitesse de la souris, les périphériques A/D et D/A, les vitesses, etc.

En pressant W vous créerez le fichier ' dsp_uiparm ' et vous retrouverez automatiquement les mêmes réglages lorsque vous redémarrerez linrad la fois suivante. Au cas où vous aurez transféré votre ' dsp_uiparm ' d'un autre système, il fonctionnera sur votre ordinateur si le matériel est compatible.

Paramètres qui dépendent du mode de réception

Il y a plusieurs modes de fonctionnement différents pour linrad. A ce jour (Octobre 2001) seul le mode cw pour signaux faibles est partiellement implémenté. Il est possible de régler des paramètres cw pour signaux faibles "gravement incorrects" et de régler un système qui est raisonnablement bien adapté pour la SSB ou la CW normale.

Les paramètres dépendant du mode définissent les formats de fft, et les choses qui en découlent. Depuis que les fft's sont utilisés comme filtres, ils définissent le format des filtres FIR utilisés lorsque les données sont décimées. Les fonctions de fenêtrage des FFT sont les coefficients utilisés par le calcul des filtres FIR, de façon que des fenêtres adaptées produisent une gamme dynamique plus élevée ( suppression des signaux parasites ) mais doivent utiliser plus de temps de calcul.

A= Signal faible CW Un mode pour des signaux extrêmement faibles avec un QSB modeste, principalement EME. Ce mode a un retard de transmission de plusieurs secondes.

B= CW Normale Comme une radio "normale". Le retard de transmission est de 1 à quelques centaines de millisecondes.

C= Méteor scatter Un mode pour des bursts courts de CW à très grande vitesse.

D= SSB Comme une radio "normale". Le retard de transmission est de 1 à quelques centaines de millisecondes.

D= FM Il doit être possible d'améliorer drastiquement le rapport S/N d'un radio FM conventionnelle. Ce mode a une priorité faible.

Considérations de gamme dynamique

La gamme dynamique d'un convertisseur A/D est limitée. Il est essentiel pour la gamme dynamique du système tout entier de régler le niveau du signal analogique et le gain de la carte A/D  correctement.

Le programme linrad lui-même est juste un autre récepteur linéaire (avec quelques améliorations). Pour des questions de vitesse de calcul, la gamme dynamique du signal numérique est limitée, et il est essentiel de régler les niveaux des signaux numériques correctement Les niveaux des signaux numériques dépendent des formats fft, de la bande passante totale, et de la nature des signaux reçus.

Test de la gamme dynamique de votre matériel

Dans le cas où linrad est utilisé pour recevoir des bandes passantes larges, il est essentiel que le matériel analogique ait une linéarité extrêmement bonne.

Si un signal fort entre dans l'ordinateur à 5kHz lorsque le signal désiré est à 10kHz, n'importe quelle non-linéarité du matériel produisant des harmoniques de deuxième ordre sera désastreuse

Une bonne linéarité est également requise pour les noise-blanker intelligents, qui supposent que les impulsions de bruits seront mises en forme par les filtres indépendamment de leur amplitude. Une linéarité faible amène également des calibrations incorrectes.

Le Test de la gamme dynamique est très facile. Il nécessite seulement un seul signal fort. Les erreurs apparaissent comme des signaux supplémentaires..

Calibration

Linrad a des routines qui peuvent compenser des "erreurs" dans le matériel analogique.

Linrad peut heureusement fonctionner dans un état non calibré mais vous ne pourrez pas utiliser le noise-blanker intelligent.

La calibration de l'amplitude et de la phase de l'intégralité de la chaîne de filtrage utilisée par le système, amène un arrière-plan très plat au sommet duquel on peut visualiser de très faibles signaux. Le spectre devient extrêmement plat même si le matériel analogique utilise des filtres avec une réponse en fréquence très mauvaise. Les caractéristiques des filtres du matériel analogique affectent seulement la gamme dynamique d'un système calibré.

Dans le cas où le signal d'entrée est en format complexe, linrad a des routines pour corriger l'amplitude et la phase des signaux d'entrée complexes Ces  routines travaillent dans le domaine de fréquence, et peuvent absorber des fréquences dépendant des erreurs de phase et d'amplitude, qui sont introduites par des différences dans les amplificateurs et les filtres utilisés, entre les mélangeurs I/Q et la carte son. La seule condition (non triviale) est que les erreurs d'amplitude et de phase soient indépendantes de l' amplitude, du temps, et de la température.

Lancer linrad

Linrad utilise plusieurs fenêtres pour donner des informations à l'utilisateur et pour accepter des commandes venant des clicks de la souris. Ces fenêtres peuvent être déplacées sur l'écran, et leur taille peut être modifiée. Le bouton gauche de la souris est utilisé sur les ascenseurs des fenêtres..

Le graphe-large est divisé en deux parties, un écran waterfall et un spectre de puissance normale. Il peut montrer la gamme de fréquence totale, ou une partie zoomée de celle-ci.

Le graphe haute résolution  est présent seulement si le deuxième fft est mis en service. Il montre le spectre de puissance du deuxième fft, toujours avec un point par pixel.

Le graphe de bande de base montre le spectre du signal après qu'il ait été décalé en fréquence, et décimé à une vitesse d'échantillonnage plus faible. Ce graphe montre également quel filtre est utilisé pour transmettre le signal au Haut-parleur.

Le graphe afc est présent seulement si l' AFC est en service. Il donne des informations sur le comportement de l'AFC vis à vis du signal qu'il contrôle.

Le graphe de polarisation est présent seulement si deux canaux de réception sont présents. Il montre la polarisation de réception courante, qui est mise en service manuellement ou automatiquement.


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