SDR接收机ColibriDDC拆解欣赏
虎哥2016/10/15正能量研究 IP:四川
ColibriDDC接收机是一款好评较多的产品,由SUNSDR团队推出,目前售价在4500人民币附近。

这款设备尤其受到好评的是它的软件,据一位大佬评价是“极为好用”,相比起来“HDSDR垃圾到爆”。既然是这样,我就对它产生了兴趣,正巧本地爱好者BA8DX买了一只,于是果断打劫而来。

接上网线,在电脑上安装配套的“ExpertSDR2”软件,然后点击运行。本以为还要像HDSDR那样做一些配置,没想到点击界面上的“开机”按钮以后,软件自动找到了局域网中的ColibriDDC设备,然后向它下载固件。几秒以后,漂亮的频谱就显示出来,设备就已经可以使用了。相比HDSDR,安装的便捷程度可谓惊喜。

经过简单试用,我认为ExpertSDR2是为HAM量身打造的产品,牺牲了一些灵活度,但使用起来非常方便。这就好比微信和QQ的关系,微信简单、上手容易,笑纳了最大的人口基数。ExpertSDR2把HDSDR摆在界面上的大部分设置都放在了高级菜单中,大量运用鼠标右键拖动来直观的缩放标尺,使界面可视性大大增强,有微信问世的感觉,难怪HAM界有相当高的评价。

废话就说这么多,下面上图片。
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这款设备的BOM成本不算高,大约六七百元,但设计方面很下功夫,达到了相当不错的效果,较低的硬件成本和不错的销量一定带来丰厚的现金流,使得他们可以在软件上花足够的钱。

在我这里接1-30MHz宽带天线,不需要外部衰减,仅使用20dB内部衰减就能避免过载。抗干扰能力也不错,初步使用时加有30MHz低通滤波器,没有发现可见的杂散响应,接收效果基本接近S9C。在去掉滤波器以后,由于这里的天线距离10kW的FM广播电台只有几百米,有一些调频广播串到短波段来。该设备不像经典的SDR那样把高速IQ数据传输到电脑来处理,而是传输FFT结果数据,该数据应该进行了某种检波处理(最可能是取样检波,参见最后一图),分辨率最高可调到16384点。实时解调带宽最大是WFM模式的310KHz,解调频谱宽度最大可调到312.5KHz,也就是说只需要传输略多于312.5KHz带宽的低速IQ数据(可以支持两路同时接收)。这些措施使得网络传输的带宽很低,最大也只有16.7或33.4Mbps,当使用较低IQ带宽(比如20KHz)时,普通电信光纤的上行速率已经基本能够满足远程操控它的要求了。

该机的FPGA只有2万多逻辑单元,与KC901V使用的是同一型号、不同封装的芯片,901V可是把资源用到了95%,它能够胜任SDR接收机的工作也真是需要“精心设计”。

设备非常省电,使用一小时后机壳仅仅微微发热。它也非常省电脑资源,我的电脑CPU仅占用2~5%,而HDSDR在跑5MHz实时带宽时已占用17%。
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这是用该设备测试一个扫频信号的结果。射频瀑布图上,本应连续存在的线条变成了一系列离散的点。放大频谱上,本应很窄的峰变成了很宽的带。这说明FFT不是连续的,也没有进行余晖处理(硬件上没有大容量RAM)。
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软件使用承BA7CK指点,特此致谢。
(完)

[修改于 7年7个月前 - 2016/10/15 08:26:55]

来自:电子信息 / 无线电
16
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~~空空如也
虎哥 作者
7年7个月前 IP:四川
826862
引用 bg4tfw:
虎哥可以简单说一下FPGA在901V中主要实现的功能吗?比如DDC(数字下变频),FIFO,是否使用软核呢?谢谢!
对,里面就是DDC,CIC,FIR,CORDIC,有些特殊的算法,没有软核。
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虎哥作者
7年7个月前 修改于 7年7个月前 IP:四川
826867
引用 ehco:
虎爷,为啥这些SDR都用网口传数据?而不用大行其道的USB?有啥特殊的考量吗?
E局应该是明知故问了。我也不太清楚有哪些特殊考量,只是从实际使用的体会而言,我觉得网口要方便得多。在局域网内任何一处只要插上,电脑随便放哪里都无所谓。针对我这里的使用环境,设备机房(有天线引入)和电脑桌相距甚远,几乎只能仰仗网络。如果用USB,我曾买过带中继的USB线,太长的话效果也不太好,或者需要在机房另外放一台电脑给转成网络,比较麻烦。
从软件开发方面而言,网络通信是公开的、无限制的通信方式,而在windows下面使用USB需要数字签名,这对爱好者产品来说有的时候招厂商反感。另外,目前条件下网络的开发比起USB还是简洁多了。
遗憾的是,目前便于集成的网口只有1G的速度,万兆网还没有普及,缺少产业链的支撑,开发起来也非常复杂。对于20M以上带宽的实时IQ数据,USB3.0还是目前可行性最好的方式。
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虎哥作者
7年7个月前 IP:四川
826936
这个团队历史上比较著名的品牌是SUNSDR,称他们为SUNSDR团队业内一听便知,没必要计较。
当然钱不是主要因素。
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虎哥作者
7年7个月前 修改于 7年7个月前 IP:广东
827385
引用 李挺诺夫:
官网找了找模块图,更清楚一点

ColibriDDC-block-diagram.png

将IQ数据处理后从网口输出,正好我一直关注也一直在做,目前的方案是usb硬件(电视棒、hackrf、bladerf...)+树莓派3+前端显示……
没想到你对sdr还有如此研究,一直以为你是搞火箭史的…
业余无线电领域有比较成熟的方案,除了sunsdr还有很多厂商。网络方面也有一些websdr网站。相对来说基于gnuradio的方案在业余无线电圈子里却偏少,主要是用于通信机开发和协议验证方面的职业研发用途。
单机网页访问显然是一个创新,希望做一些详细介绍。kc也有一个基于ZYNQ的嵌入式sdr项目,也许应该交流协作。
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虎哥作者
7年7个月前 IP:广东
827397
是的,gnuradio比较大,我们是在fpga里面做完了绝大部分工作。树莓派能够吃得动10M宽数据的分析处理吗?
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虎哥作者
7年7个月前 修改于 7年7个月前 IP:广东
827414
默认说的是不丢任何数据的情况,普通sdr软件给出的频谱结果是错误的(相当于取样检波),对于动态信号观测而言不能用,这在主题帖的最后一图可以看出。
如果一个核能做完10M速率的FFT,还剩3个核,应该能干大多数事情了。
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