23 settembre 2011

SDR a conversione diretta, Excalibur Pro e AFEDRI

Il mercato delle apparecchiature di software defined radio amatoriali ha circa cinque anni di vita. Un periodo piuttosto lungo per il mondo dello sviluppo di soluzioni hardware e soprattutto software. Un lasso di tempo che ci permette di parlare di piena maturità del settore, senza incidere sulla vitalità di un insieme di sperimentazioni e proposte che include anche molti progetti open e una scelta di piattaforme professionali accanto a soluzioni estremamente entry-level. In questi giorni sono arrivate le notizie relative a due nuovi front end per la ricezione SDR, uno di alto livello, l'altro di fascia media a un prezzo decisamente interessante che arriva da Israele (lo ha scoperto Aldo Moroni). Entrambi appartengono alla categoria dei sistemi a direct sampling: la banda da ricevere viene campionata nel suo insieme convertita e l'estrazione della banda base non avviene con il metodo della media frequenza "near-zero" ma applicando (molto spesso in logica cablata FPGA, facilmente ottimizzabili) algoritmi di decimazione e filtraggio della famiglia CIC, Cascaded Integrator-Comb. Nel primo caso dal front end SDR si ottiene una uscita analogica in quadratura (segnale I/Q) che va in qualche modo acquisita e rielaborata, in genere attraverso la scheda audio di un pc. Nel secondo si ottiene invece una uscita I/Q completamente digitale e la demodulazione avviene con algoritmi DSP. Il vantaggio di questo secondo approccio è che la larghezza di banda in fase di demodulazione può essere molto ampia, indipendentemente dagli ingressi della scheda audio e dalla sua qualità complessiva.
Le novità di cui parlavo arrivano dall'australiana Winradio, con la nuova versione Pro della SDR a conversione diretta WR-G33DCC Excalibur. Il sito Winradio non riporta ancora alcuna informazione di prezzo per Excalibur Pro, ma il radioamatore e DXer tedesco Nils Schiffhauer ha già pubblicato alcune prove preliminari (le trovate qui con i riferimenti ai filmati YT caricati da Nils).




La versione potenziata di Excalibur, uno dei più agguerriti concorrenti della radio SDR made in Italy Perseus, è in grado di acquisire e registrare su disco addirittura 4 MHz di banda HF. Sulla finestra di ricezione si possono effettuare tre diverse demodulazioni in simultanea, in pratica questo equivale a poter seguire in tempo reale tre frequenze diverse.

L'altra novità è stata realizzata da Alexander Trushkin, 4Z5LV, un russo emigrato in Israele. E' un front a basso costo (159 dollari) che tuttavia non necessita di una scheda audio per la demodulazione. Una versione HF copre fino a 30 MHz, ma togliendo un filtro passa basso e rinunciando a un tasso di campionamento elevato si possono ricevere i 144 MHz. La conversione diretta non viene realizzata in FPGA ma tutto il front end si basa su chip della Texas Instruments, AFEDRI8201, che implementa al suo interno gli algoritmi CIC. Trushkin si è ispirato per il suo lavoro a un progetto appunto di cinque anni fa (AFEDRI è un vecchio chip, ancora disponibile ma sviluppato nel 2005) dal radioamatore finlandese Juha Niinikoski OH2NLT. Trovate una documentazione abbastanza ampia su AFEDRI a questo indirizzo.
Con il progetto a conversione diretta di Trushkin si possono utilizzare programmi Win e Linux come Winrad e i suoi vari derivati o Linrid. A tale proposito segnalo che proprio in queste ore Sandro Sfregola ha rilasciato una nuova versione gratuita della sua personale reinterpretazione di Winrad, WR+. La versione 1.06 oggi rilasciata sul sito di Sandro dovrebbe essere proprio l'ultima prima del debutto della nuova applicazione SDR commerciale che Sandro dovrebbe rendere disponibile più o meno a novembre.

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