ELAD S2 e DUO, salto generazionale per ll'SDR made in Italy

Tra una decina di giorni Elad dovrebbe rilasciare la seconda versione del suo front-end SDR, FDM-S2. L'S1, uscito circa due anni fa, ha contribuito a rafforzare ulteriormente il settore dei ricevitori radioamatoriali SDR (se ce ne fosse bisogno ricordo che una radio software defined rimpiazza con sofisticate procedure software e su logiche cablate le operazioni di conversione, filtraggio e de/modulazione effettuate nei ricevitori tradizionali da circuiti elettronici fisici) made in Italy. Un'altra microimpresa italiana, Microtelecom, aveva contribuito con la sua piattaforma Perseus a rendere enormemente popolare, a livello internazionale, la seconda generazione di architetture SDR, quelle basate sulla logica cablata (FPGA)  per il campionamento del segnale in radiofrequenza.  Il vantaggio di questo approccio consiste nel cospicuo aumento della larghezza di banda che è possibile acquisire. Nella prima generazione di questi ricevitori il campionamento veniva demandato al circuito della scheda audio del computer, la cui larghezza di banda è molto più limitata.

La seconda versione del ricevitore sviluppato da Franco Milan e dai suoi collaboratori in Elad prosegue sulla stessa linea di grande essenzialità e potenza contenute in un dispositivo a bassa occupazione di spazio, alimentato direttamente dalla porta USB che funge da interfaccia e soprattutto economico.  Il prezzo dell'S2 dovrebbe essere di 525 euro ivati e le caratteristiche sono ancora più interessanti. A giudicare dalle prime informazioni preliminari, Elad sembra avere la voglia di compiere un balzo in avanti generazionale che è mancata nei suoi concorrenti in Italia e all'estero. La frequenza di campionamento dell'S2 è di 122.88 MHz, il che equivale a dire che in modalità undersampling sarà possibile ricevere grosse porzioni di spettro fino alle VHF. L'ingresso VHF dispone di due filtri per la sintonia nella bandea broadcast (74-108 MHz) e per i satelliti meteeo e i 2 metri dei radioamatori (136-160 MHz). La banda acquisita in modalità normale va da 9 kHz a 52 MHz. La sensibilità è davvero notevole, con un MDS (minimum detectable signal, misurato a 500 Hz di banda su 14 MHz) pari a -132 dBm. 

Il software di gestione/trattamento dell'S2 ha la stessa capacità di acquisizione dell'S1, in altre parole può acquisire (e salvare sul disco del computer) fino a 6.144 kHz di banda, ma in alternativa offre la possibilità di disporre di due oscillatori locali digitali completamente indipendenti, in pratica di due diversi ricevitori con una banda individuale più ristretta, a 384 kHz (funzione supportata in ambiente Windows con l'apposito plug-in ExtIO "Multichannel"). 

Ho chiesto a Franco qualche dettaglio relativo alle funzioni di controllo remoto del ricevitore, conrollo che continua a fare di un ricevitore come il Perseus una scelta primaria nell'ambiente della ricezione DX (un ricevitore remotizzabile può essere completamente controllato attraverso Internet, senza problemi di latenza dovuti dal passaggio dalla connettività locale a quella geografica). Al momento - mi ha scritto l'inventore di FDM, la remotizzazione non è stata implementata del tutto. Elad ha già iniziato a sviluppare il software di remotizzazione dei suoi prodotti ma mancano ancora le ultime ottimizzazioni. Questo però non significa che non sia possibile sfruttare le funzioni di remotizzazione di software di controllo esterni, nella fattispecie della piattaforma multi-front end SDR-radio di Simon Brown. Secondo Milan le sinergie con l'autore di SDR-radio sono molto buone e molto probabilmente il software supporterà anche gli altri apparati che vedranno la luce subito dopo l'FDM-S2. Dopo l'S2 sarà infatti la volta del transceiver FDM-DUO, annunciato la scorsa estate. 

La piattaforma stand alone DUO non richiede l'interfacciamento con il computer grazie alla presenza di un potente microcontrollore Cortex e oltre alla versione RTX per radioamatori, prevede una versione in sola ricezione DUOr di cui, spiega Milan, S2 è una sorta di derivazione con interfaccia USB, per la gestione attraverso il pc. La base della conversione della RF è la stessa per il DUO e l'S2: una FPGA Spartan 6,  XC6LX25 e identico è il convertitore A/D, un ADC Linear a 16bit e clock a 122.88MHz.

L'uscita del DUO è prevista per la fine di febbraio a prezzi di circa 1.160 euro per il ricetrasmettitore e 800 per il ricevitore DUOr.  Queste sono le specifiche ancora molto parziali per l'FDM-DUO: 

• Front-end: ADC Linear LTC2165-16bit 122.88MHZ clock, DDC FPGA Spartan 6 XC6SLX25 + Serial Flash prevista per caricare il firmware in modalità stand-alone.
• USB IQ path via CY68013 for RX bitstream (192KHz - 6.144Mhz single channel e 384KHz  dual channel in modalità PC).
• Stand-alone RX IQ path STM32F4 Cortex-M4 ARM floating point microcontroller.
• LCD Controller/Keyboard controller LPC1766 Cortex M3.
• Il modulatore della sezione TX utilizza un secondo microcontrollore STM32F4 più un DDS AD9957 a 368,64 MHz di clock.
• La sorgente di clocking Si5338 è pilotata da TCXO a 10 MHZ o da un input esterno di riferimento.
• In trasmissione il modulatore viene pilotato da una linea I2S dall'ingresso MIC (Cirrus CS5346) o dall'ingresso USB (CODEC CM6510B con firmware customizzato). 
• La terza porta USB è un FTDI controller per l'interfaccia CAT.
• DUO può essere controllato in modalità stand alone o PC o in dual mode.
• Range di frequenza: RX 9Khz - 52MHz ricezione a campionamento diretto/TX bande dai 160m ai 6m (eventuali altre da definire).
• Potenza in uscita 5W min con connettore SMA secondario a 0 dBm per l'utilizzo del DUO come generatore di segnali da 400 kHz a 150 MHz (da definire).
• VHF RTX  sui 2m come possibile opzione sottoforma di scheda plug-in (da definire).
• Ingresso d'antenna duale selezionabili insieme o separatamente per la trasmissione con una antenna e la ricezione con l'altra (selezionabile via pannello frontale o interfaccia CAT).
• Demodulazioni in modalità stand alone: CW, CW+, CW-, LSB, USB, AM   

Aggiornamenti dei firmware:
Cortex M3   via CAT
CY68013     via PC
STM32 RX o TX  USB via stick di memoria  via USB interna dedicata
FPGA         via  PC

In modalità stand alone al DUO può essere collegato un tablet Android per la visualizzazione di 192 kHZ di spettro e l'invio di alcuni comandi. Tablet collegare attraverso USB host di Android e un cavo TTL FTDI sul connettore EXTio del DUO. In modalità PC il software per PC visualizza la stessa larghezza di banda e può effettuare la demodulazione insieme al demodulatore interno del DUO. In modalità RX la larghezza di banda di acquisizione di 6 MHz funziona solo escludendo il demodulatore interno.