SigDigger, il DSP oltre la demodulazione

Se guardo alle applicazioni di signal analysis più recenti, come SigDigger, mi rendo conto che paradossalmente, la comunità globale degli hobby radiofonici ha un'idea abbastanza limitata delle applicazioni SDR. L'elemento chiave per molti è la capacità di demodulare (magari dopo averlo comodamente salvato su disco) i segnali in ampie porzioni dello spettro RF, applicando efficienti filtri digitali, noise blanker e quant'altro. In realtà, tutto questo è solo un sottoinsieme dei risultati che si possono ottenere con l'approccio algoritmico utilizzato dai programmi SDR. È bene ricordare che questo tipo di software si basa su tecniche DSP (digital signal processing) che consentono di andare oltre la demodulazione dei modi più tradizionali (AM, SSB, FM) per entrare appunto nel vasto ambito dell'analisi del segnale. 

Eppure, quando ancora di SDR non si parlava molto, le prime applicazioni emerse dalla stessa comunità radioamatoriale, spesso venivano classificate tra gli strumenti di analisi spettrale, anche se lo spettro in questione era quello delle frequenze audio. Agli inizi degli anni 2000, pionieri come Spectrum Lab e Spectran venivano utilizzati per esplorare visualmente e rielaborare l'audio analogico acquisito con le schede audio del PC, sfruttando fino all'ultimo Hertz la loro striminzita larghezza di banda. I più sofisticati facevano dell'SDR vero e proprio demodulando la banda base del segnale dopo la conversione in frequenza intermedia dei ricevitori analogici.

Poi sono arrivati i ricevitori SDR che hanno aperto la strada a un trattamento più diretto della radiofrequenza e anche gli strumenti di software analysis si sono evoluti. Nel 2012 Radiopassioni dava notizia di un software russo, Signal Analyzer, che ancora oggi rappresenta un punto di riferimento per l'analisi approfondita delle forme d'onda. Nel 2019, annunciando l'arrivo delle prime versioni di SigDigger, il suo autore, l'astrofisico, programmatore e radioamatore spagnolo EA1IYR Gonzalo José Carracedo aka @BatchDrake, elencava una serie di funzionalità presenti e future che solo soluzioni molto più professionali e quasi certamente non free avrebbero potuto svolgere. SigDigger, scriveva BatchDrake «è stato progettato per estrarre informazioni da segnali sconosciuti», un traguardo ottenibile con un arsenale di tool tipici del DSP, messi a disposizione dei più avanzati esploratori delle trasmissioni radio:

• Both realtime and replay analysis modes
• Analog audio playback (AM, FM, LSB and USB) 
• Baseband recording (full spectrum and per-channel)
• Per-device gain presents
• Dynamic spectrum browsing
• ASK, FSK and PSK inspection
• Gradient-descent SNR calculation
• Different spectrum sources (cyclostarionary analysis, signal power…)
• Symbol recording and visualization
• Transition analysis

Planned features already implemented and just waiting to be exposed to the UI:

• Parameter estimation (baudrate, constellation order…)
• Fast symbol autocorrelation analysis
• Automatic calculation of scrambling polynomials
• Symbol stream codecs

Possible future features coming soon:

• Symbol tagging (correspondence between symbols and groups of bits)
• Automatic symbol tagging guessing
• Automatic convolutional code detection
• Viterbi decoding

Il software di BatchDrake è basato sul framework grafico QT e l'interfaccia e il motore del waterfall sono ispirati a GQRX, un'altra alternativa SDR per il mondo Linux/MacOS. A differenza di quest'ultimo, però, SigDigger non si basa su GNU Radio: tutto il DSP è originale. Le release iniziali di questo programma - indicato, come scriverebbe la Settimana Enigmistica, ai solutori più che abili - erano per Linux (e MacOS). In questi giorni su Twitter BatchDrake ha annunciato la disponibilità di un port per il sistema operativo Windows (per averlo bisogna contattare direttamente Carracedo, via Twitter o GitHub). Un buon esempio di ciò che un buon analizzatore di spettro è in grado di fare, è questo video proposto dall'autore del port Windows di SigDigger, arf20, SigDigger viene messo alla prova per estrarre l'informazione RDS da una trasmissione FM, utilizzando un nuova funzione di trattamento delle sottoportanti. Il video mostra come partendo dalla modulazione BPSK della sottoportante a 57kHz, sia possibile estrarre i "simboli" codificati nel segnale, ordinarli e interpretarli.

Da Tecsun imminente il successore del PL-660. Il nuovo 880 aggiunge la demodulazione DSP

Buone notizie per chi come me è utente molto soddisfatto del piccolo ricevitore portatile Tecsun PL-660, per onde medie e corte e dotato di SSB. Un ricevitore molto sensibile e suffientemente selettivo per discriminare segnali anche molto deboli dalle interferenze. Sarebbe ormai imminente il lancio del successore PL-880, che introdurrà finalmente la demodulazione DSP (il front end e la media frequenza sono tradizionali), offrendo probabilmente opzioni di filtraggio ancora maggiori. Sembra anche che il passo di sintonia, almeno in HF (certo sarebbe un peccato che se in onde medie non fosse così), sia di 10 Hz in SSB, immagino attraverso la rotella di fine tuning. Il sito Tecsunradio.com ha pubblicato le prime immagini ufficiali del ricevitore e della confezione. Ancora nessun dettaglio sui prezzi, ma mi aspetto che non sia troppo diverso rispetto ai circa 80 euro del PL-660.

FFT e SODA, ancora più veloce la trasformata di Fourier

In occasione di SODA 2012, il simposio sugli algoritmi discreti della ACM-SIAM un team di ricercatori del MIT ha presentato una versione ottimizzata di una precedente versione "sparsa" dell'algoritmo FFT, o Fast Fourier Transform. La procedura consente di modellare l'andamento di un segnale nel tempo attraverso le sue principali componenti frequenziali. Un'onda sinusoidale pura ha una unica componente, la sua frequenza fondamentale, ma anche i segnali più complicati e variabili possono essere "frantumati" in una serie di valori discreti, di coefficienti assegnati alle singole frequenze che lo compongono. In questo modo manipolare l'informazione originaria diventa molto più facile, ma ovviamente richiede del tempo di calcolo.

Introducendo delle approssimazioni rispetto all'FFT originale (sviluppato negli anni 60 da James Cooley e John Tukey), questo nuovo algoritmo permette di ridurre di parecchio i tempi di esecuzione di una trasformata di Fourier - la tecnica fondamentale per il trattamento numerico di un segnale analogico (analisi, compressione, filtraggio) - o viceversa consente di utilizzare risorse di calcolo meno impegnative. Per i matematici del MIT il guadagno può essere cospicuo, addirittura di un fattore dieci. E' ancora presto per capire quali potranno essere i risvolti pratici di questa scoperta, ma considerando che la trasformata veloce è uno dei capisaldi di tutti i programmi per la software defined radio potrebbe esserci una ricaduta positiva, per esempio con software di demodulazione e filtraggio ancora più efficienti o rapidi.

Per i più versati in matematica ecco un articolo da iProgrammer che spiega meglio le caratteristiche del nuovo algoritmo. Qui invece ci sono i link alla pagina Web del gruppo di ricercatori del MIT e ai loro articoli

Simple and Practical Algorithm for Sparse Fourier Transform (la prima versione dell'algoritmo)

Haitham Hassanieh, Piotr Indyk ,Dina Katabi, and Eric Price. PDF

Nearly Optimal Sparse Fourier Transform (la versione appena presentata al SODA)

Haitham Hassanieh, Piotr Indyk ,Dina Katabi, and Eric Price. PDF On ArXiv

sFFT: Sparse Fast Fourier Transform Group Page

(...)The basic idea of the FFT is to simply use the divide and conquer strategy. If the size of the data vector n is factorable, n=n1n2 say, then you can compute a Fourier transform on n1 elements and then on n2 elements and put the result together to give you the full result. If n is highly factorable, you can repeat the division down to just sets of two data points. This is the FFT and you can show that it takes time proportional to nlogn, which is a big improvement over n2 for large n. You can also construct similar algorithms even if n isn't highly composite and FFT algorithms exist even if n is prime.

Until recently the FFT was the best you could do in general, but it still isn't known if it is an optimal algorithm. It is obvious that a theoretical lower bound for complexity is n as you have to compute n Fourier coefficients. However, if the frequency spectrum if sparse, i.e. there are only k non-zero frequencies, then you could hope for an algorithm that has complexity proportional to k.

Now a research group at MIT has demonstrated an algorithm that takes klogn time. The algorithm takes a data vector with n elements and returns the k largest Fourier components - which is exactly what you want in the case of most compression and approximate signal manipulation algorithms.

If you are hoping for an elegant algorithm that exploits the symmetry of the situation, using a modified butterfly say, this is not the case. The ideas and implementation is based on using filters to divide the bandwidth up into bins so that each bin contains at most one of the significant frequencies. The filters (Gaussian and Dolph-Chebyshev) are constructed in a clever way so that they overlap in just the right way to make sure that you don't miss a significant component. After this, a divisive search is used to isolate the regions that contain the significant Fourier coefficients. The resulting transform is only an approximation to the true transform, but the accuracy can be quantified.

Many signals are sparse, and if they aren't the compression algorithms that manipulate them assume that they are. In other words, a k-sparse approximate algorithm is good enough for many practical applications.

What this means is that, using this sort of approach. you could implement faster MP3 or MP4 style compression or use a much less powerful processor.

The important point about this new algorithm is that, even if k approaches n, the algorithm can be shown to be about as good as a conventional FFT.

(...)

NXP, al CES la nuova piattaforma car radio per il DRM (senza dimenticare l'FM analogica)

Primi giorni di gennaio (a proposito, buon anno a tutti), primi annunci relativi al salone CES, che aprirà i battenti a Las Vegas tra una settimana. Ho ricevuto un comunicato sull'evento di lancio di una nuova soluzione NXP rivolta al settore automotive per la produzione di autoradio in grado di ricevere la radio digitale DRM, Digital Radio Mondiale. NXP aveva già presentato una piattaforma adatta alla demodulazione di diversi standard di radio digitale, il media processor SAF3560HV, probabilmente si tratta di una ulteriore estensione di questo concetto, basato appunto su un componente in grado di elaborare diversi tipi di modulazione numerica una volta estratta la banda base dal segnale RF. L'evento di lancio avverrà il 10 gennaio e NXP sottolinea che la nuova offerta per il DRM è rivolta in particolare ai mercati indiano e russo, che hanno manifestato un forte interesse per la digitalizzazione delle onde medie e corte, anche se non posso pensare che nelle mire del produttore non ci siano anche mercati interessanti alla radio digitale DRM in banda 88-108.

Nel frattempo però, NXP non smette di coprire il segmento della car radio con FM analogica, introducendo un nuovissimo processore per i servizi RDS e TMC. Si tratta di due chip di ricezione, demodulazione e decodifica basati ovviamente su tecnologia low-IF tipica del software defined radio. I modelli introdotti a fine 2011 si chiamano TEF7006 e TEF7007 (qui il pdf con la descrizione)

EeTimes: i radioamatori del XXI secolo guardano anche al passato

Sulle riviste professionali del circuito EeTimes e Electronics Design News compare un lungo articolo di Doug Grant, K1DG, sul mondo dei radioamatori e dei loro progetti di elettronica. Il bello è che accanto alle apparecchiature di ultima generazione e alto costo, molte delle quali ormai basate su sofisticate tecniche DSP e SDR, ecco citate alcuni progetti per autocostruttori di piccoli dispositivi "QRP", la sigla radioamatoriale che identifica le potenze trasmissive più basse. Tra i vari esempi lo straordinario "DereLicht", un trasmettitore telegrafico da un Watt e mezzo per la banda degli 80 metri realizzato con i componenti rubati a una piccola lampadina a basso consumo (più un quarzo e quattro condensatori aggiuntivi), il progetto open hardware OpenQRP e una sfilza di progetti circuitali per realizzare, sempre con pochissimi componenti, ricevitori "rigenerativi" (riportati sulla pagina di Charles Kitchin, N1TEV) . Il minimalismo, in elettronica, rimane l'approccio più divertente e appagante.

Ham radio in the 21st century

Ham radio today differs greatly from that of past years, but it still offers a fascinating way to explore electronics. Here’s a look at how it has changed and what it has to offer both old hands and newcomers alike.

Doug Grant, K1DG -- EDN, November 3, 2011

The US amateur-licensing process no longer requires knowledge of Morse code—historically, a major impediment for many individuals.

The signal-processing capabilities of a sound-card-equipped PC that connects to an HF single-sideband or a VHF FM transceiver have driven the emergence of new modes.

Most high-performance HF and VHF transceivers now use digital-signal-processing technology for at least some of the modulation, demodulation, and filtering functions.

Ham operators have always been enthusiastic tinkerers, often building their equipment from discarded pieces of consumer electronics they find in their neighborhoods.

Ham radio brings new aspects to other hobbies, such as mountaintop hiking and orienteering.

Many of today’s experienced engineers got their start in electronics through amateur, or “ham,” radio. (Many theories exist over the origin of the term “ham radio,” but there is no consensus.) Over the years, however, the demands of these engineers’ work, families, and communities took precedence, and many hams lost interest and let their licenses lapse. Meanwhile, with the rise of personal communications and Internet connectivity in homes, many young engineers never needed ham radio as a way to explore electronics. They’ve missed the opportunity that this fascinating hobby presents.

(continua)

EtherWaves e Tensilica: il processore per la radio digitale è riconfigurabile

Dopo oltre due anni dal mio ultimo post sull'argomento torna a farsi viva con un comunicato stampa della israeliana EtherWaves, una azienda che ha sviluppato una interessante (almeno sulla carta) architettura per le demodulazione software defined di tutti gli standard de facto per la radio digitale: DAB, DAB+, DMB, DMB SLS, DAB Data, DRM, MP4. Con il suo ClearSignal, EtherWaves si rivolge all'industria dell'automotive e dei System on Chip (SoC) con un ambiente che è stato adattato alla architettura per processori riconfigurabili - Dataplane Processing Unit - Xtensa, a sua volta realizzata da Tensilica. L'argomento è quanto mai complesso ma affascinante. Una introduzione non certo divulgativa ma relativamente semplice è in questo articolo sui microprocessori configurabili che ho trovato su uno dei siti Tensilica. A grandi linee l'approccio consiste nel superare le tradizionali architetture di calcolo DSP con set di istruzioni fisso, ma anche il processing effettuato a livello RTL (register transfer level), per esempio nelle FPGA codificate manualmente per applicazioni ad hoc. Xtensa in pratica mette a disposizione dei blocchi pre-configurati che il programmatore RTL assembla per ottenere qualcosa di funzionalmente molto simile a un processore DSP general purpose, mantenendo però le performance della logica cablata.

Un ambiente di sviluppo come ClearSignal chiude il cerchio fornendo un linguaggio che consente di adattare quei blocchi a diverse applicazioni in ambito DSP. Secondo il recente comunicato stampa EtherWaves numerosi clienti dell'automotive e sviluppatori di SoC hanno utilizzato ClearSignal e i prodotti Tensilica per le loro soluzioni di car entertainment, radio digitale e lettori multimediali. Uno dei vantaggi dei livelli di ottimizzazione raggiunti è che i componenti realizzati sono estremamente efficienti rispetto ai processori specializzati tradizionali e assorbono meno corrente, adattandosi così alle necessità di una industria di terminali sempre più leggeri e portatili. Bisognerà vedere quanto tutto questo riesca ad accelerare la capacità di produrre ingenti volumi di ricevitori per la radio digitale, a bordo dell'auto e tutti gli altri scenari d'uso. Vorrei soffermarmi sulle possibilità descritte nel comunicato EtherWaves, per esempio quella di demodulare l'audio di un canale DAB e contemporaneamente decodificare le informazioni T-PEG trasmesse da un secondo canale.

EtherWaves Expands Digital Radio Choice – Adds Support for Tensilica Dataplane Processor Cores

Mobile device designers now have additional choices for adding ClearSignal advanced Software Defined Radio (SDR) capability

TEL AVIV, ISRAEL and SANTA CLARA, CALIF. USA -- September 12, 2011-- EtherWaves, an acknowledged industry leader for Digital Radio Intellectual Property (IP) for cars and SoC (system-on-chip), and Tensilica, the leader in customizable dataplane processor IP cores, today announced the further expansion of the ClearSignal software-based DAB/DMB solution, by porting to Tensilica's Xtensa dataplane processor architecture. This addition meets EtherWaves' strategy of supporting leading chip architectures and continuously expanding the ClearSignal availability.

The new ClearSignal RF agnostic design broadens SoC designers' choice to immediately add Digital Radio capability to mobile devices, while keeping the required low power consumption. This ClearSignal implementation takes advantage of Tensilica's ConnX Vectra LX DSP Engine and other architecture optimizations for achieving a typical DAB channel reception at clock rates as low as 50 MIPS.

The new version implements all the broadcasting standards supported by ClearSignal: DAB, DAB+, T-DMB, DRM and in future DRM+, while exhibiting its renowned high performance.

"Tensilica cores and ClearSignal SDR-based Digital Radio match well in their quest and achievement of high performance radio reception," said Ben Gagin, EtherWaves CEO. "The successful porting to Tensilica's core follows our winning strategy to support the leading chip architectures, thereby offering additional flexibility to our customers," he added.

"Digital Radio is clearly the future of the radio market and we are delighted to have the opportunity to contribute with the rapid development of this new EtherWaves multi-standard solution," stated Larry Przywara, Tensilica's senior director of multimedia marketing. "This successful achievement proves that our architecture has the programmability and speed/power/efficiency necessary to help designers meet the high performance and cost-effectiveness requirements of modern Digital Radio receivers."

Tensilica's Xtensa dataplane processors can be customized for applications such as digital audio, baseband DSP, and many other functions that most general-purpose processor cores can't efficiently perform. By customizing the processor using Tensilica's automated process, designers can get the best combination of low power, high performance and efficiency for their designs.

The new ClearSignal version is available for licensing from EtherWaves, who also provides Digital Radio integration services for fast and cost effective implementation.

About ClearSignal

ClearSignal is a comprehensive software implementation for receiving and decoding Dual DAB / DAB+ / DMB / DMB SLS / DAB DATA / DRM / MP4 broadcasting, offering:

High scalability, such as:

simultaneous decoding of audio and data services

dual-tuner, capable of decoding simultaneously two similar or different systems, for example DAB+ and DRM (or DMB), or decoding audio from one DAB audio service while decoding TPEG(2) on a DAB data service

decoding DRM with background DAB

Seamless audio switch-over

when travelling between regions with different Digital Radio standards

when switching between different standards - FM Synchronization

Complete package, fully documented and accompanied by training, support, ATP and test materials.

Previous versions of ClearSignal have been used by Tier 1 automotive infotainment makers, deployed in high-end German and Italian automotive cars and used by innovative SoC manufacturers.

With the rapid introduction of powerful DSP in smartphones and automotive head-units, ClearSignal is committed to move forward on the roadmap for reducing customers' system costs and financial risks involved in maintaining stocks of dedicated ASICs.

About EtherWaves

EtherWaves develops and licenses Intellectual Property (IP) for Digital Radio receivers, focusing on the Automotive OEM and SoC market. Designed as pure software, EtherWaves IP enables the use of the powerful Software Defined Radio approach in the automotive and SOC markets for long term availability. In SOC designs, it enables a flexible mix of cores and silicon blocks, for fast development cycle, as well as low power consumption and cost-effective for the end-product. The company's ClearSignal technology enables high-quality, multi-standard Digital Broadcast reception. EtherWaves is a privately held company with headquarters in Israel. For more information, please visit us at http://www.etherwaves.com

About Tensilica

Tensilica, Inc. is the leader in customizable dataplane processor IP cores. Dataplane Processor Units (DPUs) combine the best capabilities of CPUs and DSPs while delivering 10 to100x the performance and can be customized using Tensilica's automated design tools to meet specific signal processing performance targets. Tensilica's DPUs power SOC designs at system OEMs and six out of the top 10 semiconductor companies for products including mobile phones, consumer electronics devices (including digital TV, Blu-ray Disc players, broadband set top boxes, digital still cameras and portable media players), computers, and storage, networking and communications equipment. For more information on Tensilica's patented, benchmark-proven DPUs visit www.tensilica.com.

Micro-FPGA Silego: chip programmabili in pochi minuti

TechOnline India ha pubblicato uno stimolante articolo di Clive Maxfield dedicato a un rivoluzionario prodotto della californiana Silego, GreenPAK. Si tratta di una "micro-FPGA" per segnali misti che dispone al suo interno di tutto quel che serve per realizzare, in logica cablata, le più svariati applicazioni di acquisizione e controllo del segnale, il tutto attraverso GreenPAK Designer, un software di progettazione visuale per ambienti Win e Macintosh che trasforma in pochi minuti uno schema a blocchi in un chip personalizzato a bassissimo costo (pochi centesimi di dollaro) perfettamente funzionante. Silego propone anche, per una somma molto modesta, un kit di valutazione comprendente qualche decina di campioni di GreenPAK.

Anche in questo caso vale la pena dare un'occhiata all'incredibile ambiente di sviluppo Silego, attraverso questo filmato disponibile su YouTube:

Siamo evidentemente ancora lontani dalla complessità applicativa delle FPGA di classe avanzata come quelle già utilizzate in progetti SDR radioamatoriali come il Perseus o il QuickSilver, ma considerando che Silego sta già per rilasciare la seconda generazione del suo GreenPAK, è facile immaginare che presto questi chip programmabili potranno essere utilizzati per applicazioni DSP molto più potenti.

Silego’s GreenPAK – Design and program a custom chip in minutes

I know that things are moving incredibly quickly these days technology-wise, but even so I would never have guessed that I would one day be sitting at my desk with the ability to design and implement a custom chip within a few minutes. Believe it or not, however, this is the case.

By Clive Maxfield

(August 18, 2011)

When I was a young lad just starting to play with electronics in the early 1970s, most of my designs were digital. These little scamps were based on the use of 74-series TTL “Jelly Bean” devices, so even a relatively simple design typically required a whole bunch of chips and a relatively large circuit board.

I used to read a lot of science fiction in those days (I still do, of course). I remember thinking that one day it might be possible to have something the size of a large photocopier or chest freezer that could create custom integrated circuits to one’s specification. I wasn’t entirely sure how this would work – just that there would be some way for you to capture a circuit diagram and then you’d press the “Big Red Button” and there would be some impressive light and sound effects and out would pop your new chip.

I know that things are moving incredibly quickly these days technology-wise, but even so I would never have guessed that I would one day be sitting at my desk with the ability to design and implement a custom chip within a few minutes. Believe it or not, however, this is the

case…

Introducing Silego’s GreenPAK 1

While I was at DAC 2011, I met up with Aron Cooperman from Silego Technology (www.silego.com). Silego make a variety of electronic products (GreenFET, GreenCLK, GreenDDR3, etc.), but the one that’s of the most interest to me is their GreenPAK 1, which comes in the form of an 8-pin 2mm x 2mm surface mount package.

Obviously this looks rather “beefy” in this image, but if you draw a 2mm x 2mm square on a piece of paper you’ll realize just how small this is, and yet this little beauty packs a lot of “wallop” as we shall see.

The way I think of the GreenPAK 1 is as a super-small mixed-signal FPGA that you can design and program in just a few minutes and that costs only a few cents (more on this below). A brief summary of the GreenPAK 1’s features is as follows:

*Operating voltage = 3.3V

* Eight Pins

* One 8-bit SAR analog-to-digital converter (ADC)

* Two analog/digital comparators

* One internal voltage reference

* Seven look-up tables (LUTs) (2 x 2-bit, 4 x 3-bit, 1 x 4-bit)

* Three flip-flops / latches

* One pulse width modulator (PWM)

* One internal oscillator

Out of the 8 pins, one is power and one is ground, which leaves 6 pins that the user can configure as inputs or outputs. Also either pin 6 or pin 7 can be configured to act as the analog input to the ADC and/or the analog/digital comparators (both pins will be used if you decide to employ a differential signal).

(continua)

Kchibo-D6110, ultraleggero DSP

Kchibo propone un nuovo ricevitore compatto DSP, con copertura continua in onde medie, corte e FM (64-108), il modello KK-D6110. Le fonti specializzate nell'analisi di questi ricevitori "ultraleggeri" avvertono però che la componentistica utilizzata non sembra essere riferibile ad altre radio DSP basate sul chip Silicon Labs 4734 (per esempio i Tecsun PL310/380). Le prestazioni del nuovo Kchibo potrebbero essere di classe notevolmente inferiore. In ogni caso la radiolina è in vendita sullo store cinese "hygt369" a un prezzo di 49 dollari e 99 con spedizione gratuita. Lo stesso negozio di eBay offre un simil-iPad cinese, il MID Apad 8, basato su Android (versione 1.6!) al costo ridicolo di 123 dollari...

Winrad reloaded, tre nuove varianti del software DSP

Da quando Alberto Di Bene ha rilasciato il codice di Winrad, la sua famosa applicazione DSP/SDR per la demodulazione software defined su Windows, in giro stanno spuntando riscritture molto interessanti di questo codice. Da un po' stavo seguendo su alcune liste specializzate i commenti relativi a una versione, WRPlus, realizzata in Italia da "Sandro". Una versione che contiene diverse migliorie e funzioni aggiuntive. Ecco una lista presentata dall'autore, che ha reso più facile prelevare una copia del software dopo averlo fatto circolare per un po' su aree file riservate agli iscritti di liste di discussione come SoftRock40.

•Nuovo DSP engine per il massimo sfruttamento della CPU.

•Nuovi decimation anti-alias filters con reiezione >= 120db.

•Due identici, indipendenti pre-AGC notch filters con frequenza e banda aggiustabili.

•Modo NBFM riprogettato: nuovo algoritmo di demodulazione, IF band pass filter, post-demodulation band pass filter, de-enfasi, corretta indicazione del S-meter.

•Squelch.

•S-meter riprogettato: modi average o peak, peak hold, costanti di tempo indipendenti dal AGC, calibrazione, S-meter addizionale, movibile e di dimensioni definibili dall'utente.

•Nuove funzioni AM (e ECSS): high-pass position, high-pass frequency, "soft" filter.

•Look-ahead AGC.

•Nuovo brick-wall output limiter esente da distorsioni.

•Window view.

•Recording folder selezionabile.

•Impostazioni del filtro IF indipendenti per ciascun modo di ricezione.

WRPlus 1.01 si può finalmente prelevare dal sito www.wrplus.altervista.org

Il bello è che questa nuova edizione potenziata di Winrad, utilizzabile con tutti i prodotti SDR compatibili con il software originale di Alberto, non è la sola ad arrivare dall'Italia dimostrandosi tanto promettente. Anche Andrea Vigarani ha realizzato una sua versione, WinradF, con una GUI OpenGL ampiamente rinnovata, che oltretutto non monopolizza lo schermo di Windows. WinradF si può prelevare all'indirizzo www.webalice.it/andreavigarani/.

Queste le note di rilascio:

•New gui.

•Window mode: no more fullscreen window, you can move WinradF around and let it coexist more friendly with other softwares. Lower screen size limit is 1024x600. Selectable window size via command line parameter.

•Icom 7800-like slow background spectrum.

•New palettes, spectrum colors will change accordingly.

•The / key will "skew" the waterfalls, it's a completely useless feature, but it's nice to see ...

•Double Vfo (LoA/LoB).

•HF station database.

•Quick band selection window.

•Selectable tuning steps.

•Smeter calibration panel.

•Recording scheduler.

•Notch filter.

•Fm audio filter and squelch.

Le due ricompilazioni di questo fantastico codice si aggiungono a WinradHD, del radioamatore tedesco Mario, DG0JBJ.

Analog Devices Blackfin, uno studio del Virginia Tech

La guida risale a quattro anni fa ma è una accurata analisi del microprocessore DSP di Analog Devices, Blackfin, come piattaforma per l'implementazione di ricevitori software defined radio. La si può scaricare da questo indirizzo (suggerito da Phil Covington)

Ulteriori dettagli su Blackfin e altre famiglie di processori DSP di ADI, seguite questo link.

Tecsun PL-310, più marziana che cinese

A giudicare dalla lunga recensione appena apparsa nella sezione "ultraleggeri" del sito specializzato di Colin Newell, DXer.ca, l'ennesimo gioiellino tascabile cinese a tecnologia DSP promette faville per sensibilità e selettività dalle onde lunghe alla modulazione di frequenza. La radiolina ondel lunghe-medie-corte-FM Tecsun PL-310 copre da 150 kHz a circa 22 MHz, più i 64-108 in FM e monta un chip "single on radio" dell'ormai affermata famiglia Silicon Labs 4734. Il chip implementa dei filtri digitali in media frequenza da 1, 2, 3, 4 e 6 kHz, roba che un tempo si vedeva solo nei ricevitori professionali. Certo, non avrà un front end in cemento armato, ma dalle prove descritte riesce a tirar fuori anche difficili radiofari in onde lunghe. Il costo sullo store di Anonco su eBay è di 27 euro più 11 di spedizione.

Introduction
The Tecsun PL-310 is the latest DSP-enhanced pocket radio produced by China’s premier electronics manufacturer, and was designed to fully utilize all the innovative functions available from the American-designed Silicon Labs’ 4734 DSP chip. A product of the intense competition in the Chinese domestic market, the radio was designed to compete favorably with the Kchibo D96L model, which was introduced in August with very similar features. Because of the economics of the Chinese domestic market, the Tecsun and Kchibo companies have invested heavily in the practical application of the 4734 DSP chip in inexpensive consumer radios, producing models with astonishing capabilities—and very low prices.
The PL-310 was eagerly anticipated by hobbyists desiring a high quality pocket radio with the full range of DSP selectivity choices available from the 4734 DSP chip—1, 2, 3, 4 and 6 kHz filtering options. Such choices were initially offered in the Kchibo D96L model, but with various quirks that made some DXers less than satisfied. In this mini-review, the PL-310 will be extensively compared with the D96L, as well as with the Tecsun PL-300WT (a.k.a. G8), Tecsun’s initial DSP pocket radio model. Such a detailed comparison should enable prospective purchasers to make a decision whether the new PL-310 model will meet their needs.
(continua)

Nanofiltri per nanoradio?

Chissà che i ricevitori del futuro - sicuramente i telefoni cellulari - non finiscano per essere basati su dispositivi nanoelettromeccanici (ricordate la radio a nanotubi di carbonio?) più che sul trattamento digitale del segnale. I ricercatori della Purdue University stanno studiando la possibilità di realizzare strutture micro o nanoelettromeccaniche (MEMS) da impiegare come filtri o amplificatori quasi invisibili ma molto efficienti. Quello dei filtri meccanici è un concetto tutt'altro che nuovo. I ricevitori professionali di parecchi decenni fa montavano eccezionali filtri meccanici Collins, rimasti leggendari. Il principio di funzionamento è semplice: si tratta di realizzare una struttura meccanica che abbia una frequenza di risonanza vicina ai segnali in radiofrequenza da filtrare. Questi dispositivi agivano da filtri passa-banda ad altissime prestazioni. Il fatto che un filtro oggi possa essere realizzato via software con l'aiuto di convertitori analogico-digitali-analogico non deve far pensare che l'idea dei filtri MEMS non abbia futuro. L'uso combinato di tecnologie di filtraggio digitali e elettromeccaniche potrebbe anzi essere molto interessante, considerando che al contrario dei vecchi filtri meccanici Collins, quelli studiati alla Purdue University sono sottili come un capello.

Tiny 'MEMS' Devices To Filter, Amplify Electronic Signals

ScienceDaily (Aug. 31, 2009) — Researchers are developing a new class of tiny mechanical devices containing vibrating, hair-thin structures that could be used to filter electronic signals in cell phones and for other more exotic applications.
Because the devices, called resonators, vibrate in specific patterns, they are able to cancel out signals having certain frequencies and allow others to pass. The result is a new type of "band-pass" filter, a component commonly used in electronics to permit some signals to pass through a cell phone's circuitry while blocking others, said Jeffrey Rhoads, an assistant professor of mechanical engineering at Purdue University.
Such filters are critical for cell phones and other portable electronics because they allow devices to process signals with minimal interference and maximum transmission efficiency. The new technology represents a potential way to further miniaturize band-pass filters while improving their performance and reducing power use, Rhoads said.
The device is an example of a microelectromechanical system, or a MEMS, which contain tiny moving parts. Incoming signals generate voltage that produces an electrostatic force, causing the MEMS filters to vibrate.
Researchers have proposed linking tiny beams in straight chains, but Rhoads has pursued a different approach, arranging the structures in rings and other shapes, or "non-traditional coupling arrangements." One prototype, which resembles spokes attached to a wheel's hub, is about 160 microns in diameter, or comparable in size to a grain of sand.
Findings are detailed in a research paper to be presented on Sept. 2 during a meeting of the American Society of Mechanical Engineers' Third International Conference on Micro and Nano Systems. The conference runs from Aug. 30 to Sept. 2 in San Diego. The paper was written by Rhoads and mechanical engineering graduate student Venkata Bharadwaj Chivukula.
In addition to their use as future cell phone filters, such resonators also could be used for advanced chemical and biological sensors in medical and homeland-defense applications and possibly for a new type of "mechanical memory element" that harnesses vibration patterns to store information.
"The potential computer-memory application is the most long term and challenging," Rhoads said. "We are talking about the possibility of creating complex behaviors out of relatively simple substructures, similar to how in cellular biology you can have a relatively complex behavior by combining hundreds or thousands of simple cells."
The band-pass filter design promises higher performance than previous MEMS technology because it more sharply defines which frequencies can pass and which are rejected. The new design also might be more robust than the traditional linear arrangement, meaning devices could contain manufacturing flaws and still perform well.
The devices are made of silicon and are manufactured using a "silicon-on-insulator" procedure commonly used in the electronics industry to make computer chips and electronic circuits. The small, vibrating mechanical structures contain beams about 10 microns in diameter, which is roughly one-tenth the width of a human hair. The beams can be connected mechanically, like tiny springs, or they can be linked using electric fields and magnetic attractions.
"We are in the process of making a second prototype," said Rhoads, who has used simulations and also conducted experiments with the devices to demonstrate that the concept works.
The devices are being fabricated at the Birck Nanotechnology Center in Purdue's Discovery Park through a collaboration with Dimitrios Peroulis, an assistant professor of electrical and computer engineering.
The research is based at a new Dynamic Analysis of Micro/Nanosystems Laboratory at Birck. The lab, managed by Rhoads and mechanical engineering professor Arvind Raman, is equipped with an instrument called a scanning laser Doppler vibrometer, which uses a laser to measure the minute movement of the tiniest structures. The system is housed inside a vacuum chamber sitting on top of a special vibration-absorbing platform critical to making the precise measurements.
Other faculty members and graduate students also use the specialized facility.
The research is funded by the National Science Foundation through an NSF Faculty Early Career Development grant, awarded to outstanding young researchers. So far four Purdue researchers have received the grants this year. The research includes educational components using Purdue's nanoHUB - the Web portal of the Network for Computational Nanotechnology, also NSF-funded and based at Purdue - as well as Purdue's Summer Undergraduate Research Fellowship program.
Rhoads will develop and deploy on the nanoHUB a software tool to simulate the behavior of the resonators, a new K-12 education curriculum on emerging microelectromechanical and nanoelectromechanical systems, and college-level course materials and lectures associated with a new course on the systems.

EONIC e Rf Engines per l'SDR nella SIGint

EONIC, azienda olandese specializzata in soluzione di analisi del segnale per applicazioni di SIGint e COMint (signal and communication intelligence) di classe professionale e militare, ha affidato a RF Engines, società specializzata britannica, lo sviluppo di avanzati downconverter digitali da utilizzare nelle sue piattaforme SDR a larga banda. Downcoverter, leggo nel comunicato che mi è arrivato stamane, che deve essere implementato in una FPGA Altera. Le FPGA sono componenti di logica cablata che sono protagonisti di molti progetti di ricevitori SDR di classe radioamatoriale, fa piacere ritrovare nel contesto professionale e militare di EONIC molte delle considerazioni fatte a proposito di quei progetti.

RF Engines wins new contract with EONIC of the Netherlands
“Novel wideband downconverter for signal analysis”

Newport, Isle of Wight, UK – 4 June 2009 -- RF Engines Limited, the specialists in high performance signal processing design work, have been contracted by EONIC of Delft in the Netherlands for the development of a novel digital downconverter to be used in one of their latest signal processing platforms.
The high-speed design will enable the real-time extraction of large sections of spectrum from a wideband signal for subsequent analysis. The EONIC specification requires particularly demanding channel passband, stopband, ripple and SFDR (Spurious Free Dynamic Range) performance, as well as requiring a complex range of parallelisms (levels of de-multiplexing) to enable the multiple outputs to precisely match the required data rates.
The RFEL core is to be implemented in a single Altera Stratix III FPGA and then incorporated into EONIC’s bespoke hardware. It will accept data from a Maxim MAX109 analogue to digital converter running at speeds of up to 2.2 Giga samples per second.
The design will incorporate the required functions including mixers, half-band-filters and down-samplers, in a unique flexible architecture that will provide all of the required functionality for both baseband and IF input signals. The high flexibility and decimation data rate of the specification make the implementation and the routing/placing constraints particularly demanding and require the design of a novel parallel down-sampler that is specifically tailored to the Stratix III silicon architecture. The outputs of the core will also be selectable from various nodes within the core to enable the full range of required decimation rates to be achieved.
Laurens Bierens, EONIC’s co-founder and CTO, commented: “EONIC are recognised as one of the world’s leading companies in this specialist area of signal analysis and recording and are keen to partner with companies who are able to understand the requirement and deliver quality products and designs on time. We’ve worked with RF Engines for a number of years and so can always depend on them delivering the goods, particularly so where the design is as complex as this.”
Simon Underhay, RFEL’s Sales Director, commented: “We’re pleased to be working with EONIC again and to use our skills, both in hardware and in FPGA embedded firmware, to supply them with what is a very clever and operationally efficient design.”

EONIC
EONIC is a global supplier of best-of-class signal acquisition systems for intelligence, surveillance and reconnaissance applications. EONIC is one of the world's leading providers of technologically advanced signal collection and analysis systems in the EW industry. The company supplies a complete line of SIGINT, ELINT, FISINT,COMINT and Data Acquisition Systems which are used to intercept, identify, locate and analyze radar, milcom and satcom signals for a variety of military needs, including intelligence, reconnaissance, surveillance, precision targeting, situational awareness and threat warning.


RF Engines Ltd
RF Engines Limited is a UK-based electronic systems designer, providing high specification signal processing solutions for FPGAs, as well as supplying digital receiver and complete product solutions for the homeland security, defence, communications and instrumentation markets. Applications include communications base stations, satellite communications systems, test and measurement instrumentation, and bespoke wideband receivers/transceivers.

SkySweeper, Signals Analys e altri radiomodem

Il mondo della trasmissione via radio di informazioni digitali codificate (ed eventualmente criptate) si è evoluto in maniera incredibile in questi anni, malgrado la crescita parallela dell'informazione trasmessa via Internet. Esistono ancora molti casi in cui la comunicazione via radio, terrestre o satellitare che sia, ha un senso e deve avvenire fuori dai normali ambiti, cablati e no, dell'infrastruttura Ip pubblica. Organizzazioni civili e militari continuano a servirsi dei radiomodem anche sulle frequenze delle HF e le modulazioni in gioco si fanno ovviamente sempre più complesse e sofisticate per ottimizzare l'efficienza e il volume di informazione scambiata. Niente a che vedere con i tempi in cui le HF erano la sola alternativa al telex su filo e le modulazioni erano molto rudimentali: allora le telescriventi via radio erano piuttosto comuni e le tipologie di codifica si potevano contare sulle dita di una mano.
Oggi tra sistemi standard e proprietari, la tavolozza delle modulazioni è molto ampia e il lavoro dell'hobbysta che un tempo si serviva di telescriventi elettromeccaniche e solo dopo la seconda metà degli anni settanta di semplici software di demodulazione su microcomputer per dare la caccia alle trasmissioni radiotelex, è diventato molto complesso. Accanto alle codifiche implementate con radio modem hardware dedicati, ci sono soluzioni di classe professionale che utilizzano come front end di acquisizione del segnale la scheda audio dei personal computer, con filtri implementati in DSP, dopo che la radiofrequenza è stata ricevuta con un apparecchio HF (o che effettuano la codifica via software prima di immettere il segnale modulante in un trasmettitore). Ma ci sono software di classe radioamatoriale, alcuni dei quali free e anche alcuni prodotti commerciali di livello intermedio, come il finlandese Skysweeper.
Purtroppo in questo fine settimana è arrivato l'annuncio che il radiomodem DSP di SkySweeper è stato discontinuato a partire dal primo giugno. Di SkySweeper esistono tre versioni, Standard, Standard Plus e Professional e gli utilizzatori di questì'ultima sono preoccupati perché il software è protetto e richiede delle chiavi di attivazione per ogni installazione su nuovi dischi. La comunità di utenti, che comprende radioamatori e monitor, chiede che si trovi una soluzione, magari rilasciando il sorgente del programma in open source. Quel che è certo è che la piccola società finnica che produceva SkySweeper intende focalizzarsi su SkySweep Messenger, una applicazione di posta elettronica via radio in bande HF/VHF/UHF.
Tra le possibili alternative a SkySweeper (che per la verità circola anche tra i siti torrent) ci sono diversi programmi più o meno specializzati in determinate codifiche. E' un peccato perché invece questo programma da solo riusciva a coprire le esigenze di modulazione e demodulazione di moltissime tipologie di sistemi, come fanno le soluzioni DSP - molto più costose - di Hoka Electronics e Wavecom. Inutile fare qui elenchi di applicazioni (trovate ancora molti riferimenti qui a sinistra tra i miei link), ma lasciatemi almeno segnalare Sigmira, un freeware di Stephen Harlow che oltretutto funziona anche da demodulatore SDR e ha un modem FSK (Frequency Shift Keying) configurabile.
Proprio poche ore fa sulla lista di discussione UDXF, dedicata al monitoraggio di segnali utilitari civili e militari, è stata diffusa la notizia relativa a un software russo, Signals Analyzer che consente di analizzare (non in real time ma offline, perché SA si focalizza sullo studio dei segnali non sull'estrazione dell'informazione) le codifiche ricevute via radio, osservarne le caratteristiche temporali e spettrali e decidere a questo punto quale software utilizzare per la demodulazione e la decodifica. Signals Analyzer è un programma per Windows e sembra molto interessante. La versione full costa 89 euro ma sul sito dello sviluppatore si può prelevare una versione ridotta freeware. [Da alcuni iscritti alla lista UDXF sono arrivate critiche, commenti negativi e qualche insinuazione di plagio. Signals Analyzer dicono queste fonti potrebbe essere un clone del software di analisi che accompagnava il decoder software Centurion, di Monteria. Gli autori russi ribattono che semmai era Monteria ad aver rilevato tempo fa il predecessore di Signals Analysis, "SV+" e che oggi il lavoro di sviluppo è stato ripreso e SA è il frutto di una radicale revisione della matematica e degli algoritmi implementati finora. Particolari aggiuntivi verranno d'ora in poi pubblicati sul blog appositamente dedicato a Signals Analysis da un team di matematici che dal suo profilo descrittivo sarebbe una squadra mista, femminile e maschile: Serghey, Alexandra, Olga, Mikhail e Maria.]

Air is full of different mysterious sounds. For some people these sounds mean nothing, while for others it is the whole world of signals. As far as our team is in total passion with analysis of the signals, we want to represent the result of our researchments and efforts within 4 years in the field of the signals analysis - Sygnals Analyzer http://signals.radioscanner.ru/info/item21/.
People send us various signals and ask to identify them. Here goes one of the main goals of Signals Analyzer- that it is to help everyone from professional analysts to amateurs in such not easy task as analysis of the signals.
Why do we catch and record all these signals and records? We want to open a secret what is inside of either, one or another signal. We want to decode it. But can we just record some signals and put them into decoder? Especially, when these signals are unknown, unclear or just strange. No, we can't. Decoders must be informed very well, with which material they are going to work. The signal must be prepared at first. The signal must be defined and identified; the parameters of the signal must be gotten before it can be placed in decoder/demodulator. In other words, the signal must be qualitatively analyzed first of all.
In that way, it is clearly obvious that signals analysis take the very important place in lot's of directions of the radio sphere. SA allows to realize analysis for everyone who wants it. You can't be born as an analyst, but you can become the analyst.
You can check our Signals Analyzer here http://signals.radioscanner.ru/info/item21/. We will be happy if you will tell your opinions,recommendations and etc

Ennesima microradio cinese con DSP

Sui cataloghi dei commercianti cinesi di eBay (lypn, anon-co e altri ancora) è apparso un altro piccolo ricevitore Tecsun, modello PL-300WT, basato su uno dei chip della famiglia di integrati Silicon Labs per la realizzazione di radio ad ampia copertura con demodulazione con tecniche digitali per modulazioni analogiche. In queste radioline la demodulazione e il filtraggio avviene in modalità interamente digitale, con buoni vantaggi soprattutto in termini di selettività. Alcuni rivenditori specificano che si tratta della versione Si4737. L'architettura è quella della famiglia 47xx, ma i data sheet Silicon dicono che questa versione integra nello stadio FM la demodulazione delle informazioni RDS anche se non si parla di questo nelle varie descrizioni. Tra gli appassionati americani di ricezione "ultraleggera" - una recente specializzazione dei DXer americani delle onde medie che si servono di queste radio tascabili in grado di rivaleggiare con ricevitori fissi ben più costosi - la nuova radiolina con DSP di Tecsun è stata giudicata particolarmente sensibile, in AM come in FM. La presenza dell'RDS sarebbe davvero interessante e si aggiungerebbe, in FM, alle ottime caratteristiche di sensibilità e selettività segnalate nelle recenzioni negli USA. Il costo su eBay è di 49.99 dollari, spedizione e tasse varie escluse.

Sony XDR-F1HD, un DSP di tutto rispetto

Sto provando in questi giorni, da casa mia a Milano, un "tuner" Sony XDR-F1HD, quello con la media frequenza filtrata digitalmente. Un lettore di RP ricercatore in fisica dello stato solido e molto interessato ai componenti avanzati ha letto giorni fa il mio post su questo ricevitore AM/FM/HD sviluppato da Sony America con chipset NXP e mi ha proposto un acquisto congiunto, in modo da poter provare l'apparecchio in due condizioni d'ascolto diverse (due grandi città in ogni caso) e magari cercare di capire meglio come è fatto dentro. Questo ricevitore sta raccogliendo pareri entusiastici tra gli appassionati di FM DX grazie ai suoi filtri DSP applicati alla demodulazione dei segnali analogici.
Ho trovato su eBay un commerciante americano che non si spaventa all'idea incollare sul pacco un'etichetta con su scritto "Milan, Italy" (per le radioline cinesi bloccate dalla nostra dogana per assenza di marchio CE ormai mi sono rassegnato a utilizzare i miei contatti di lavoro in Svizzera, vi saprò dire come è andata) e ho quindi ordinato il Sony XDR- F1HD per un totale di 102 euro, spese di spedizione incluse. In meno di dieci giorni mi è arrivato un pacchetto molto ben confezionato che ho sdoganato pagando al postino "soli" 32 euro in più. Vi chiederete se questo ricevitore, rigorosamente Made in China, rechi il fatidico marchio di conformità con le severe normative europee. La risposta è no. In pratica stessa provenienza dei Degen, stessa mancanza di marchio, ma in dogana non hanno battuto ciglio. Due pesi e due misure.
In attesa di reinstradare il tuner Sony verso il mio socio dell'estemporaneo microgruppo di acquisto (se vi fidate posso coordinarne altri, fatevi vivi), in questi giorni mi sono divertito a giocarci un poco. Prove come sempre di poche pretese, non sono bravo come gli autentici cultori dell'hands on e non ho gli strumenti e le competenze tecniche per delle misure di laboratorio. Per la prova ho utilizzato il dipolo filare fornito col Sony, che ho reso orientabile con una listella di legno, e come confronto lo messo accanto al tuner di casa, un vecchio Kenwood con RDS di qualità non eccelsa ma direi sufficiente per i miei scopi (essenzialmente ascoltare Radio 3 e Auditorium a Milano)
Il tuner Sony HD è uno scatolotto di plastica nera robusto ma abbastanza elegante e "salottiero" ed è delle dimensioni giuste per essere utilizzato insieme al computer portatile. L'unica uscita è la line out, niente finale amplificato, niente presa cuffia. Basta però un cavetto per farlo entrare nell'ampli di casa o nel MacBook (che ho utilizzato per le registrazioni). Niente manopole ma una fila di pulsantini per la regolazione della frequenza, della banda da selezionare, dello scanning. Tutto sommato una buona ergonomia.
Il vero difetto è che è una radio troppo americana. I passi di sintonia sono di 100 kHz e vi assicuro che con i filtri DSP che ha il Sony, 100 kHz non sono abbastanza fini qui in Italia, dove per sfuggire alle interferenze i trasmettitori vengono sintonizzati su frequenze tutt'altro che europee (ma si può?). Altro difetto non indifferente, niente alimentazione a batteria, perché dopotutto si tratta di un tuner "companion", ci vuole qualcosa per amplificarlo. In compenso la spina americana necessita di un riduttore da 220 a 110 volts. Ho dovuto acquistare anche quello e per la fretta mi sono dovuto anche qui rassegnare a un trasformatore di alta qualità (intorno ai 20 euro), anche perché quello da pochi euro che avevo è qui in ufficio attaccato alla GE SuperRadio analogica che mi serve anche lei per Auditorium. Il trasformatore a 110 eroga fino a 100 Watt e non mi sono pentito perché il Sony ha un discreto assorbimento a giudicare dal calore prodotto (comunque non eccessivo). Il Sony visualizza le informazioni RDS ma non è un fulmine di guerra nel decodificare quelle dei segnali deboli e disturbati. Dispone di soli 20 canali di memoria e viene fornito con telecomando, antennino loop per AM (passi di 10 kHz, inutilizzabili o quasi a meno di improbabili modifiche del software).
Come funziona? Diciamo subito che il confronto sul canale di Auditorium (102.2) il confronto Sony Kenwood è vinto da quest'ultimo, la musica suona sicuramente meglio, più ricca di toni alti e bassi, con un timbro decisamente più orchestrale e meno ovattato. Va detto che a casa ho una buona ricezione dei 102.2 senza troppi splatter.
Le cose cambiano quando si tratta di sintonizzare le frequenze prossime alle powerhouse più potenti, che a Milano, vi assicuro, SONO potenti. Il filtro digitale del Sony si adatta molto meglio. Tra i tanti esempi possibili ho preso quello dei 93 MHz dove a Milano con qualche difficoltà con il Degen 1103 e i filtri a 53 kHz riuscito a sintonizzare il canale svizzero tedesco ritrasmesso da Castel San Pietro. Utilizzando sul Kenwood e sul Sony la stessa antenna, potete sentire i due risultati. Nel primo file (Kenwood), parto da 93.1, mi sintonizzo su 93 (dove si sentono solo splatter), mi sposto poi su 92.9 e ritorno sui 93. Con il Sony faccio lo stesso per registrare il secondo file, ma arrivato su 93, anche se con parecchia distorsione, DSR1 si sente benino (non tanto da far scattare l'RDS). Per registrare il terzo file ho posizionato meglio l'antenna e DSR1 è ancora più convincente (ma sempre senza RDS).
Non mi sembra un ricevitore in grado di affrontare l'etere italiano, troppo irregolare nelle sue anarchiche frequenze non standard. Ma sicuramente mi piacerebbe metterlo alla prova con una antenna FM come si deve e in condizioni di tropo o e-sporadico estivo, su canali distanti e intervallati a 100 kHz. Sensibilità dell'RDS a parte, l'XDR-F1HD sembra anche piuttosto sensibile. Il sound delle onde medie (i 900 li ho potuti sintonizzare ovviamente) è discreto. Non ho avuto ovviamente modo di provare la ricezione HD Radio.
Il funzionamento dei filtri DSP mi sembra dimostrare che l'approccio alla qualità del segnale focalizzato sul lato client (cioè sulla componentisitica di qualità e il trattamento digitale delle medie frequenze) piuttosto che sul lato server (modulazioni digitali) può dare risultati molto significativi. I chipset NPX sono evidentemente disponibili in volumi sufficienti e garantiscono margini di costo interessanti per i costruttori (a meno di non pensare che Sony lavori in perdita per generare consensi). Davvero interessante, questo tuner ibrido analogico-digitale. Chissà se un giorno ne vedremo una versione con DAB+, T-DMB e DRM+...

L'SDR entra nelle radioline cinesi

Da poche settimane (grazie ad Andrea Russo per la segnalazione) i negozi cinesi di eBay offrono per una sessantina di dollari una nuova radiolina Degen. E' siglata DE1123, copre le onde corte, può riprodurre l'MP3 e registrare in WAV ed è basata su un chip Silicon Labs, l'Si473x che implementa in DSP una media frequenza digitale. E' un piccolo pezzo di SDR da 10 centimetri per 7 (e poco più di un centimetro di spessore). C'è purtroppo una piccola difficoltà di ordine commerciale. I negozi cinesi online ormai si rifiutano di spedire la merce in Italia, dove le autorità doganali respingono al mittente l'elettronica non marchiata CE. Dovete avere un indirizzo da qualche altra parte, per esempio in Svizzera. Non so se funzionano servizi di drop box americani come Borderlinx o Shopanyamericanstore che offrono di rispedire agli acquirenti non americani la merce acquistata sugli online shop USA. Ma qualcosa mi dice che i solerti doganieri tendono a bloccare soprattutto le spedizioni dall'estremo oriente.
Tornando al 1123, non deve essere una grande radio, è priva dell'SSB necessaria per ascoltare i radioamatori e non ha una presa d'antenna esterna, ma il chip Silicon Labs è interessante e fa parte di una famiglia di soluzioni che probabilmente si convertirà in ulteriori modelli di ricevitori. Assisteremo anche a una evoluzione verso le demodulazioni digitali? Sarebbe interessante. Ecco dagli Stati Uniti una prima impressione sul nuovo exploit orientale scritta da una radioappassionata, Emily Keene che sembra essere soddisfatta del rendimento in ricezione.

I got my DE1123 yesterday, In fact, as I was posting on another radio site, the amazingly attentive eBay seller, Tquchina, read my comments about waiting for the radio, actually tracked my package and sent me an email to let me know that my package was at the post office, where I was able to pick it up. First of all, I am a person who really likes radios that do a lot of things. I have a collection of those old multiband radios that try to do everything - the more bands the better! - and I LOVE them. I have one of those icom R3 radios that was created in that same spirit, and I don't care what the reviewers said about it - I really enjoy playing with the thing. That said, I was attracted to this radio because it did so many things, and I am not at all disappointed. First of all, it is a very attractive little radio that is nearly flat and would fit into almost any pocket. It comes with an English language manual which is extremely easy to follow in spite of the sometimes amusing translation. There are 3 rechargeable AAA batteries ( pre-charged and ready for action ), a carry pouch, a USB cord, earbuds, and a small wall charger that attaches to the USB cord. The radio is ergonomic heaven - it is totally intuitive, and I had no trouble trying out all the functions. I like the 1121 a lot, but it is extremely complicated to use. The 1123 doesn't do everything the 1121 can do, but what it does, it does well. The MW band is outstanding - this evening from my home right outside of NYC, I heard Charlotte NC, Cleveland, Nashville, and the sometimes elusive semi-local Hartford Connecticut without any effort. FM and MW have no bleed-through, so even the strongest stations don't cover up neighboring frequencies. The FM is fine - nice stereo sound, and quite good reception.The test stations I use, which only the "good" radios pick up here, were all there. The SW was a great surprise - lots to listen to and very little noise to detract from the clear, surprisingly steady reception. I loaded up the mp3 section of the radio with my favorite music - there was a lot of memory available, and I was able to use the Windows Media Player to transfer files to the 1123 with no problem. There was no extra software to load. The tracks sound great, and are easy to access. I recorded WAV files from the radio bands, and this was extremely easy to do - you just press a button as if it were a tape recorder.The files are a bit muddy-sounding and the manual is right - this recording works best with the volume turned way up. If your primary interest is to record music from the radio, this radio is probably not ideal since the WAV files are not high fidelity. If you want to record speech,or if you aren't fussy about the sound quality of your music, then all is well. The display has a 12 or 24 hour clock ( selectable ), the date is displayed, and there is an attractive green backlight. There is a speaker which doesn't sound too bad, but obviously, the included earphones are a major improvement. There is no SSB, there is only rudimentary push-button tuning, there is no bandwidth nor tone adjustment possible, and the mp3 files are not named, so you need to remember what number folder your files are in. The buttons that control the mp3 playback system are on a strange 3 second delay, so you need a little patience to access the files, but the process itself is very simple. My verdict - this is a handy, fun-filled entertainment center for casual radio and mp3 listening and some DXing, especially on MW and SW. As a radio-ipod hybrid, it is very satisfactory. As a radio recorder, it is efficient and easy to use, but the sound quality could be better. Am I glad I bought it? Absolutely!

RFEL: fornitura di core SDR su FPGA

Un interessante comunicato stampa che mi arriva dall'Inghilterra parla di un nuovo contratto per la fornitura di avanzati algoritmi implementati su FPGA Altera e appositamente destinati alla creazione di ricevitori digitali per uso militare e aerospaziale. Il fornitore è una startup specializzata in core avanzati di digital signal processing per logica programmabile, RF Engines (RFEL). Il committente è una azienda del gruppo Thales, una delle maggiori realtà industriali britanniche nel ramo delle forniture aerospazioni e per la difesa.

RF Engines sign further contract with Thales UK
Specialised FPGA design for advanced digital receiver

Issued June 18, 2008

RF Engines (RFEL), the specialists in digital signal processing for FPGA, have been awarded a further contract by Thales’ Land & Joint Systems Division for the rapid supply of a complex FFT-based design on a single Altera Cyclone II FPGA. The design is a key requirement for a new digital receiver design.
The contract is for a complete chip design comprising a bespoke 32,768-point FFT and associated functions and controls, including implementation of specialist algorithms, some proprietary Altera IP, conversion to floating-point magnitude format, and the serialisation of the buffered output data.
Reuse of some of RFEL’s existing IP will also enable the design to be highly optimised, as well as meeting a demanding development timescale.
The extensive experience that RFEL has in this area of signal processing, coupled with the use of existing IP cores for FPGA, means that RFEL offered Thales a very cost effective and low risk route to achieving a critical processing element in the system.
The Thales overall system design approach will allow for the future upgrading of the system to accommodate developments in analogue to digital converter and other device enhancements, and so the RFEL design has also been structured in such a way as to accommodate these overall system changes.
Thales said, “The key part of the design was being able to pack as many functions into as small an FPGA as possible. RFEL’s design is extremely compact and efficient and provides a relatively low-risk solution to alternative design approaches that we have considered.”
“We’re obviously very pleased to be working on another important project with the Thales team at Crawley and continuing a relationship that has existed for a number of years,” said John Summers, RF Engines’ CEO. “It does help to have good working relationships across all levels of the businesses, and, as always, a very clear set of requirements from the Thales team.”

About
Thales UK and Thales
Thales UK is a major electronics and systems group serving defence, aerospace, security and services markets. Thales employs 9,000 staff in the UK, based at more than 50 locations. In 2006 Thales UK's revenues were over £1 bn.
Thales UK will be building on its experience with CVF, Watchkeeper, FIST and Self-Propelled HVM, as well as the FRES Technology Demonstrator work on Electronic Architectures and Integrated Survivability.
Thales Group is a leading international electronics and systems group, serving defence, aerospace and security markets worldwide, supported by a comprehensive services offering. The group's civil and military businesses develop in parallel to serve a single objective: the security of people, property and nations.
Leveraging a global network of high-level engineers, Thales offers a capability unmatched around the world to develop and deploy mission critical systems. Thales employs 60,000 people in 50 countries and generated revenues of £7 bn in 2006, with a record order book of over £14 bn.

RF Engines Ltd
RF Engines Limited (RFEL) is a UK-based electronic systems designer, providing high specification signal processing solutions for FPGAs, as well as receiver and complete product solutions for the homeland security, defence, communications and instrumentation markets. Applications include communications base stations, satellite communications systems, test and measurement instrumentation, and bespoke wideband receivers/transceivers.

Un altro chip con DSP

Ancora DSP integrato in un chip con consumi e dimensioni ridottissimi per la ricezione dell'FM con RDS. Questa volta il "colpevole" è NXP, azienda indipendente nata da una costola di Philips. Il chip si chiama TEA5990 e permette di realizzare radio FM/RDS con copertura da 70 a 108 MHz, in soli 2 millimetri e mezzo di lato. Con tutta questa disponibilità di silicio DSP per le modulazioni analogiche, chi penserà a fabbricare ricevitori digitali?

NXP Launches Highly-Integrated FM-RDS Stereo Radio IC

3/3/2008 Eindhoven, The Netherlands -- NXP Semiconductors, the independent semiconductor company founded by Philips, launched the company’s smallest highly-integrated FM stereo radio IC with R(B)DS functionality, the TEA5990. NXP’s FM-RDS chip sets a new standard in radio performance, with better channel separation, best-in-class sensitivity, very high selectivity and clear sound. The TEA5990 inches ahead of competitive offerings by using a command-based interface to simplify software development, making system integration easy and quick to enable OEMs to drive higher attach rates for FM radio in portable devices.
Packaged in a 2.56 x 2.56 mm size, the TEA5990 FM radio IC allows OEMs to implement a complete radio solution without external components requiring less than 15mm2 of board space. NXP’s FM-radio IC also enables quick integration and flexible design-ins by supporting the I2C-bus and the SPI-bus (3- or 4-wire format), while a digitally controlled algorithm facilitates seamless coexistence with GSM, Bluetooth, Wi-Fi and WiMAX. The TEA5990 also offers better reception quality over a wide tuning range (70 to 108 MHz, including the 70-MHz China band) with Stereo Noise Cancelling (SNC) as well as built-in Auto Search and Store for up to 32 channels with dynamic adjacent channel suppression.
“NXP’s TEA5990 helps manufacturers address the burgeoning demand for FM radio in low-cost handsets, by offering a low-cost solution that can be designed-in with complete ease,” said Timothy Wang, Marketing Manager for Connectivity and Broadcast Products, Mobile & Personal Business at NXP Semiconductors. “With consumers becoming more mobile globally, NXP’s chip with integrated RDS functionality makes it easier for users receive important announcements such as traffic updates, allowing any necessary journey changes to be made, while they listen to radio.”
“As the personal media player market grows to adopt FM functionality as a given standard, A-MAX is leveraging NXP’s TEA5990 FM-RDS chip to combine location-based service on PMPs,” said Frank Chang, General Manager for Marketing at A-MAX Technology. “With NXP’s TEA5990, A-MAX is poised to offer optimized production-ready reference designs to OEMs.”
NXPs’ FM-RDS stereo radio IC, TEA5990 will begin mass production end of Q1 2008