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.  

Ham Radio 2013: Elad sorprende con il transceiver stand alone FDM DUO

L'Italia dell'eccellenza nel software defined radio per applicazioni radioamatoriali tornerà a far parlare di sé alla fiera di Friedrichshafen, sul lago di Costanza. Ad Ham Radio 2013 dal 28 al 30 giugno, allo stand del suo distributore Woodbox Radio, Elad presenta infatti l'ultima evoluzione della sua nuova piattaforma SDR "FDM" con il modello FDM DUO, un ricetrasmettitore che può funzionare sia da dispositivo software defined autonomo sia in connessione con il PC. Le caratteristiche del ricevitore di FDM DUO ricalcano quelle del piccolo FDM-S1, un apparecchio a conversione diretta che oggi arriva alla notevole capacità di campionamento di oltre 6 MHz grazie al downconverter implementato su FPGA. In trasmissione, un ADC e un controller ARM pilota lo stadio di modulazione DSP e upconversion, fino a uno stadio di filtraggio e potenza finale (circa 5 watt). La grande novità è data appunto dalla completa autonomia e indipendenza dal personal computer. FDM DUO è un ricevitore completamente digitale che integra una speciale scheda audio/DAC per poter fare a meno della capacità di elaborazione del computer esterno. L'unica radicale differenza rispetto al DSP PC-based, è che con FDM DUO la porzione di banda esplorabile intorno alla frequenza centrale sintonizzabile in continuo è pari a 192 kHz, equivalenti alla larghezza di banda della scheda audio integrata. L'hardware di questa scheda è probabilmente lo stesso adottato in un'altra novità Elad presentata in Germania, il modello ELF-19 proposto per il monitoraggio delle frequenze comprese tra le ELF e la parte bassa delle LF, fino a 80 kHz. 

Una volta connesso al computer, FDM DUO si comporta in ricezione come un FDM-S1, con una ampia gamma di modi demodulabili e con una banda base registrabile a 6144 MHz di sample rate, per coprire in pratica tutte le onde lunghe, medie e qualcosa in più. Una prima descrizione preliminare è contenuta in questo pdf ma ancora non si sa nulla del prezzo, che però potrebbe essere molto aggressivo. Altre novità comprendono, insieme alla scheda-ricevitore ELF-19, nuove aggiunte alla famiglia di downconverter PDC-V1, che diventa autoalimentata e quindi completamente portatile, e nuovi accessori di antenna per controllo remoto. In più c'è una sorpresa assoluta, "conRadio", che ha tutta l'aria di un sistema per la remotizzazione dei ricevitori. 

Con tutte queste novità Elad sembra lanciare un messaggio preciso alla comunità internazionale, disorientata dalla staticità della piattaforma Microtelecom Perseus, autentico pioniere del software defined radio per applicazioni MF/HF. Perseus resta un ottimo prodotto, ma dopo l'uscita del software client/server per la remotizzazione dell'ascolto, la sua evoluzione appare, almeno per il momento, sostanzialmente congelata. Elad, evidentemente, cerca di raccoglierne  la testimonianza, anche se non sarà facile superare l'asticella fissata dal genio di Nico Palermo. Potrebbe anche succedere che gli annunci di Elad stimolino nel suo grande concorrente italiano la voglia di tornare a mordere. Ma nel frattempo Franco Milan merita un bravo! per essere riuscito a costruire un portafoglio di soluzioni ampio, di altissimo livello e dall'ottimo rapporto prezzo/prestazioni. Sono convinto che Ham Radio porterà a un adeguato riconoscimento internazionale. 

Elad FDM-S1, pronta la beta 3.0 del software di demodulazione

Elad, azienda italiana produttrice del nuovo ricevitore SDR a campionamento diretto FDM-S1, ha rilasciato in versione beta la terza edizione del suo software di controllo e demodulazione, l'SW-1 3.0. Ora lo spettro esplorabile si estende fino ai 1.536 Ksps e la finestra della GUI è ridimensionabile. Il nostro esperto romano ha già fatto le prime prove con un notebook dual-core in banda FM e la prima impressione è molto positiva. Ho ricevuto una serie di videate che illustrano bene la problematica dell'ascolto dell'FM in una area urbana ad alta densità. Qui la frequenza di 100.2 di Radio Radicale disturba, malgrado la sua distanza dal centro, i 100.3 di RAI Auditorium. SW1 è centrato su 100.2 con una larghezza di banda di 100 kHz. Ancora il software non implementa la decodifica RDS e la ricezione è avvenuta non in modalità undersampling ma con un convertitore FM->HF. L'esperto giustamente si chiede quanto tempo passerà prima di avere una FDM con acquisizione interna alla zona di Nyquist fino a 108 MHz e con un software abilitato all'RDS. All'attuale ritmo di evoluzione dei front end a campionamento diretto probabilmente ci vorrà poco, anche se i convertitori A/D, gli ADC, continuano a essere un anello debole nella catena di progettazione e implementazione.

ZS-1 e FDM-S1 Russia e Italia unite dalle novità SDR

Aumenta a vista d'occhio la visibilità del transceiver di fabbricazione russa ZS-1 e del suo software di controllo ZeusSDR (ma il dispositivo può essere controllato da altri software aperti) dopo che ieri si è diffusa su alcune liste di discussione la notizia della sua disponibilità commerciale. Per i radioamatori è un prodotto estremamente interessante perché è un ricetrasmettitore completamente sintetizzato in logica cablata, con un ADC per il trattamento in ricezione e un DAC in trasmissione. Per ora gli unici dettagli si trovano sui forum in lingua russa CQHAM.ru e QRZ.ru, in particolare quest'ultimo che riporta foto, grafici e anche indirizzi mail dove informarsi. I due autori – "Alexander" tracer (at) land (dot) ru e "Yanus" alekseenko_yan (at) mail (dot) ru – rispettivamente sviluppatori dell'hardware e del software, confermano anche il prezzo: intorno ai 31 mila rubli, cioè circa 800 euro.

I due promettono che in primavera verrà allestito un sito Web, ma per il momento è stato attivato un gruppo di discussione su Yahoo! che ha già una dozzina di iscritti. La vicenda è tutta da seguire, anche perché la primavera del 2012 rischia di essere foriera di tante altre novità SDR. Ricordo che è imminente l'uscita del nuovo conversione diretta/FPGA della Elad, l'FDM-S1 Sul sito di Beppe Campana IK3VIG si possono già fare preordinazioni a un prezzo di lancio speciale (399 euro) di un front end dalle caratteristiche peculiari. Piccolissimo e autoalimentato dalla porta USB (un risultato eccellente per un ricevitore SDR basato su downconversion in FPGA), l'FDM-S1 prevede una modalità in downsampling che gli consente di raggiungere i 200 MHz nella sintonia. Ovviamente in regime di sottocampionamento si deve far precedere il front end da opportuni preselettori, ma secondo Beppe sono già allo studio delle schede con banchi di filtri controllabili dall'interfaccia EXT/IO di cui è dotato il ricevitore. A breve dovrebbe essere disponibile una presentazione più dettagliata in Powerpoint.

FDM-S1, nuovo ricevitore SDR italiano

Lo produce la friulana Elad, un marchio che molti ricordano dai tempi, ormai abbastanza lontani, della prima generazione di ricevitori SDR a near zero IF. Il nuovo FDM-S1 si basa sul concetto di conversione diretta implementata in FPGA e ha scelto la strada del prezzo molto aggressivo. Il ricevitore dovrebbe uscire a marzo ma è già in pre-ordine sul sito WoodBox Radio al prezzo speciale di 399 euro. Ecco le specifiche della parte hardware:

- Campionatore ADC 14bit - 61,44MHz

- Campionamento diretto da 80kHz - 30MHz

- Ingresso adatto fino a 200MHz per Undersampling*

- USB 2.0 (Dati e alimentazione)

- Uscita su USB a 192kHz I&Q

- Alimentato direttamente dalla USB del PC

- Adatto come panoramico di IF di RTX

- Porta EXT/IO per accessori esterni

- E' possibile usare ricevitori multipli

- Attenuatore da 20dB inseribile

- Filtro Passa Basso a 30Mhz escludibile

* Richiede filtri d'ingresso opzionali

Una caratteristica interessante è la possibilità di ricevere fino a 200 MHz in modalità undersampling (che richiede però l'uso di filtri per sopprimere le immagini). FDM-S1 sarà accompagnato da un suo software di trattamento, l'SW1, ma funziona anche con Winrad, i suoi vari derivati e con Studio1, il software SDR annunciato da Sandro Sfregola (che però è ancora in fase di perfezionamento).