Airspy HF+ Discovery SDR Rx

Il produttore del noto SDR Airspy-R2, Airspy HF + e del software SDR Sharp ha ulteriormente sviluppato l'HF +: l'HF + "Discovery" per onde corte e VHF.

Airspy HF + Discovery riceve da 500 Hz a 31 MHz e da 60 a 260 MHz. Simile a Airspy HF +, il "Discovery" funziona come un SDR "Zero-IF".Qui, il segnale ricevuto viene miscelato direttamente nell'area di bassa frequenza. Questa tecnica evita molti dei problemi dei ricevitori classici, ma presenta allo sviluppatore nuove sfide. Airspy HF + Discovery affronta queste sfide attraverso l'uso di tre sintonizzatori analogici. Il sintonizzatore è preceduto da filtri passa-banda e da filtri mobili. Come con "HF +", i mixer sono progettati come un “miscelatore a rifiuto armonico “ e garantisce una linearità e purezza spettrale eccezionalmente buono del segnale downmix. Questo è importante per la sensibilità, poiché più pulito è il segnale, minore è la probabilità che si perda un segnale debole nel rumore. Per la digitalizzazione vengono utilizzati convertitori AD molto potenti. Le successive fasi di decimazione (DDC) utilizzano diversi metodi per ridurre (decimare) la velocità dei dati. Il risultato è un filtro anti-aliasing molto efficace che offre una riduzione di circa 108 dBc. Il segnale risultante ha una risoluzione di 18 bit, che viene quindi ridimensionata a 16 bit per la trasmissione tramite l'interfaccia USB 2.

Un simile concetto di ricevitore richiede un AGC molto preciso per ottenere la migliore sensibilità possibile e un'elevata gamma dinamica. Qui il software del microcontrollore Airspy HF + Discovery controlla il guadagno in ogni stadio del sintonizzatore i successivi filtri e amplificatori. Il risultato è un intervallo dinamico di circa 113 dB, praticamente risultante in 110 dB (su onde corte). Questo è un risultato eccellente per un ricevitore così compatto in questa fascia di prezzo. L'utente beneficia dell'ottima linearità e l'elevata gamma dinamica dello spettro ricevuto in quanto questo è molto più pulito e privo di artefatti. Non è necessario il controllo manuale dell` amplificazione, né l'uso di attenuatori, preamplificatori, filtri passa-banda selettivi, ecc.

Oltre alle eccellenti caratteristiche di RF, gli sviluppatori hanno anche ottenuto una notevole riduzione del rumore in bassa frequenza. Qui, il rumore inquietante in un segnale utile viene ampiamente eliminato senza che l'intelligibilità ne risenta e senza troppi artefatti. Vedi sotto l`esempio.

Un altro punto culminante di Airspy HF + 'Discovery', il software gratuito "SpyServer" offre un server remoto facile da configurare. Qui, un piccolo computer (un Raspberry Pi economico, ecc.) Può assumere la funzione del server a cui è collegato Airspy HF + 'Discovery'. Tramite la rete è quindi possibile accedere ai dati ricevuti nel solito modo e contemporaneamente anche con più utenti. La differenza rispetto ad altri concetti basati sul Web è che i dati IQ effettivi vengono trasmessi, quindi possono essere ulteriormente elaborati dal normale software SDR con tutti i plug-in, senza essere ostacolato dalle limitazioni di un Web browser.

Software:

Airpy HF + 'Discovery' può essere utilizzato con molti programmi diversi e su diversi sistemi operativi. SDR # è probabilmente il più adatto perché proviene dallo stesso sviluppatore.

• SDR# (Windows)
• SDR-Console (Windows)
• GQRX (Linux, MacOS)
• Tutti i Software che utilizzano ExtiO.dll possono essere utilizzati per esempio( HDSDR, Studio1, Elad FDM-SW2 )ecc.

Su questo link trovi in codice sorgente per ExtIO. The same web site also povides a compiled image, but which is probably not sufficiently tested. With wider proliferation of the Airspy HF+ SDR this DLL will become more stable, or other versions will become available.

Qui trovi la le Open Source per diversi sistemi operativi,anche per Linux e MacOS.

Further information on Harmonic Rejection Mixers:

Per comprendere meglio il funzionamento di un Harmonic Rejection Mixer, consultare i seguenti documenti tecnici (entrambi in inglese):

https://www.ieee-jp.org/section/kansai/chapter/sscs/20111121/nauta.pdf

https://vk4zxi.blogspot.de/2018/01/polyphase-harmonic-rejection-mixer.html

SPECIFICHE

Il percorso del segnale include convertitori di dati a gamma dinamica molto elevata insieme a mixer passivi ad alte prestazioni con un'eccellente struttura di reiezione armonica polifase. I pre-selettori di tracciamento della banda inclusi eliminano le interferenze indesiderate e preservano la gamma dinamica del ricevitore. Con la sua capacità di gestione del segnale di prima classe e un rumore incredibilmente basso, l'HF+ Discovery è il compagno ideale per tutti i tuoi scenari di ricezione ad alte prestazioni.

Sia l'architettura che il livello di integrazione raggiunti in questo design ci consentono di offrire una ricezione dalle prestazioni superiori a un prezzo molto conveniente. Sono supportati tutti i principali software SDR. Controlla la pagina di download.

Pronto a scoprire tutti questi segnali che si nascondono nel tuo spettro?
Architettura migliorata

Elaborazione di riduzione del rumore senza rivali

Abbiamo passato molto tempo a capire il rumore RF, la sua struttura e come interagisce con i segnali legittimi. Oggi disponiamo di uno degli algoritmi di riduzione del rumore più flessibili e acusticamente piacevoli del mercato. Le applicazioni spaziano dalla rimozione del sibilo ad alta fedeltà per i segnali Broadcast FM, all'estrazione di segnali SSB deboli dal rumore di fondo. Il nostro algoritmo non elimina gli alti per darti una falsa impressione di volume, eppure non ha i tipici artefatti dei toni alti che affliggono i popolari algoritmi di riduzione del rumore come LMS e Spectral Subtraction.

Ecco un segnale SSB molto debole nella banda dei 40 m, con e senza la nostra riduzione digitale del rumore. Controlla tu stesso!

https://airspy.com/downloads/dnr_ssb.mp3

Un'altra registrazione negli 80m durante un pile-up:

https://airspy.com/downloads/Csete_80m_20171118_231457Z_3765000Hz_AF.mp3

Segnale audio senza elaborazione:

Segnale audio con la nostra elaborazione Digital Noise Reduction:

Tecnologia di streaming SDR all'avanguardia!

Abbiamo concentrato le tecniche di rete e DSP all'avanguardia nel nostro software SpyServer per consentire a più utenti di trasmettere dati IQ di alta qualità dallo stesso ricevitore contemporaneamente. Non sono stati fatti compromessi sulla qualità come di solito avviene nelle interfacce Web SDR. Ottieni dati QI effettivi che puoi elaborare con i tuoi plugin ed estrarre l'ultimo bit di informazioni da esso.

Il software del server è altamente scalabile e può essere eseguito su computer piccoli come Orange Pi Zero da $ 7 fino a server a 64 bit di fascia alta con più core/cpus, inclusa la popolare serie Raspberry Pi.

Sintonizzatore HF

Airspy HF+ Discovery raggiunge eccellenti prestazioni HF per mezzo di un filtro di preselezione a bassa perdita, LNA ad alta linearità, filtro RF sintonizzabile ad alta linearità, un mixer di reiezione armonica polifase (HR) che respinge fino alla 21a armonica e IF analogica e digitale multistadio filtraggio.

Il guadagno AGC a 6 dB è completamente controllato dal software in esecuzione nel DSP che ottimizza la distribuzione del guadagno in tempo reale per una sensibilità e una linearità ottimali. La reiezione armonica è un problema chiave nei ricevitori HF a banda larga a causa dell'ampia larghezza di banda del segnale di ingresso del segnale di ingresso. L'uscita del filtro IF viene quindi digitalizzata da un ADC IF sigma delta ad alta gamma dinamica per un'ulteriore elaborazione del segnale nel dominio digitale.

Sintonizzatori VHF

Eccellenti prestazioni FM si ottengono anche utilizzando percorsi di segnale ottimizzati composti da filtri di banda, LNA ad alta linearità con un AGC a gradini, un mixer di reiezione delle armoniche polifase e filtri IF ottimizzati per le bande di trasmissione FM.

Il guadagno dell'amplificatore è commutabile in passi di 3 dB e completamente controllato dall'AGC in esecuzione nel DSP. Il segnale RF viene convertito in banda base da un mixer passivo ad alta linearità con una struttura di reiezione armonica polifase. Il segnale a bassa IF viene quindi convertito nel dominio digitale dallo stesso IF ADC utilizzato nella catena HF. La copertura VHF estesa è assicurata da un secondo sintonizzatore Band-III fino a 260 MHz, ma con prestazioni ridotte.

Campionamento IF

Il convertitore da analogico a digitale (ADC) IF è una topologia di modellazione del rumore multi-bit del 4° ordine; presenta una gamma dinamica e una linearità molto elevate. La frequenza di campionamento IF-ADC è determinata da un algoritmo di controllo in esecuzione nel DSP integrato. Questa tecnica avanzata regola la frequenza di campionamento in base alla frequenza di sintonizzazione con l'obiettivo di evitare i disturbi e gli spurghi generati dalle sezioni di commutazione a tempo discreto dell'IF-ADC.

Convertitore digitale verso il basso

Una volta digitalizzato il segnale IF, il flusso I/Q ad alta frequenza di campionamento viene quindi tradotto in frequenza ed elaborato con stadi di decimazione CIC e FIR in cascata. Dopo ogni fase, la frequenza di campionamento viene ridotta e la risoluzione aumentata. Il segnale finale in uscita ha una risoluzione di 18 bit e una prestazione di reiezione dell'alias di 108 dBc. I dati vengono quindi scalati a 16 bit e inviati al microcontrollore per lo streaming tramite USB.

Vantaggi architettonici

I principali vantaggi rispetto alle tecniche dalle super-eterodine legacy fino all'ormai tradizionale campionamento diretto è che l'intera catena del ricevitore è ben protetta contro i blocchi fuori banda mentre rilassa i vincoli di filtraggio RF, rendendolo semplice ed economico. Il filtraggio naturale dell'ADC sigma-delta combinato con l'eccellente linearità e sensibilità della catena analogica raggiunge un livello di prestazioni e integrazione senza precedenti.

Usalo in rete!

Connetti tutte le applicazioni SDR necessarie all'HF+ Discovery, su Internet o nella tua rete locale con latenza quasi zero grazie al nuovo software SPY Server.

Questa configurazione offre fondamentalmente tutta la flessibilità degli SDR basati sul Web pur beneficiando della piena potenza delle applicazioni desktop. I dati IQ vengono elaborati nel server con DSP all'avanguardia e solo il pezzo di spettro richiesto viene inviato sulla rete. Ciò che viene inviato è il segnale IQ effettivo, non l'audio compresso. Ciò significa che puoi utilizzare tutti i tuoi plug-in preferiti per elaborare l'IF, eliminare il rumore ed eseguire il sollevamento pesante dei segnali come sei abituato a fare con gli SDR collegati localmente.

Abbiamo una tradizione nella creazione di multi-tool, quindi ci siamo assicurati che SPY Server funzioni su Windows a 32/64 bit e Linux su processori Intel e ARM senza alcun compromesso. Le schede Raspberry Pi 3 e Odroid a basso costo sono alla festa.

Specifiche tecniche

Copertura HF tra 0,5 kHz .. 31 MHz
Copertura VHF tra 60 .. 260 MHz
-140,0 dBm (0,02 µV / 50 ohm a 15 MHz) MDS tip. a 500Hz di larghezza di banda in HF
-141,5 dBm MDS tip. a 500 Hz di larghezza di banda nella banda di trasmissione FM (64 – 118 MHz)
-141,0 dBm MDS tip. a 500 Hz di larghezza di banda nella banda aeronautica VHF (118 – 260 MHz)
+15 dBm IIP3 su HF al massimo guadagno
+13 dBm IIP3 su VHF al massimo guadagno
Intervallo dinamico di blocco 110 dB (BDR) in HF
95 dB di blocco della gamma dinamica (BDR) in VHF
Selettività combinata 150+ dB (hardware + software)
Reiezione immagine 120 dB (software)
Filtri di tracciamento polifase per la soppressione delle interferenze a corto raggio
Nuovo Preselettore High Performance per HF con 4 banchi di filtri (angoli a ~DC, 5, 10, 17 e 31 MHz)
Nuovo Preselettore ad alte prestazioni per VHF (Air, HAM, VHF commerciale e militare)
Nuovo Preselettore High Performance per la banda FM (Giappone, USA, UE, OIRT)
Alias ??fino a 660 kHz e output senza immagini per 768 ksps IQ
Convertitore digitale integrato (DDC) a 18 bit
Risoluzione a 22 bit al canale 3 kHz utilizzando DDC all'avanguardia (SDR# e SDR-Console)
+10 dBm Ingresso RF massimo
0,5 ppm ad alta precisione, clock a basso rumore di fase
1 capacità di regolazione della frequenza PPB
PLL a bassissimo rumore di fase (-110 dBc/Hz @ 1kHz separazione @ 100 MHz)
La migliore riduzione del rumore del mercato utilizzando algoritmi all'avanguardia
2 x ADC Sigma Delta ad alta gamma dinamica fino a 36 MSPS
Ingresso RF singolo per coprire tutte le bande con commutazione ad alta linearità
Migliore corrispondenza degli ingressi fino a virtualmente DC
Smart AGC con ottimizzazione in tempo reale della distribuzione del guadagno per Best SNR in tutte le situazioni
Nessun driver richiesto! 100% plug-and-play su Windows Vista, Seven, 8, 8.1 e 10
Temperatura di esercizio industriale: da -45°C a 85°C

Applicazioni tipiche

Radio HF/VHF in rete ad alte prestazioni
Radioamatori (HF + 2m)
Ascolto ad onde corte (SWL)
AM DX
FM DX
VHF-L TV DX
Ricevitore radio telemetrico remoto
Bande basse IoT

Software supportato

Il gold standard SDR#
L'altra eccellente suite SDR, SDR-Console
Il coltello SDR suiss-army per Linux e Mac, GQRX
Server di rete da utilizzare con SdrDx per Mac, AirspyHF+ Mac ServerGQRX
Tutto il software basato su ExtIO (HDSDR, Studio1, ecc.) tramite ExtIO di Hayati Ayguen
Tutto il software basato su ExtIO (HDSDR, Studio1, ecc.) tramite ExtIO di Andrea Montefusco
Controlla l'elenco completo degli strumenti nella nostra pagina di download

Sistemi operativi supportati

Windows Vista, 7, 8, 8.1 e 10
Linux
*BSD
OSX

Hardware supportato

PC compatibile con Intel
Raspberry Pi 2 e 3
Odroide C1, C2 e XU4
Molti altri computer a scheda singola (SBC)

Requisiti hardware minimi

Pentium o ARM da 1GHz
1 GB di RAM (per eseguire il tuo sistema operativo, HF+ richiede appena 1 MB di memoria)
Controller USB 2.0 ad alta velocità

Driver completamente open source

Driver in modalità utente open source e multipiattaforma libairspyhf su github

Aggiornamenti del firmware

R2.0.0 02/05/2019 (Registro modifiche)