L'interface SDR f6gia (14 Novembre 2006)

Tout d'abord c'est quoi la SDR???

SDR = Software Defined Radio = Radio définie par logiciel....

Et, comme la traduction l'indique c'est le logiciel qui fait la radio, Monsieur de La Palisse ne me renierait pas, n'est-ce pas ?

En gros, vous pouvez faire un récepteur, à fortiori un émetteur ou un émetteur/récepteur avec cette technologie et ce, de manière minimaliste du point de vue interface matérielle, c'est à dire ce qui va relier votre ordinateur à votre antenne. Tout ou presque étant filtré, décodé, amplifié par le logiciel spécifique chargé de ces opérations. Attention, si c'est encore marginal du côté des OMs, c'est une technologie qui existe depuis un certain temps déjà et qui est appliquée dans de nombreux domaines comme dans les GSM (oui oui, vos téléphones portables...).

Cette technologie utilise le principe de la conversion directe comme dans le bon vieux temps, mais remise au gout du jour avec la technologie de maintenant. Nous transposons une portion de bande HF en une portion de bande BF capable d'être traitée et décodée par une carte son. Il est évident que la carte son lambda donnera des résultats lambda voire aucun mais l'inverse est surtout vrai, la super carte son à 200 Euros en principe devrait donner de bons, voire de très bons résultats. Une bonne carte son permettra de couvrir 48 voire 96 kHz, une moins bonne 24 voire 12 kHz. Là il faut commencer à s'inquièter.... Le gros avantage est surtout l'absence de produits de mélange, et de fréquences images chères aux récepteurs superhétérodynes.

Le principe du mélange a bien évolué, c'est un mélange numérique en utilisant des commutateurs analogiques commandés par une horloge proche de la fréquence à recevoir. Ce mélange génére 2 signaux identiques mais de phases opposées (I et Q) qui peuvent être utilisés par le logiciel.

Nous travaillons sur des petits signaux proches du microvolt, voire moins, le mélange n'a rien amplifié, donc les étages qui font suite au mélange ce sont.... ce sont... oui oui bien, ce sont des amplis, de bons amplis de type opérationnels mais prévus pour fonctionner avec une bande passante assez large, de manière à ne pas altérer le signal, apporter le moins de souffle possible et amplifier le signal BF de manière conséquente. On profite de cette amplification pour filtrer un peu le signal... Ceci fait encore partie d'un récepteur à conversion directe, ni plus, ni moins...

L'oscillateur peut être à couverture continue, un synthétiseur DDS, un simple oscillateur à quartz mais de toutes manières le signal qui en est issu sera divisé par 2 avec des bascules D afin de pouvoir piloter le mélangeur.

Reste le filtre d'entrée HF qui pourra être à large bande, donc avec des résultats moyens, à bande étroite, favorisant la ou les portions à recevoir avec de bien meilleurs résultats. Pour ce faire la solution des tores ferrites reste l'idéale car malgré quelques calculs, et des logiciels sont faits pour ça, la tolérance est grande, les tores choisis devant être juste être du genre large bande.

De nombreux logiciels, gratuits et payants existent pour exploiter cette technologie, mais il reste évident que la qualité de votre machine sera un atout majeur pour vraiment apprécier cette approche. Je ne décrirai que les programmes écrits par les OMs pour les OMs, et de surcroît gratuits les autres, payants ne seront que mentionnés pour info.

D'I2PHD nous avons SDRadio version 0.99 (version stable) et
SDRadio version 1.00 qui est une version améliorée à la demande de PY4ZBZ. Cette version est plus adaptée au SWL généraliste qui va vouloir écouter les OMs, les stations de radiodiffusion, enfin tout ce qui peut être reçu sur le spectre HF. Ecran en 800 x 600
Modes AM/ECSS/LSB/USB/FM/CW
CAG ajustable linéairement
Anti-parasites à 4 positions (arrêt, bas, moyen, haut)
Choix de l'étendue de la réception entre 6 et 96 kHz
largeur de bande ajustable à la souris, Ajustement de l'échelle de l'affichage.
 Inversion de I et de Q
Un indicateur de niveau (gradué de 0 à 10)
Un indicateur de phase

Toujours du même OM, une version plus radio-amateur c'est WinRad version 1.2.1, qui est fort bien faite en tous points et surtout très visuelle. Ce logiciel est plus axé sur le trafic OM et le décodage AM y est le grand absent.
Différents écrans paramètrables se partage l'écran qui Doit être au mini en 1024 x 768. Un grand waterfall, Un écran bande latérale, un petit waterfall et un ecran de type analyseur de spectre balayant tous deux le spectre BF reçu.
Un vrai S/mètre gradué en points S
CAG à 2 positions (lent/rapide)
modes USB/LSB/CW
Un contrôle automatique de fréquence
Un noise blanket commutable
Ce logiciel indique la charge de votre CPU avec 2 échelles, la charge engendrée par WinRad et la charge totale.
La priorité peut être aussi sélectionnée, soit le temps, soit la fréquence, soit un mix des deux.

La c'est un pur produit australien, conçu par le programmeur de DX-Atlas VE3NEA. Sans chichi, redoutable d'efficacité et de simplicité.
Choix de l'affichage entre l'analyseur de spectre ou le waterfall
Possède un enregistreur/lecteur interne dont la source peut être choisie entre l'enregistrement de I et Q ou de la sortie audio.
Modes LSB/USB et CW
Fonction zoom de l'affichage
S/Mètre simple et efficace

Là c'est un monstre et le débutant comme l'habitué seront déroutés par l'interface. Ne vous en faites pas, une toute partie va vous servir car c'est un logiciel prévu pour une interface développée par l'OM G8JCF
Modes AM/FM/LSB/USB et BC pour Broadcast, une commutation est prévue pour fonctionner alternativement avec DREAM.
Divers filtres sont commutables 400 Hz, 2, 3,4 5 kHz et MUSIC
Un grand S/Mètre
Règlage du volume avec échelle
Règlage de l'anti-parasites avec échelle
Ce récepteur possède un enregistreur des plus puissants...

 

Les explications sont simplifiées à l'extrême, c'est volontaire car cette page est suceptible d'être lue par des personnes de moins bon niveau que vous

Le schéma utilisé....

Le but de ce faire est la facilité mais aussi de laisser le maximum de travail au logiciel qui pourra de ce fait être changé sans apporter de modification à l'interface.

Sur internet on trouve toutes sortes d'interfaces SDR, des récepteurs simples aux plus évolués, des transceivers complets, à fabriquer mais aussi en kits, pour certains très bon marché mais pour d'autres c'est le bon filon.

Voici donc les images de ma réalisation ...

Interface copiée (j'ai pas honte de le dire) sur celle des Japonais Soft66db, mais déjà modifiée un poil et sur un circuit imprimé GIA à 100 pour 100...

Le PCB (pas à l'échelle) du circuit imprimé, à côté le cuivre réalisé. Vous pouvez y constater déjà quelques modifications, ce serait trop beau...

Ceci est donc le premier d'une longue série je pense, des modifications apparaîtront au fur et à mesure qu'elles seront nécessaires.

Si vous voulez apporter des commentaires, positifs ou négatifs (oui oui il en faut), un espace pour les SDRs est aménagé sur le  forum F6GIA à partir de la page d'accueil.

Les photos dispensent de longs commentaires mais un fichier zippé sera attaché à cette page et contiendra le schéma, le pcb ainsi que l'implantation des composants. Un moment S.V.P. l'urgence attendra encore un peu, merci... je dors quelquefois.

Un autre angle, d'autres détails... J'ai du découper un bout de plastique translucide (j'avais que ça) pour écarter, donc isoler l'oscillateur des contacts du support de circuit intégré, c'est très limite l'écart et une précaution n'est pas superflue. On le voit bien à gauche


La c'est l'interconnexion, c'est à dire le vrac pour les premiers essais.
Vous ne voyez pas l'alimentation, ce sont 2 piles de 4.5V en série, avantage dans les essais, c'est tout petit à promener, hi hi...

La fréquence affichée sur le transceiver correspond à peu de choses près à celle affichée sur SDRADIO de I2PHD

Sur le bloc, c'est un autre oscillateur avec une fréquence voisine pour essais

Si la force des signaux est différente, c'est que les antennes le sont aussi, le ts480 est connecté sur une G5RV et le récepteur SDR sur un petit dipole 2 x 5 m taillé pour le 20 m.

L'oscillateur monté sur l'interface est un 14.3181 MHz et donc la bande reçue se trouve être 14.3181 / 2 soit quelqes dizaines de kHz de part et d'autre de 7.159 MHz.

La largeur de bande couverte dépendra surtout de votre carte son et on peut aller jusqu'à 96 kHz, c'est dire...

Le fichier zippé contenant le PCB, le schéma, et l'implantation des composants en .gif.
Le fichier PCB et implantation des composants au format SPRINT LAYOUT4
Le visualisateur PCB SPRINT LAYOUT4

(Pas encore prêt, attendez un peu, c'est encore trop chaud)

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