Realizace KV SDR přijímače na STM32H723 s 16bitovým ADC
STM32H723ZGT6 umožňuje realizovat KV SDR přijímač pro pásmo 1–30 MHz s Tayloeho směšovačem. Audio je výstupem přes 12bitový interní DAC nebo I/Q proud na PC přes UAC1. Čtyřvrstvá deska 100×60 mm s vývodem nevyužitých pinů MCU na PLS konektory pro rozšíření.
Vstupní obvod využívá Tayloeho detektor. Testovaly se varianty s transformátory a vyváženým zapojením – rozdíly ve výkonu nebyly zjištěny. Zvoleno jednoduché schéma, navzdory rozdílu citlivosti 1–2 dB mezi pásmy 160 m a 10 m.
Analogový trakt a filtrace
Z výstupu směšovače jsou signály zesíleny instrumentálními operačními zesilovači pro potlačení souhlasných rušení. Následující stupeň – aktivní dolní propust 4. řádu podle schématu Sallen-Key s mezními kmitočty 48 kHz nebo 24 kHz.
Frekvenční charakteristika dolní propusti ukazuje dostatečné potlačení na hranicích pásma, ale pozorovány jsou aliasy od silných signálů na ±25–30 kHz. Pro zpracování v blízkosti nulového kmitočtu je to přijatelné.
Signály jsou přivedeny na vstupy 16bitového ADC STM32H723ZGT6. Směšovač je taktován Si5351 s násobením kmitočtu 4.
Softwarová realizace a rozhraní
Kód vyvinut v STM32CubeIDE s HAL, TinyUSB pro složené USB zařízení (COM + audio) a CMSIS-DSP pro DSP. Parametry jsou ukládány do externí flash paměti.
Ovládání: enkodér s tlačítkem a tři funkční tlačítka. Displej zobrazuje kmitočet, AGC/NOTCH, S-metr, vodopádový spektrum ±24 kHz, hranice demodulovaného pásma.
V USB režimu s PC je spektrum skryto, zobrazuje se stav. ADC pracují v režimu dvou nezávislých kanálů (ADC1/ADC2) s trigerem z časovače 8 na 48 kHz. Párový režim Dual mode způsoboval zrcadlení signálu – nebyl použit.
- Korekce po digitalizaci:
- Odstranění stejnosměrné složky.
- Amplitudová a fázová kalibrace (koeficienty podle pásem).
I/Q v kruhovém bufferu: na PC – UAC1, autonomně – FFT pro vodopád, demodulace SSB/CW, AGC/NOTCH, DAC.
DAC (12 bitů) je taktován stejným časovačem 8, je vyrovnáván OPAMP1 + RC dolní propustí. Dostatečné pro KV radioamatéry a vysílání. Testován externí PCM5102 (16–24 bitů) pro zlepšení kvality.
Digitální zpracování signálu
DSP osvojováno přes C# aplikaci pro analýzu I/Q z ADC nebo WAV souborů, plus generátor testovacích I/Q signálů.
Fragmenty kódu DSP dostupné na webu autora. Další plány: optimalizace a vysílací část.
Co je důležité:
- 16bitové ADC STM32H723 zajišťuje reálný čas pro I/Q na 48 kHz.
- Tayloeho směšovač + Si5351 minimalizuje hardwarové náklady.
- HAL + CMSIS-DSP urychlují vývoj bez ztráty výkonu.
- Autonomní režim s FFT, demodulací a DAC na palubě MCU.
- USB UAC1 pro přenos I/Q na PC bez dodatečných ovladačů.
— Editorial Team
Zatím žádné komentáře.