AVR Software Defined Radio    

Erfahrungen mit dem Elektor-Kurs                 
Elektor März 2012: ATtiny erzeugt hochgenaue Signale  
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Die Elektor-Artikelserie "AVR Software Defined Radio" von Martin Ossmann ist für mich hoch interessant. Es geht um allgemeine DSP-Verfahren, um C-Programmierung und um HF-Technik. Da kann man was lernen! Deshalb habe ich mit vorgenommen, alle Versuche gründlich durchzuführen. Inzwischen liegen die ersten beiden Artikel vor. Und letzte Woche kamen auch die Platinen an. Ich möchte nicht alles auf einmal bestücken, sondern jeweils nur soweit, wie es der Kurs erfordert. Außerdem nehme ich mit bei der Bestückung gewisse Freiheiten heraus, weil natürlich mal wieder nicht alle Bauteile da sind. Die Quarzoszillatoren habe ich bei Reichelt bestellt. Bei der Generator-Platine gibt es ein R-2R-Netzwerk mit 10 k und 20 k, wobei es auf höchste Genauigkeit ankommt. In der Bastelkiste waren noch genügend 10-k-Widerstände mit 1%. Die 20-k-Werte habe ich dann aus einer Reihenschaltung mit zweimal 10 k gebildet. Der Controller ist mit SPY beschriftet, weil er mal für den Umweltspion von Modul-Bus gedacht war. Die vielen Pfostenstecker habe ich nur soweit bestückt, wie es unbedingt nötig war. Der CLK-IN-Jumper ist z.B. mit einem Drahtstückchen bestückt, das die Verbindung zum 20-MHz-Oszillator herstellt.

Und jetzt der erste Test: Der 1-kHz-DDS-Generator EXP-SinusGeneratorDDS-T1INT-V01. Das Hexfile habe ich mit dem STK500 übertragen. Und tatsächlich, am Ausgang erscheint der Sinus. Eine Überprüfung mit dem Frequenzzähler, wollte am Sinus-Ausgang nicht funktionieren, weil der Zählereingang zu niederohmig ist. Aber am Port B.7 gibt es die Grundfrequenz als Rechtecksignal: 1,000 kHz. Am Quarzoszillator zeigt der Zäher übrigens eine Abweichung von nur einem Hertz auf 20 MHz, genauer als es der Hersteller verspricht, aber wohl ein Zufall.




Der Sinus sieht recht gut aus, was bedeutet, dass das DA-Netzwerk ausreichend genau geworden ist. Um auch ein wenig vom Quelltext zu verstehen, habe ich das Projekt mal für eine andere Frequenz kompiliert. Klappt auch.



Das nächste Projekt EXP-SinusGenerator-DDS-ASM-C-V01 erfordert eine serielle Schnittstelle zu Bedienung. Die Generatorplatine ist für das  FT232R-Board von Elektor vorgesehen, das bei mir auch vorhanden ist, weil ich es für den Strahlungsmesser brauchte. In diesem Fall fand ich es aber praktischer, den MAX232 auf dem STK500 zu verwenden. Dafür reicht eine zweiadrige Verbindung. Masse und 5+ V kommen schon über das ISP-Kabel rein. Das Programm bediene ich über mein Terminal.exe.



Auch bei 16 kHz ist der entstehende Sinus immer noch eine saubere Sache.



Dann ein Test mit 550 kHz. Der Sinus sieht zwar nicht mehr perfekt aus. Aber hier läuft gerade der Deutschlandfunk auf Mittelwelle 549 kHz. Die Interferenz mit dem Sender hört sich völlig sauber an: ein Überlagerungston von 1 kHz. Sogar 720 kHz geht noch. Nur bei 1 MHz ist Schluss. Klar, wenn der Generator mit 2 MHz getaktet wird, da kommt dann nur noch DC raus.

Der Test EXP-SquareGenerator-DDS-T1INT-V01 mit dem PWM-Rechteckgenerator mit fraktionalem Teiler war ebenfalls erfolgreich. Man kann Frequenzen zwischen 310 Hz und 170 kHz erzeugen. Der Frequenzzähler zeigt hohe Genauigkeit mit Abweichungen unter einem Hz auch noch bei 170 kHz. Das Signal hat wohl etwas Phasenjitter, was aber bei Interferenz mit einem AM-Sender auf Langwelle nicht deutlich zu hören ist.

Der letzte Versuch EXP-SQTX-FM-RTTY-V01 aus dem März-Heft betrifft die Frequenzmodulation und die FSK-Übertragung. Der Frequenzzähler flattert um 125 kHz herum. Um das Signal auch gehörmäßig zu beurteilen, kurbelte ich über den gesamten Mittelwellenbereich auf der Suche nach zufällig brauchbaren Oberwellen. Und da gibt es tatsächlich einige, auf denen die von der Kurzwelle her bekannten RTTY-Geräusche erscheinen.

http://www.elektor.de/
Artikel und Software:
http://www.elektor.de/jahrgang/2012/marz/sdr-mit-avr-%281%29.2084469.lynkx




Aufbau des Generators von Ralf Beesner


Siehe auch: Video-Vortrag von Martin Ossmann bei Element14


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