Методика RA3PKJ

Часть 1. Вводная.

Поделюсь начальным опытом участия в программе FMT, инициированной Александром RU0LL.

Как оказалось, не так страшен чёрт, как его малюют. Возможность измерить в домашних условиях частоту принимаемой несущей с довольно приличной точностью при минимальном сетапе в шеке существует.

Измерение производил при помощи клона SDR-1000 и рекомендуемой Александром бесплатной программы Spectrum Lab (не путать с платной SpectraLab). Программа довольно-таки изощрённая и имеет огромное количество опций. Впрочем, разбираться во всех опциях не нужно. Все последующие рассуждения изложены применительно к SDR-1000.

Трансивер SDR-1000 выполнен мной в виде самодельного корпуса, в котором размещаются (помимо трансивера) ещё и все компоненты компьютера. В общем, это единый констуктив, который в среде SDR-щиков был прозван SDR-моноблоком.

В моём случае оказалось удобно запускать Spectrum Lab на другом компьютере. Вход звуковой карты этого компьютера подключил в гнездо колонок SDR-моноблока (гнездо для наушников). Звук в колонках естественно пропал, но он и не нужен, так как измерение производится визуально в окне Spectrum Lab.

Так как основная масса SDR-щиков всё-таки не применяет идеологию SDR-моноблоков, то запускать Spectrum Lab надо на том же компьютере, который используется для работы с SDR. Вероятно в этом случае необходимо пользоваться программой виртуального звукового кабеля (VAC), чтобы передать звуковой поток из SDR-программы непосредственно в Spectrum Lab. Но я это не пробовал, так мне это не нужно.

Теперь о калибровке частоты трансивера. Любая калибровка при нестабильном опорнике бессмысленна. Решение проблемы заключается в определении частотной поправки непосредственно перед измерением или сразу после него. Т.е. не производится калибровка, а производится определение поправки, которая потом будет использована в вычислении частоты измеряемой FMT-станции. Хотя грубая калибровка естественно необходима задолго до начала измерения.

Частотная поправка определяется на частоте эталонной радиостанции.

Отвлекусь на описание железа.

Трансивер SDR-1000 имеет DDS-синтезатор на микросхеме AD9854, у которого адресная разрядность частоты позволяет работать с дискретностью установки частоты не хуже 0,01Гц. В SDR-программе PowerSDR, используемой с трансивером, можно вводить частотную поправку с минимальным шагом, эквивалентным примерно 0,01Гц.

Опорный генератор синтезатора имеет температурную нестабильность 30ppm, и поэтому плывёт даже после прогрева. Данное обстоятельство вынуждает определять частотную поправку непосредственно перед измерением или сразу после него.

Так как разные эталонные станции передают непрерывную несущую в разное время в течении часа, то надо понять когда производить определение частотной поправки. В моём случае хорошо проходит станция 9996кГц, но она в конце часа не передаёт непрерывную несущую, а только секундные импульсы, что совершенно непригодно для определения поправки в Spectrum Lab. Зато после начала часа идёт непрерывная несущая. Другие станции имеют другой режим передачи.

В моём исполнении клона SDR-1000 был заменён синетезатор на менее спуристый с использованием микросхемы DDS AD9958. Но данный синтезатор имеет меньшую адресную разрядность частоты, и поэтому имеет дискретность установки частоты около 0,1Гц. Это означает, что найденная частотная поправка при приёме эталонной радиостанции будет на другой частоте настройки трансивера недействительной. Возникнет новая погрешность до 0,1Гц, что для измерений FMT непригодно. Погрешность носит хаотичный характер, так как зависит от текущей комбинации младших битов двоичного кода частоты. Если сравнивать две совершенно разные частоты, но имеющие одинаковые младшие биты, то погрешшность не возникнет.

Наверно буду придумывать перестраиваемый эталонный генератор сигналов, чтобы частотную поправку определять прямо на частоте измеряемой FMT-станции. Давно хотел задействовать валявшуюся без дела DDS AD9854 (вынутую ранее из SDR-1000), и как раз Гиацинт в дело пойдёт. Такой подход позволит мне не влезать в трансивер с целью замены синтезатора. Зато буду иметь стабильный перестраиваемый ГСС.

У кого есть SDR-1000 с штатным синтезатором, те могут довольно точно определять частотную поправку, сохраняющую адекватность на любых частотах.

Как ведут себя классические импортные трансиверы мне неведомо. За них ничего сказать не могу. Также не имею информацию по другим типам синтезаторов, точнее сказать, я не вникал.

Часть 2. Подготовка к измерению.

Так как я использую два компьютера (один в качестве трансивера, а другой для запуска программы Spectrum Lab), то во избежание выхода из строя звуковой карты при перестыковках звукового кабеля, корпусы обоих компьютеров соединены отдельным проводом, чтобы потенциалы корпусов были уравнены. Надо полагать, что при использовании любого классического трансивера в связке с компьютером надо делать тоже самое.

Запускаем программу Spectrum Lab и кое-что в ней настраиваем.

Идём в меню Options во вкладку Audio Settings…, где выбираем линейный вход своей звуковой карты. Можно наверно выбрать пункт Default WAVE input, что означает выбор карты, которая работает в компьютере по умолчанию. Выбрать частоту дискретизации и разрядность карты: