pll что это такое в радио
Использование PLL
PLL широко используются при телекоммуникации, в компьютерах и других электронных устройствах.
Замечу, что в микросхеме серии MAX II, которая стоит на нашей первой плате Марсоход, не было встроенных PLL. Серия Altera MAX II слишком простая.
В микросхеме Altera Cyclone III, установленной на новую плату Марсоход2, есть встроенные PLL. Это очень важный компонент, так как с помощью PLL обычно в проекте создаются все частоты, нужные для дизайна. Именно поэтому нужно познакомиться с PLL поближе.
Рассмотрим принцип действия PLL.
Это было достаточно упрощенное изложение. Более подробно о работе PLL можно почитать в документации компании Альтера например про микросхему Cyclone III: Clock Networks and PLLs in the Cyclone III Device Family.
В этой Альтеровской документации, например, блок-схема PLL изображена вот так:
Вроде бы сложно, но по сути так же, как я нарисовал выше.
Теперь спустимся с небес на землю и посмотрим, как же эти PLL использовать в проектах для Cyclone III и в частности для платы Марсоход2.
А вот и самый главный экран визарда.
Здесь мы должны задать коэффициенты умножения и деления для исходной частоты, чтобы получилась нужная нам частота.
Коэффициенты можно задать самостоятельно вручную или задать желаемую частоту и Quartus II Wizard сам расчитает коэффициенты, которые нужно потом скопировать.
Вот, например, для работы первого проекта для платы Марсоход2 для видеорежима 1440×900 60Hz нужна по стандарту VESA частота 106.5Мгц.
Для каждого выxода PLL будет соответствующая страница визарда с настройками.
Вот пожалуй все первоначальные сведения для использования PLL в проектах для микросхему Altera Cyclone III.
Как выбрать радиоприемник
Есть много различных марок и моделей радиоприемников, и они сильно различаются по стоимости, характеристикам, размерам, сложности управления и другим факторам. Выбор, в первую очередь, зависит от ваших интересов. Я умышленно старался не упоминать в этой статье марки и модели, дабы предоставить читателю сделать свой, осмысленный выбор.
Зачастую, начинающие радиолюбители смутно представляют себе цель приобретения радиоприемника. Попробуем классифицировать назначение приемника.
Для чего нужен радиоприемник?
1. Просто радио слушать
Следовательно радиоприемник должен принимать вещательные радиостанции. Радиовещательные станции транслируют свои передачи на длинных, средних и коротких волнах с амплитудной модуляцией, а на ультракоротких волнах — с частотной модуляцией.
Вещательные радиостанции можно слушать на любом радиоприемнике с нужным диапазоном частот. В городе желательно иметь радиоприемник с УКВ диапазоном (FM), поскольку сильные городские помехи будут мешать достойному приему на ДВ, CB и КВ. На загородную прогулку и для путешествий лучше выбрать радиоприемник с коротковолновым диапазоном. Чтобы звук был приятнее, лучше выбирать радиоприемник с большим динамиком (чем шире диффузор динамика, тем шире и равномернее спектр воспроизводимых звуков).
2. Слушать все, что можно
Для того, чтобы слушать разнообразные сигналы в широком диапазоне и при этом не предъявлять больших требований к качеству звуковоспроизведения, достаточно широкополосного радиоприемника-сканера. Такие радиоприемник, как правило, имеют небольшие габариты (даже есть карманные).
3. Слушать дальние радиовещательные станции (DX)
Для этого нужен радиоприемник с хорошей чувствительностью и избирательностью. Кроме этого, для приема дальних вещательных радиостанций в условиях помех желательно, чтобы в приемнике был синхродетектор (AM-sync) и режекторный фильтр (большая редкость в бытовых радиоприемниках).
4. Слушать радиолюбителей (SWL) и другие станции, работающие в телеграфном режиме и однополосной модуляции
Тогда нужен радиоприемник, способный принимать однополосный сигнал (SSB) и телеграф. Если приемник может принимать SSB, то и телеграф тоже примет (и наоборот, т.к. используется один метод).
Надо также осознавать, что радиоприемник нуждается в антенне, а иногда и в заземлении (сетевые радиоприемник, как правило, в заземлении не нуждаются, т.к. фактически имеют заземление через электросеть).
Встроенные ферритовые и телескопические антенны рассчитаны для работы «на свежем воздухе», т.к. в помещении радиоприему мешают всевозможные помехи от местных источников (сетевые провода, электроприборы и т.д.). Кроме этого, стальная арматура в железобетонных домах экранирует радиосигнал (и в тоже время является антенной, распространяющей помехи), и зачастую в железобетонных домах кроме сильных помех ничего не слышно. Поэтому в железобетонных домах стараются разместить антенны ближе к окну, а лучше на балконе. Предпочтение, в этом случае, следует отдать высокодобротным ферритовым или рамочным антеннам.
Купить новый или бывший в употреблении радиоприемник?
Здесь все просто. Если нужна гарантия и вы ничего не смыслите в радиоэлектронике — нужно брать новый радиоприемник. Если вы готовы рискнуть и при этом получить за те же деньги более достойный приемник — смотрите предложения на вторичном рынке.
Стоит отметить, что старые импортные радиоприемники делались из деталей куда более качественных, чем отечественное бытовое радио. С другой стороны, советские радиоприемники проще ремонтировать.
Отдельно можно отметить систему классификации советской радиоаппаратуры. Если глубоко не вдаваться в правила, то чем выше класс, тем лучше «производительность» радиоприемника (чувствительность, избирательность, стабильность частоты и т.д.). Номер модели состоял из трех цифр. Так вот, первая цифра обозначает класс аппаратуры: 0 — высший класс (Hi-Fi), 1 — первый класс и т.д. Так, например, стереофонический радиоприемник Ленинград-006 имеет высший класс, а Океан-205 имеет второй класс.
Сколько будет стоить
Как правило, радиоприемники для занятий под номером 1 влезают в ценовой коридор до 3000 рублей. Для цели номер 2 ценовой коридор составляет уже 3000-6000 рублей. Радиоприемники для цели под номером 3 расположены в ценовой нише 6000-10000 рублей. Для занятий под номером 4 радиоприемники располагаются в самом широком ценовом коридоре, 3000-30000 рублей. Свыше 30 тыс. рублей продаются радиолюбительские и профессиональные радиоприемники с «наворотами» и большинству читателей просто не требуются.
Разница в цене у радиоприемников не всегда означает разницу в производительности и качестве. На завышенную цену влияет марка, дизайн, реклама, редкость, изготовитель и т.д. Например, радиоприемники GRUNDIG, изготовленные в Европе, ценятся на вторичном рынке больше, чем изготовленные в Китае. Но цена никогда напрямую не зависит от производительности приемника.
Настольный или портативный радиоприемник?
Естественно, если вы хотите брать свой радиоприемник в путешествия, в турпоход, на рыбалку и т.д., то нужен компактный и легкий приемник, работающий от батареек или аккумуляторов. К сожалению, часто с уменьшением веса и габаритов теряется производительность радиоприемников (про SDR отдельный разговор). Чем меньше габариты, тем хуже звук (уже спектр воспроизводимых частот) и меньше громкость. Малым габаритам приносят в жертву избирательность и динамический диапазон.
Среди настольных радиоприемников есть ряд моделей, которые можно поставить на прикроватную тумбочку (радиоприемник «для тумбочки»). Они имеют встроенные часы и будильник, подсветку дисплея, а иногда и кнопок. Такие модели, как правило, имеют небольшие габариты и предназначены для любителей слушать радио в постели (раннее утро — хорошее время для охоты на DX).
Портативное радио, как правило, дешевле и проще в упралении своих настольных собратьев. С другой стороны, не каждый настольный «гроб с музыкой» обладает достойными характеристиками.
В настоящее время бурно развивается интегральная электроника, а следом — SDR радио. Это со временем сотрет грань между портативным и настольным радио. Кварцевые фильтры, например, вытесняются процессорами цифровой обработки сигнала (DSP).
Технические характеристики и реклама
Зачастую, чтобы представить радиоприемник в лучшем свете, изготовители и продавцы манипулируют техническими характеристиками. Часто не указывают важные параметры, зато в избытке описывают несущественные функции.
1. Диапазон принимаемых частот
Если вы отправляетесь в дальний поход, без коротких волн не обойтись. Чаще всего цифровые (PLL) бытовые радиоприемники принимают в диапазоне от 150 кГц до 30 МГц, а также диапазон УКВ. Старые радиоприемники часто имеют только несколько участков вещательного коротковолнового диапазона.
2. Режим работы
Режим SSB (однополосной модуляции) существенно расширяет ваши возможности, т.к. можно будет принимать не только радиовещательные станции, но также и радиолюбительские, военные, служебные, судовые и пр. Интересен также режим амплитудного синхродетектора (AM-sync) который позволяет принимать сигналы вещательных станций на одной боковой полосе, тем самым сужать необходимую полосу пропускания и ослаблять помехи.
3. Чувствительность
Чем ниже этот показатель, тем лучше (указывается в мкВ). Чувствительность сама по себе не делает приемник хорошим, но без достаточной чувствительности он будет «глухим». Как правило, более дорогие и более высокопроизводительные приемники имеют более высокую чувствительность, чем дешевые портативные. Для этого есть своя причина. Из-за недостаточной избирательности и динамики более дешевые модели бытовых приемников подвержены «перегрузкам», которые создают сильные радиостанции. Эти перегрузки приводят к искажениям, одновременно слышно несколько радиостанций. Для борьбы с этими явлениями и занижается чувствительность. Во многих моделях радиоприемников имеется переключатель «Local/DX», который снижает чувствительность. В более продвинутых моделях вместо такого переключателя есть плавный регулятор усиления высокой частоты (RF Gain) и регулируемый аттенюатор.
4. Избирательность (селективность)
Избирательность указывается как полоса пропускания в герцах, где на краях сигнал ослабляется в 2 раза (на 6 дБ). Это способность приемника разделять сигналы двух станций, расположенные на соседних частотах. Чувствительность и селективность идут рука об руку, обеспечивая общую производительность. Дешевые модели не имеют возможности отделить сильные станции на соседних каналах, вы можете услышать обе станции одновременно. Более дорогие приемники лучше справляются с этой задачей.
За избирательность отвечают полосовые фильтры. В современных радиоприемниках применяются керамические (самые дешевые), кварцевые, электромеханические и цифровые (DSP) фильтры. Бытовые приемники снабжаются керамическими фильтрами. Они дешевые и малогабаритные, но их амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) имеет пологие скаты, что позволяет «просачиваться» соседним сигналам. Кварцевые фильтры обладают наилучшей избирательностью, имеют крутые скаты АЧХ. Электромеханические и цифровые фильтры обеспечивают хорошую избирательность, но используются в основном в военной и очень дорогой аппаратуре.
5. Динамический диапазон
Величина наиболее сильного сигнала, который может принимать радиоприемник без искажений и перегрузки. Он измеряется в децибелах. Желательно, чтобы динамический диапазон приемника был больше 70, а лучше 100 дБ.
Шкала настройки
Радиоприемники могут иметь цифровую или линейную (аналоговую, стрелочную) шкалу настройки. Радиоприемники с линейной шкалой дешевле, однако цифровая шкала имеет ряд преимуществ:
Радиоприемники с ФАПЧ синтезатором частоты (PLL) всегда имеют цифровую шкалу.
Разъем для внешней антенны
Возможность подключения внешней антенны также существенно повышает возможности радиоприемника. Это также позволяет использовать преселектор и другие устройства для борьбы с помехами (активные направленные антенны, фазовые компенсаторы и т.д.).
Управление радиоприемником
Приемники также отличаются органами управления. У одних есть множество ручек, кнопок и переключателей. У других — лаконичное управление (только ручка настройки и регулировка громкости). Есть приемники только с кнопками, без ручек настройки. Тем не менее, само по себе, обилие кнопок и ручек не говорит о хорошей производительности радиоприемника.
Однако, чем больше различных регулировок, тем шире возможности слушателя, но не всем по-душе все время что-то крутить и нажимать.
Торговая марка
В настоящее время торговая марка стремительно теряет свое значение. Бренды переходят из рук в руки и так называемая «фирма» может уже давно «вязать китайские веники» (например, марка Grundig уже давно делается на китайских заводах Tecsun Radio Co., Ltd).
Очень часто бренды распределены географически, когда одна и та же модель радиоприемника продается в разных странах под разными марками и названиями (хотя производится на одном заводе). В этом случае могут быть различия в диапазонах принимаемых частот, учитывающие национальные правила и законы радиовещания.
Внешний вид (дизайн)
Здесь как говорится — «на вкус и цвет товарищей нет». Однако следует упомянуть, что «солидный дизайн» очень часто прикрывает посредственную производительность. Дело в том, что блестящий корпус и ручки изготовить куда дешевле, чем «правильную начинку».
С другой стороны, под лаконичным дизайном очень часто скрываются замечательные технические решения и достойные возможности.
О маленьком хранителе точного времени
От создателей современных систем радиосвязи и радионавигации требуют поразительных пользовательских характеристик. Всем подавай субметровую точность и мизерные энергопотребление и стоимость при вхождении в связь. И тут на помощь разработчику приходят последние достижения заграничной техники. И как только они нам такое продают!
Точные время и частота — одна из основ характеристик радиотехники. В разностно-дальномерной системе (TDoA) она напрямую определяет точность позиционирования. В связи она определяет временные, энергетические и другие затраты на первичный поиск сигнала по частоте и по времени.
Существующие системы позиционирования, в частности, спутниковые (GPS, ГЛОНАСС) используют настолько хорошие источники частоты и времени, что в число факторов, ограничивающих стандартную точность позиционирования они не входят. Современные сотовые сети (5G) также имеют некоторые требования к точности частоты и времени, хотя и не такие жесткие, как в спутниковой навигации.
Даже в практике простого инженера иногда встречаются задачи, требующие времени и частоты повышенной точности. К примеру, вам нужно изобрести систему позиционирования TDoA с точностью лучше метра. Или необходимо находить длинную широкополосную преамбулу по времени и частоте за приемлемое время и в осмысленном объеме аппаратуры.
Недорогим источником времени является сам спутниковый навигационный сигнал. Уже много лет доступны приемники времени с выводом секундной метки времени UTC (Universal Time, Coordinated). Техника дошла до того, что в характеристиках приемника F9T декларируется точность лучше 2.5 наносекунд (одна сигма). За такое время свет не успевает пролететь и одного метра. И это все за какие-то 155 евро в розницу. И за что такое счастье нам, голодранцам?!
Но на этом все только начинается. Источник-то есть, но он очень маленькой частоты, а радиосистеме нужны большие частоты, и не одна, а лучше несколько. Зачастую эти частоты должны быть строго синфазны или иметь заранее известную разность фаз. Также не будет лишним обеспечить защиту от кратковременного пропадания навигационного сигнала и переключение на резервный источник времени.
Мы должны получить из входной секундной метки опорную частоту. Опорная частота радиосистемы (например, 10 МГц) должна «держаться» за эталон времени, но не настолько, чтобы «гнаться за любым его чихом», иначе частота приема/передачи будет меняться. Фазовый шум — основная характеристика опорного генератора. Естественно, нужно усреднить, отфильтровать входную метку времени, а чтобы усреднить ее нужно много времени. Ведь она приходит только раз в секунду.
Секундные метки также нужны разнесенной системе синхронного сбора цифровых отсчетов. Но эти секундные метки, чтобы быть распознанными правильно, должны иметь определенные фазовые соотношения с тактовым сигналом АЦП. Поэтому исходные, входные метки с приемника спутникового времени не подходят. В среднем они правильные, но в каждую отдельную секунду синфазность входных меток и воссозданной по ним частоты не гарантируется. Нам нужно создать свои метки, синфазные с опорной частотой радиосистемы.
При этом, такая техника должна стоить недорого, воспроизводиться легко и занимать мало места.
К сожалению, в нашем Отечестве пока такое не изобрели, хотя ничего сложного. А вот у наших «вероятных партнеров» такое уже есть.
Из первой страницы даташита на чип AD9545 от Analog Devices мы понимаем, что с его помощью можно синхронизироваться с сигналом 1PPS и получать на выходе минимальный фазовый шум. И еще много чего интересного.
У нас было несколько проектов, требующих точных времени и частоты, и мы решили сделать две платы со следующими характеристиками:
Все выходы каждой платы синхронизированы по фазе друг с другом.
В первом случае нам было необходимо синхронизировать разнесенную систему с четырьмя одинаковыми устройствами на каждой точке установки. Во втором – требовалось подстроить сигналы 10МГц и 120МГц под 1PPS и подать их, соответственно, на приемник, АЦП и систему сбора отсчетов сигнала LoRa, собираемых с целью позиционирования.
Основной трудностью при работе с чипом AD9545 было определить конфигурацию, в которой следовало его использовать, так как Analog Devices предлагает множество вариантов подачи сигналов и их обработки:
Помимо этого, для достижения сверхточных результатов требовалось использование точных и стабильных внутренних генераторов. Конечно, не таких точных, как получаемых в результате работы устройства.
Первым шагом в разработке платы на базе чипа AD9545 был выбор его «сердца» — генератора, тактирующего базовые элементы схемы(SYS_IN).
Analog Devices предоставили возможность использования, как кварцевого резонатора, так и кварцевого генератора в качестве системного клока. В первом случае можно подавать частоты от 25МГц до 60МГц; или от 16МГц до 300МГц во втором случае.
Для простых проектов можно не обращать особого внимания на этот пункт и выбирать максимально подходящий по параметру цена/качество генератор. Но для нашей задачи требовалась как высокая точность и стабильность по частоте, так и малый уровень фазовых шумов. Поэтому мы воспользовались функцией от Analog Devices — System Clock Compensation.
Разработчики создали целых 3 способа компенсации возможных неточностей и нестабильностей тактового сигнала чипа AD9545. Компенсационные коэффициенты, получаемые в ходе их работы, можно подавать на один или несколько следующих элементов:
Compensation Method 1
Open-loop метод, который работает исходя из данных температурного датчика (внутреннего или внешнего). Значение температуры и полиномиальные коэффициенты (определенные заранее в процессе калибровки) подаются на цифровой фильтр, который вычисляет компенсационный коэффициент.
Compensation Method 2
Closed-loop метод, в котором компенсационный коэффициент генерируется с выхода одного из DPLL. При этом на его вход подается очень стабильный внешний источник.
Такой подход наиболее популярен и надежен. Можно использовать этот метод для повышения точности системного клока на несколько порядков, когда на самом деле физически используется нестабильный VCXO или даже кварцевый резонатор.
Compensation Method 3
Closed-loop метод, во многом повторяющий Compensation Method 2, за тем исключением, что используется дополнительный PLL вместо одного из основных. В этом случае расширяются возможности по использованию двух основных PLL + дополнительного, в случае необходимости использования всех выходов по двум каналам.
Следует отметить, что возможно использование нескольких компенсационных методов вместе. Это должно повысить стабильность работы чипа AD9545.
В нашем случае был использован компенсационный метод №3. Внешним стабильным источником был выбран 20МГц OCXO (20ppb). Такая точность позволила выбрать более дешевый 52МГц кварцевый резонатор (10ppm). Заметьте. резонатор! Его использование придало схеме AD9545 сверхнизкие уровни фазовых шумов, нежели вместо него был бы использован генератор, порождающий значительно больше помех и ненужных эффектов.
Так, была решена основная задача — обеспечить и точность по частоте, и стабильность фазы и малый уровень фазовых шумов выходного набора частот.
Сверяясь, попутно, со средой конфигурации чипов от Analog Devices ACE и представляя, как будет выглядеть финальная настройка параметров AD9545, было решено подавать сигнал 1PPS на тот же вход, что и сигнал от OCXO. В таком случае использовался только 1 канал по линии PLL0 чипа AD9545, что позволяет не использовать лишние ресурсоемкие элементы и понижает энергопотребление. Также не имеет смысла использовать DPLL1 и компенсационный метод №2 из-за того, что на один канал и так подается 2 сверхточных сигнала: 1PPS и 20МГц (20ppb).
Картинка выше и есть среда конфигурации ACE, с которой мы уже практически стали лучшими друзьями за время разработки плат для наших проектов.
Из нее видно, что вход SYS_IN и single-ended входы REFA и REFAA соответствуют нашим прошлым выкладкам. Используется только 1 канал, по линии PLL0. И включены 3 дифференциальных выхода: два на нужные нам частоты (10МГц и 120МГц) и один на 1PPS.
Осталось разобраться, как правильно настроить PLL.
Здесь тоже ребята из Analog Devices не поленились и реализовали возможность использования шести различных профилей PLL с ручным или автоматическим переключением между ними (по приоритетам). При желании можно создать систему подстраховки от потери опорного сигнала и настроить несколько профилей под разные входные сигналы (например, REFA, REFB, AuxNCO0).
Различают 3 вида работы PLL:
Phase Buildout Mode;
Internal Zero Delay Mode;
External Zero Delay Mode.
Пару слов о каждом из них.
Phase Buildout Mode
В режиме фазовой подстройки при смене опорного сигнала у PLL на выходе не будет возникать фазовых возмущений. Это возможно благодаря тому, что чип AD9545 способен определять смещение фазы между старым и новым референсом.
Internal Zero Delay Mode
В режиме нулевой внутренней задержки PLL подстраивает фазу одного из Q-делителей под фазу опорного сигнала, добиваясь того, что и заявлено в названии. В отличие от Phase Buildout это происходит не мгновенно, а постепенно. Пользователь может управлять амплитудой фазовых колебаний подстройки.
External Zero Delay Mode
Режим нулевой внешней задержки очень похож на режим нулевой внутренней задержки. За тем исключением, что путь обратной связи идет через внешнее соединение одного из выходов с некоторым опорным входом. Исходный и полученный таким образом вход выравниваются по фазе.
Так как на вход PLL мы подаем сигнал 1PPS с GPS-приёмника, то мы рассчитываем на их синфазность на нескольких несвязанных физически AD9545. Таким образом для синхронизации нескольких устройств, работающих от AD9545, достаточно использование Int Zero Delay и гарантия того, что время передачи сигнала с выхода AD9545 на вход этих девайсов будет одинаковым. Это благополучно реализуется, так как разводка выпускаемых плат будет совпадать.
Пожалуй, остался последний важный момент, который стоило бы выделить в конфигурации AD9545. Это DPLL Fast Acquisition.
Эта функция, как можно понять из названия, позволяет быстрее добиться результата работы PLL — частотного и фазового захвата (frequency/phase lock).
Основой этой опции является эффективное, запрограммированное пользователем, поведение петлевого фильтра (loop filter). Задается первоначальная ширина полосы фильтра, равная от х2 до х1024 от той ширины, которой требуется добиться. На каждом шаге алгоритма PLL должна дождаться обоих захватов и затем перейти на следующий уровень, более узкий (текущая ширина полосы делится на 2). И так до тех пор, пока не будет достигнута желаемая ширина полосы фильтра (для 1Гц это 50мГц или ниже).
Еще задается длительность захвата и таймаута. Они задают условия перехода на следующий уровень. Так, он происходит при стабильном захвате указанной длительности или, наоборот, его отсутствии на протяжении значения таймаута.
Эта функция очень полезна при малых ширинах полосы фильтра. При работе с сигналом 1PPS очень рекомендуется её использование, так как на практике она в разы снижает скорость получения частотного и фазового захвата.
Основные моменты работы с AD9545 были освещены и можно перейти к результатам, которых мы смогли достичь.
Так, в нашу первую попытку мы не достигли успеха:
Финальный вариант «подопытного» можно видеть на картинке ниже.
Справившись с горечью поражения, мы не опустили руки, учли предыдущие ошибки, и уже совсем скоро на столе лежала новенькая плата, готовая к нашему пристальному исследованию.
Как видно из рисунка выше, мы использовали связку резонатор+генератор для обеспечения стабильного системного клока с малыми фазовыми шумами, несколько клоковых буферов для получения на выходе 4 идентичных сигналов и прочие мелочи жизни для исправной работы платы.
Для того, чтобы вдохнуть в нее жизнь, был использован наш старый друг — среда разработки ACE от Analog Devices, в которой очень удобно выставлять все необходимые настройки и конфигурационные значения.
После чего можно создавать прошивку для STM и наблюдать упорную работу нашей платы по подстройке частоты и фазы выходных сигналов! Ах да, просто так запустить плату не получится. Нам же нужен источник сигнала 1PPS и, желательно, довольно точный. Ведь от его качества зависит точность и стабильность выходов – наша основная цель.
В качестве источника 1PPS мы использовали Trimble Thunderbolt E GPS-receiver, а также антенну собственной разработки, направленную к далеким спутникам с нашего питерского подоконника.
Точность получаемого сигнала PPS была около 20ns, что на данный момент нас устраивало. К слову, мы уже разрабатываем собственную плату на базе чипа F9T, выдающую сигнал PPS с точностью 5ns, но это тема для другого поста на Хабре.
Вот теперь всё. Все необходимые сигналы подаются на AD9545, можно запускать и лицезреть результат.
Не будем лукавить, с первого раза получить нужный результат не удалось, требовалось оптимизировать конфигурацию AD9545. Но, путем проб и ошибок, мы добились того, чего хотели!
Из видео можно заметить – фазовые колебания выходных сигналов не превышают 1нс!
С такой точностью можно решать множество навигационных и связных задач, в которых требуется подстройка частоты под сигнал 1PPS.
Так, например, с помощью комплекса разработанных плат можно решать задачу позиционирования с достаточно точными результатами. Ранее, с использованием проводной системы синхронизации, в которой фазовые смещения между тактовым и синхросигналом много превышали 1нс и могли доходить до 20нс, были получены следующие результаты:
Эти 2 облака точек воспроизводят координаты, полученные в ходе решения задачи позиционирования на приемниках, улавливающих сигналы от нескольких передатчиков, которые синхронизированны друг с другом. Если принять центр облака за ноль, то можно говорить о точности позиционирования около 15-20см, так как диаметры красного и зеленого облаков примерно одинаковы и равны 30-40см.
Теперь, с системой синхронизации, способной удерживать фазовые колебания меньше 1нс, результаты обещают быть еще точнее и, вероятно, совпадут с заявленными в даташите приемопередатчиков — 10 см!
Спасибо за ваше время и интерес к данной теме!
Развивайте системы точного времени вместе с нами!
