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irc
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BeitragVerfasst: Fr 15.5.2015 21:38 
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Hallo zusammen,

ich möchte euch meinen Dopplerpeiler für 2m-Mobilfuchsjagden vorstellen. Ich habe versucht den Signalfluss durch ein Blockschaltbild zu verdeutlichen.

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Ein Mikrocontroller erzeugt ein Ansteuerungssignal um zyklisch eine von vier oder acht Antennen auf einen Ausgang zu schalten. Dabei ist die Umschaltfrequenz variabel um Störungen durch NF mit der gleichen Frequenz umgehen zu können. Der Ausgang des PIN-Diodenschalters geht auf ein Empfängermodul vom Typ DRA818V. Dieses wird ebenfalls vom Mikrocontroller aus angesteuert. Das demodulierte FM-Signal geht auf einen Kanal eines Stereo-Eingangs einer USB-Soundkarte. Der andere Kanal wird mit dem Umschaltsignal der Antennen vom Mikrocontroller gespeist. Die Soundkarte hängt an einem Raspberry Pi.

Im Raspberry Pi läuft eine Software in Java. Sie liest die Daten der Soundkarte ein und fenstert diese. Im zweiten Schritt werden die Signale fouriertransformiert. Anschließend kann man einfach den Phasenversatz von Ansteuerungssignal und NF aus dem Empfängermodul bestimmen.

Mir ist übrigends bewusst, dass hier alles etwas "overdesigned" ist. Meine erste Version des Dopplerpeilers hatte keinen Raspberry Pi etc. sondern einen anlogen Nulldurchgangsdetektor. Ich schätze aber die Flexibilität, die mir der neue Ansatz bietet und vor allem ist das noch nicht der Endausbau. Die Erweiterungen werden den Einsatz des Raspberry Pi noch begründen. ;-)

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Der erste Test fand mit vertikal polarisierten Antennen statt. Der Sender war ein einfaches Handfunkgerät und die Empfangsantennen waren 4 exakt gleiche kommerzielle Magnetfußantennen auf dem Autodach in einem Quadrat von Lamda/4 Kantenlänge angeordnet. Bei stehendem Fahrzeug waren die Ergebnisse noch halbwegs im Rahmen. Die Peilungen waren verwertbar aber nicht 100%-ig präzise.

Anders waren die Erfahrungen bei rollendem Fahrzeug. Schon bei geringen Geschwindigkeiten sprang die Anzeige wild hin und her. Momentan kann ich mir das nur durch massive Mehrwegeausbreitung erklären. Das Testgebiet lag dabei aber schon ziemlich in den Feldern.

Ernüchtert von den Ergebnissen machte ich mich dennoch daran den Peiler mit horizontal polarisierten Rundstrahlern zu bestücken. Entgegen meinen Erwartungen war dieser Test ein voller Erfolg. Die Peilungen im Stand waren wesentlich präziser und stabiler und auch bei rollendem Fahrzeug war die Anzeige meistens stabil. Entweder es liegt daran, dass es sich nun um symmetrische Antennen handelt oder horizontale Polarisation ist tatsächlich wesentlich unempfindlicher in dieser Anwendung.

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Die Konstruktion kam dann auch tatsächlich bei einer 2m-Mobilfuchsjagd zum Einsatz. Wirklich produktiv nutzen konnte ich sie nicht weil das Vertrauen in die Peilungen noch fehlte. Aber im Nachhinein betrachtet waren die Peilungen in den meisten Fällen ganz gut. Eine detailierte Auswertung werde ich noch machen aber eine Kostprobe habe ich schonmal.

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Bauanleitung habe ich für euch leider keine. Der Beitrag ist eher als Anregung zu sehen um den Appetit aufs Basteln anzuregen. Falls ihr Fragen habt beantworte ich diese aber natürlich gerne und stehe OMs, die auch etwas in der Richtung basteln auch gerne mit Rat zur Seite.

Ich wäre auch an einem Erfahrungsaustausch interessiert. Gibt es OMs, die auch Dopperpeiler gebaut haben. Wie sind eure Erfahrungen im stationären Betrieb bezüglich Genauigkeit und Stabilität des Peilwerts? Habt ihr den Peiler auch mobil eingesetzt und könnt ihr meine Beobachtungen bestätigen?


Grüße
Michael

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BeitragVerfasst: Sa 16.5.2015 12:26 
Schließ Dich doch mal DJ3YB kurz, Relaisverantwortlicher für DB0ZU und Peiler-Guru hier im Süden und hat "gerichtsfähigen" Peil-/Meßgeräte-Koffer (Selbstbau). Ich wollte immer ..... und habe noch einen alten Bausatz rum liegen .... Zu den Schwankungen: ich bin mal vor Jahren mit einem Profi mit Profipeiler hier in der Holledau durch die Felder gefahren. Fazit: als Bankräuber würde ich die Fluchtwege nur durch Hopfengärten planen ...... da peilt Dich keiner. Ansonsten habe ich an der Feststation 10XY mit 6fach-Schalter -- mobile Signale sind meistens zirkular am gleichmäßigsten, damit mache ich bei Großraumpeilungen mit. Bei vertikal gibt es mehr Reflektionspunkte, horizontal ist meistens das Signal um einiges schwächer.

Ansonsten: schaut bei Dir super aus, vielleicht baue ich mein Zeugs doch noch zusammen .... 73 Peter


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BeitragVerfasst: Sa 1.7.2017 13:25 
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S8
S8

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Hallo Admin,

ich wollte mal nach dem aktuellen Status des Projektes fragen.

Gibt es Weiterentwicklungen?

Das, was auf den Bildern zu sehen ist, ist auf jeden Fall schon sehr vielversprechend! So ähnlich habe ich mir das vorgestellt. Vor allem durch den Raspberry ist auch ein Fernzugriff gewährleistet.

Können wir ggf. mal Informationen austauschen bezüglich der Realisierung?

73
Sandy DF2HS

_________________
73
Sandy DF2HS


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BeitragVerfasst: Fr 28.7.2017 14:27 
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Krass Michael,

Hut ab :shock:
Da würde mich natürlich auch mal der genaue Aufbau interessieren.

greetZ
Carl0Z

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BeitragVerfasst: Fr 28.7.2017 14:52 
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Ich finde das Projekt genial gut und mich interessiert insbesondere, wie die grafische Darstellung funktioniert.


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BeitragVerfasst: So 30.7.2017 21:48 
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Hallo zusammen! Ich wollte schon lange geantwortet haben, habe es aber bis jetzt verschlafen.

Erst einmal zur grafischen Darstellung. Herzstück des Geräts ist ein Raspberry Pi. Sowohl die Auswertung als auch die Darstellung übernimmt ein selbstgeschriebenes Java Programm. Die Darstellung ist vor allem geschickt um auf einen Blick zu sehen ob alles korrekt aufgebaut ist und um grob die Funktion zu prüfen. Während des Fuchsjagdbetriebs reicht das Gerät den aktuellen Peilwinkel per Ethernet an mein Notebook mit einer selbstgeschriebenen Kartensoftware weiter.

Es gab übrigends schon zwei Versuche für eine Weiterentwicklung. Ziel war es unempfindlicher gegenüber Störungen zu werden und der Aufbauaufwand sollte gesenkt werden. Statt über 4 Antennen zu "mitteln" wollte ich die Information jeder Antenne einzeln auswertbar machen.

Versuch 1: Das alles sollte aber weiterhin günstig und ohne gigantischen Hardwareaufwand gelöst werden. Ich habe daraufhin versucht 4 DVB-T Sticks miteinander zu synchronisieren. Ein gemeinsamer Takt aus einem TXCO war kein Problem. Problematisch wird es dadurch, dass die Sticks ihre USB-Datenpakete nicht synchron schicken. Man muss also versuchen im Nachhinein durch Korrelation der Empfangssignale die Synchronität wieder herzustellen. Das war zwar mit Postprocessing möglich aber ich sah keine Chance das für 4 Sticks in Echtzeit auf dem Raspberry Pi zum Laufen zu bringen.

Da ich meine schöne Hardware doch noch für etwas nutzen wollte, habe ich mit einer amplitudenbasierten Auswertung begonnen. Die DVB-T Sticks haben eine eingebaute AGC. Diese kann man deaktivieren und den Gain manuell einstellen. Die Gaineinstellungen sind dabei nicht für jeden Stick exakt gleich und entsprechen auch nicht unbedingt dem gewünschten Wert. Ich habe mir daher ein Abgleichprogramm geschrieben. Alle Sticks werden nacheinander mit einem Signalgenerator verbunden und Korrekturwerte für alle Gaineinstellungen ermittelt um eine absolute Leistungsanzeige zu bekommen. Im nächsten Schritt habe ich eine rudimentäre Software AGC implementiert.

Parallel zur Empfangshardware habe ich eine neue Antennenkonstruktion gebaut, die aus 4 Dipolen besteht. Zusammen mit der Empfangshardware habe ich dann Antennendiagramme aufgenommen. Die Ergebnisse zeigten, dass eine Peilung mit dieser Technik gut möglich sein sollte.

Die Ernüchterung kam bei der erneuten Aufnahme der Antennendiagramme. Diesmal waren die Antennen aufs Autodach geschnallt. Mir war bewusst, dass das Auto die Antennendiagramme verbiegen würde. Ich ahnte aber nicht, dass die Antennendiagramme der 4 Antennen nahezu gleich aussahen und komplett durch die Geometrie des Autos bestimmt waren. Enttäuscht und aus Zeitmangel haben ich diesen Ansatz damit begraben.

Versuch 2:
Nach dem ernüchternden ersten Versuch hatte ich den Gedanken nicht aufgegeben die Phase von allen 4 Antennen einzeln auswertbar zu machen. Nach einigem Überlegen habe ich dieses mal auf einen Red Pitaya als Herzstück des neuen Peilers gesetzt. Dieser hat 2 HF-Eingänge, die synchron samplen und für mein Vorhaben breitbandig genug sind. Lieber wären mir natürlich 4 Eingänge gewesen. Das "Problem" mit nur 2 Eingängen habe ich gelöst indem ich die relativen Phasen der 4 Antennen nacheinander bestimme. Eine Antennen hängt permanent an HF-Port 1 des Red Pitaya während HF-Port 2 nacheinander auf die restlichen 3 Antennen geschaltet wird. So können die Phasendifferenzen aller 4 Antennen gegeneinander bestimmt werden.
Die Realisierung der Software hat anschließend viel mehr Zeit verschlungen als ich ursprünglich angesetzt hatte. Kurz vor der Fuchsjagd war ich endlich soweit wieder Antennendiagramme aufnehmen zu können. Die Phasenverläufe der Antennen sahen so ähnlich aus wie man sie sich vorstellen würde, hatten aber dennoch ein paar seltsame Artefakte. Das in Kombination mit der fehlenden Zeit für eine komfortable Auswertesoftware hat dazu geführt, dass ich auch diesen Ansatz wieder fallen ließ und die Fuchsjagd mit der hier ursprünglich dargestellten Hardware bestritten haben.

Bei dieser letzten Fuchsjagd hat sich gezeigt, dass die ursprüngliche Hardware schon so hervorragend funktioniert, dass es schwierig wird etwas besseres zu bauen. Eventuell baue ich am zweiten Ansatz noch weiter und versuche ihn mindestens auf das gleiche Niveau zu bringen.

Für den Herbst muss ich mich nun aber erst einmal wieder auf 80 m Fuchsjagd fokusieren. :D

Wenn ich die Zeit finde, werde ich noch ein paar Bilder zu dem Textwall von oben posten.


Grüße
Michael

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