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Fragen und Antworten zum Thema Funk


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 [ 14 Beiträge ]  Gehe zu Seite 1,
Autor Nachricht
 Betreff des Beitrags: SDR - Nur FPGAs?
Hi

es geht um ne relativ simple frage: warum werden in den "richtigen" SDRs(also kein I/Q-12KHz-Pappradio-Teil) nur FPGAs verwendet?

ich habe bis jetzt noch kein SDR mit DSP gesehen, warum?

ich meine: Texas Instruments C5000/C6000, Analog Devices SHARC/Blackfin, Microchip dsPIC, Infenion TriCore, es gibt so viele, und keiner von ihnen wird verwendet.

Ich weis ja nicht wie dass bei den FPGAs ist, aber bei den DSPs hätte man den vorteil, dass man ne viel Größere bandbreite gleichzeitig verarbeiten kann, Encoding für Digitale Betriebsarten direkt auf dem DSP ausführen kann(beim FPGA sollte das relativ umständlich sein), und nichtmal Software braucht um das ding anzusteuern, da man das(mit ein paar Tastern und nem LCD-Display aus der Restekiste) auch ohne realisieren KÖNNTE.

bei FPGAs müsste der entwicklungsaufwand wesentlich höher sein, da man da (AFAIK) "nur" Gatter zusammenschalten kann(möge man mich aufklären wenn dass nicht so ist).

MfG mogana100


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hi,

eine sehr berechtigte Frage.

Nun sind die Entwickler ja nicht ganz dumm. Es gibt diverse Gründe für FPGA. Ein FPGA kann die bis zu 1000fache Leistung eines DSP bringen. Im QS1R ist z.B. ein cyclone iii ep3c25 im Einsatz, Daten siehe http://www.altera.com/products/devices/ ... rview.html Der schlägt mit seinen über 24.000 Logik Elementen den DSP meilenweit. Stichwort: Parallelverarbeitung von Unterfunktionen. Zugegeben, die Programmierung ist diffizil aber sehr wirkungsvoll.

Zum Thema Bandbreite: Der QS1R mit der alten Software kann 50 MHz verarbeiten, mehr als der ganze Perseus mit seinen 40 MHz Gesamtspektrum kann.

Warum wendet dann nicht jeder die FPGAs an? Da ist die fehlende Erfahrung mit den komplizierten Programmierungen, Es ist nicht leicht, Algorithmen von Mikroprozessoren auf Gatter zu portieren, fehlende Reife der Hilfsmittel zum Entwurf. Amateure können solchen Aufwand eher betreiben als Firmen, bei denen sich Zeit direkt in Kosten niederschlägt. Ein Papier von Altera zu genau diesem Thema: http://www.altera.com/literature/wp/wp-01023.pdf


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Ein FPGA kann die bis zu 1000fache Leistung eines DSP bringen. [/quote]

ja, aber das lässt sich auch andersrum sagen. ich weis, dieser vergleich ist jetzt eventuell *etwas* übertrieben, aber ich verweise jetzt einfach mal auf denhier(das zukünftige Flagschiff von TI): [url:1xa8opch]http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tms320c6678.pdf[/url:1xa8opch] . Ich möchte nurnoch anmerken dass man, wenn man richtig übertreibt acuh mehrere von denen Parallelschalten kann.

An der rechenleistung sollte es also nicht liegen. Für die etwas weniger verrückten gibt es auch "normale" DSPs, wie denhier(mit den baue ich gerade was): [url:1xa8opch]http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tms320c6745.pdf[/url:1xa8opch].

Ich weis, dieser DSP hat im gegensatz zum ersten nur ein bruchteil der Leistung, allerdings auch knapp 800 Pins weniger.

um aber nochmal zum FPGA zu kommen: natürlich, er ist bei Höchstfrequenzanwendungen(UHF/SHF) dem DSP überlegen, allerdings ist dass dann doch eher Prinzipbedingt.

und noch ein Argument: wenn man in nem DSP-Basierenden System ne andere Filterbandbreite braucht, dann ändert man ne Variable. bei FPGA-Basierenden Systemen muss man unter umständen die Komplette software umstrukturieren(ja, die verbindungen haben auch Latenzen, und sie sind Zeitkritisch).

um es mal zusammenzufassen(aus meiner sicht):

FPGAs sind im Grenzbereich besser als DSPs, aber der Aufwand steht in keinem verhältnis zur Leistung(zumindest nicht bei den bisherigen Systemen die auf "Kurzwelle-Only" beschränkt sind)


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hallo,
ich habe versucht, Dir zur erklären, was die Gründe sind, warum SDRs mit FPGAs arbeiten. Ich bin nicht die Firma Altera oder Hersteller eines SDR. Ich sehe deshalb keinen Grund hier etwas zu verteidigen. Wenn Du lieber DSPs einsetzt, fein, Dein Problem :P
Ich werde auch nicht anfangen, DSPs schlecht zu machen 8) Dazu habe ich zu viel Aktien von TI.
[quote]und noch ein Argument: wenn man in nem DSP-Basierenden System ne andere Filterbandbreite braucht, dann ändert man ne Variable. bei FPGA-Basierenden Systemen muss man unter umständen die Komplette software umstrukturieren[/quote] Das ist falsch, man kann durchaus variable Filter vorgeben, die über die Nutzeroberfläche per Maus geändert werden können. Ich empfehle mal einen Blick auf entsprechende Software.

Viel Erfolg mit Deinen Projekten.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Also das mit dem kompliziert ist relativ, man kann die auch einfach programmieren aber wie alles auch unendlich kompliziert machen.

Und die Pin-Anzahl wird auch oft übertrieben, ich verbaue Cyclons mit 144 Pins die ich noch von Hand einlöten kann.

Ich sehe den Vorteil des FPGA in seiner extremen Flexibilität, du kannst den Chip völlig umprogrammieren, sogar ganze Mikroprozessoren nachbilden, während ein DSP fertig aus der Fabrik kommt.

Verbesserungen, ja sogar völlig neue Funktionen können mit einem Update eingespielt werden.
Lieber der Programmierer schreibt eine völlig neue Software, als dass ich mir ein neues Gerät kaufen muss.

Am Ende entscheiden aber die Kosten und somit die benötigte Zeit. Aber der anfängliche Mehraufwand wird durch die neuen Möglichkeiten mehr als wettgemacht.
Viele Wege führen nach Rom, aber oft wird ein bekannter Weg gewählt.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hi,

wie weit ist denn die heutige Soft/Hardware von dem theoretisch machbaren entfernt ?

73 de DL3KCZ


  
 
 Betreff des Beitrags:
Uff, das ist ein sehr schwere Frage.

Eigentlich wird es nur von der Vorstellungskraft limitiert.

Aber im Alltag vom Geld, denn nur sehr wenige Leute können dafür Zeit investieren.
Die besten Erfindungen entstanden durch Beobachtung und wenn man die Forscher machen liess, heute muss aber alles berechenbaren Profit abwerfen.
Die Ausnahme wäre Open-Source, aber wer hat heute noch Freizeit...
Darum gibt es auch so viele Varianten der Mikrocontroller, es muss immer der Billigste verbaut werden.

Unsere Wirtschaft kracht schon wieder zusammen, da könnten wir doch mal was anderes versuchen, z.B. das "Bedingungsloses Grundeinkommen".


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Hi,

wie weit ist denn die heutige Soft/Hardware von dem theoretisch machbaren entfernt ?

73 de DL3KCZ[/quote]

Die Frage gefällt mir gut :shock:

Woran definiert man die Qualität der Software. Ich behaupte, die Norm ist z.B. ein ideales Filter, also nur das mathematische. Dann sollte man programmieren und sehen, wie weit man an die errechnten Kurven kommt. Ich habe gestern schon mal in einem anderen thread auf diesen link hingewiesen: http://www.sm5bsz.com/lir/sim1/sim1.htm
Bei genauer Betrachtung sieht/hört man deutliche Unterschiede. Mir gefällt die SDRMAX Software am besten. Das ist aber nur subjektiv.
Jetzt kann man noch diskutieren, ob nicht letztendlich das Gehörte das Maß aller Dinge ist.
Meine persönliche Meinung ist, man ist schon sehr nahe dran. Ich sage so 90%. Ich gebe aber auch anderen Recht, die irgendwo klar über 50% sagen.
So, jetzt ducke ich mich weg 8)


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Läuft denn überhaupt andere Software mit Deiner Hardware?[/color:mypdx2gl]

Jetzt kann man noch diskutieren, ob nicht letztendlich das Gehörte das Maß aller Dinge ist.
[/quote]

Darüber würde ich nicht diskuttieren, möglicherweise hört man einiges nicht was jedoch vorhanden ist.

73
Peter


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]
[color=blue:7rdwqpxb]Läuft denn überhaupt andere Software mit Deiner Hardware?[/color:7rdwqpxb][/quote] Ja, z.B. Winrad: http://www.winrad.org/ Das geht bei QS1R wegen der OpenSource Software, nicht bei Perseus. Wobei man grundsätzlich sagen muß, die 'Software' besteht aus einem Server, der zum Gerät gehört und mit der Hardware abgestimmt sein muß und dem GUI, der Bedienoberfläche, die dem Server sagt, was er tun soll, z.B. Frequenz, Filtergrenzen etc.

[quote]
Jetzt kann man noch diskutieren, ob nicht letztendlich das Gehörte das Maß aller Dinge ist.[/quote]

[quote]
Darüber würde ich nicht diskuttieren, möglicherweise hört man einiges nicht was jedoch vorhanden ist.

73
Peter[/quote]
Nun diskutieren wir ja schon :wink:
Etwas eigentlich Vorhandenes, das man nicht hören kann weil Filter nichts taugen, wäre schlecht. Was man wegen SNR nicht mehr hörbar machen kann ist auch schlecht, dafür kann aber der Programmierer nichts. Deshalb würde ich Filterqualitäten immer am theoretisch Machbaren messen. Da ja bekanntlich das Hörvermögen mit dem Alter abnimmt darf man so etwas halt wieder nur ohne Menschen-Ohr messen. :P

Frohe Ostern [url=http://www.freesmileys.org/smileys.php:7rdwqpxb][img:7rdwqpxb]http://www.freesmileys.org/smileys/smiley-eatdrink055.gif[/img:7rdwqpxb][/url:7rdwqpxb]


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hi,

da Ohren und Gehirn ja auch noch was filtern sind mir die nackten Zahlen eigentlich zu wenig. "Gehöreindruck" kann auch den Ausschlag geben wenn beide Geräte messtechnisch fast gleich sind....


73 de Ll3KCZ


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]

"Gehöreindruck" kann auch den Ausschlag geben wenn beide Geräte messtechnisch fast gleich sind....
[/quote]

Den Gehöreindruck kannst Du Dir doch auf der NF Seite x-beliebig anpassen.

73
Peter


  
 
 Betreff des Beitrags:
Was moderne FPGA's zu leisten vermögen, ist schon beeindruckend. Ich benutze CPLD's nd FPGA's eigentlich nur zum dekodieren binärere Adressen oder um ein Bus-System anzubinden. Was man früher mit einem TTL-IC machte (74LS138 oder sowas ) ist bei modernen Bus-Schnittstellen wie PCI oder PCI-Express nicht mehr so einfach machbar. Da bedarf es schon etwas mehr Logic.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hallo mogana,

es geht dir also um die "relativ simple frage: warum werden in den "richtigen" SDRs(also kein I/Q-12KHz-Pappradio-Teil) nur FPGAs verwendet"?

Ist eigentlich falsch. Richtiger ist, daß ganz am Anfang ein rasanter ADC ist, dann ein FPGA zum Datenreduzieren (analog gesagt "heruntermischen") und dann ein Prozessor, der den Rest erledigt.

Bedenke mal ein praktisches Beispiel (vor einiger Zeit im FA vorgestellt): ADC mit 14 Bit Auflösung und etwas über 100 MHz Takt am Eingang. Da fallen mehr als 100 Megaworte/Sekunde an Rohdaten an. Die enthalten einerseits natürlich ALLES, also die gesamte Lang...Kurzwelle, aber andererseits ist das selbst für die allerschnellsten Prozessoren viel zu viel. Diese Daten müssen also reduziert werden auf das, was ein nachgesetzter Prozessor verkraftet und dazu dient das FPGA.

Technisch sieht das ja so aus, daß ein Prozessor (ob nun Pentium oder Blackfin oder was anderes ist im Prinzip egal) ein Programm abarbeitet, also Befehle der Reihe nach ausführt. Beim FPGA ist das anders. Da gibt es einen Haufen Logik drin. Diese muß zwar auch irgendwie konfiguriert werden (wozu der Konfigurationsspeicher beim FPGA dient), aber dann arbeiten die einzelnen Logikteile alle parallel zueinander - und nicht der Reihe nach. Das ergibt eine zwar relativ starre, aber dafür schnelle Datenverarbeitung. Sowas wie im Betrieb wählbare Filterbandbreiten usw. sind dann im nachgeschalteten PC oder Signalprozessor angesiedelt.

W.S.


  
 

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