Electron Arduino Doppler

[pa8w]

Beste Jan,

Mijn post was bedoeld als een welgemeende bijdrage, niet om je creatie af te kraken:
Je hebt me een keer verteld dat je een bepaalde bron niet meer kon peilen in moeilijke omstandigheden, zoals bv zodra die op de grond lag, terwijl ik daar geen enkel probleem mee had.
Tijdens de laatste ballonvossenjacht nog heb je het laatste stuk autorit gepeild met je HB9CV i.p.v. met de peiler, heb ik ergens gelezen.
Daar trok ik mijn conclusies uit.
Maar als je andere overtuigingen hebt is dat helemaal prima. Iedereen maakt zijn eigen keuzes en volgt zijn eigen voorkeur.
Helemaal prima.
Ik zal me voortaan buiten de discussie houden om het proces niet te verstoren.

Groetjes,
Wil.

[PE1MIU]

Jouw bijdrage wordt erg gewaardeerd, door mij althans Wil. Het lijkt mij goed te weten dat als je iets maakt dat er verbeteringen mogelijk zijn en daarop geattendeerd wordt door welwillende medeamateurs.

[Dopp]

Hallo Allemaal,


Ik zal nog is kijken naar de software voor de PA2GLA Doppler peiler.

Er zijn misschien nog meer verbeteringen mogelijk.
zonder de hardware te veranderen.


Oa nu het probleem dat je 4 antennes aftast en daarna
gaat kijken wat het resultaat is...

Een onderbreking dus in het vergaren van data in de Main Loop

Daar om wil ik voorstellen om het vergaren van de 4 kwadranten waardes te sturen door een

Timer2 interrupt (harware dus).

In princiepe kan je de timer interrupt dus laten lopen op de dopplerrotatie
snelheid maal 4

Die 4 is dan een interrupt die de meetwaardes in een kwadrant tijd verzameld.

Een zgn ISR routine Iinterrupt Service Routine)

Dat loopt dus altijd door onafhankelijk van uitmiddelen en data sturen over de
USB rs232.

Jammer is bij de schakeling van PA2GLA dat er zoveel pootjes van de Arduino
worden gebruikt voor de 16 Leds Pelorus nl 8 Arduino pinnen.

Er zijn nu geen pinnen meer over voor bv een doppler met 5 of meer antennes

Hoe meer antennes je in een circel kunt zetten des te groter de cirkel diameter
Omdat de afstand tussen twee aanliggende antennes niet groter moet zijn dan ca
1/4 golflengte van de te peilen frequentie.

Voor een zgn wide aperture doppler heb je immers minder last van
mutipath/grond reflecties.

P.s In mijn SoundDoppler.exe programma vind je
onde menu Info Doppler ArrayCalculator.

Erg handig voor 3 tot 10 doppler peil arrays'met maten en deviatie
berekeningen.

Jammer vind ik dat arduino pin 13 met de on board led gebruikt wordt door
de Pelorus leds.

In mijn software gebruik ik die led juist als Squelch Open Indicator.

Verder keep up good work...

Een easy calibration adjust can gemaakt worden met een potmeter
aan bv pin A1

In mijn veranderde/aangepaste software
kun je met analogRead(a1)


de calibreer variable instellen. (const int calibratie=0; //calibration offset in graden)

Calibratie is in graden

dus 0 tot 1023Value = 0 tot 360 graden

In Arduino IDE is een mooi functie om dat om te zetten


graden = analogRead(a1) * (360/1023)

Dat lukt vast wel Jan om zoiets zelf te maken.

Probeer het eerst zelf en anders help ik je er mee.

Groeten,

Lodewijk PA3BNX

[Dopp]

Hallo Allemaal,

Picture of Doppler Array Calc in SoundDoppler

met 3 en 4 antennes op 145MHz en 500 Hz Doppler rotation speed.

[PA2GLA]

Beste Wil,
Inderdaad heb ik het laatste stuk van de afgelopen vossejacht op een echte peilantenne gedaan. Kon niet anders, de ballon lag te ver weg op de grond en op fm (niet alleen op de peiler) was echt niks meer te horen. Na afstropen van de freq op CW een heel flauw piepje kunnen horen dat ons weer op weg bracht. In de eind-spurt de antenne opstelling niet veranderd, vooral ook omdat het een rechte weg was. Het wegvallen van de ontvangst heeft niet van doen met evt soft/hard switching. Ik herinner me nog jouw eerste reactie op het zien van het doosje: Als het geen soft switching is wil ik er niks mee te maken hebben. Wanner je daarna in publiek met behulp van niet juiste citaten mij op de "goede weg wil helpen", voel ik mij een beetje afgezeken.
Je hebt wel gelijk dat soft-switching misschien wat minder meng componenten geeft, maar de vraag is of dat invloed heeft op onze dagelijkse zaken.
Voor wat mij betreft is deze discussie gesloten.
met vriendelike groet

Jan

p.s. De meeste winnaars van de ballonvossejacht gebruikten de HB9CV!

[PA2GLA]

Beste Lodewijk,

Onderbreking van de data inzamelings loop:
Ik heb daar geen enkel probleem mee, elke meting is strikt gekoppeld aan de reactie van de ontvanger, ik zie die los van regelmaat, volgorde en tijdsafstand.
Voor een betrouwbare meting wil ik wel een voldoende groot aantal averages hebben om: ruis van de ontvanger, modulatie van het ontvangen signaal en het wiebelende fase patroon van de reflecties zo goed en zo kwaad mogelijk uit te middelen. In de huidige sketch zijn er 500X4X4 8000 metingen in een meetsessie. Dit duur ongeveer een seconde en komt overeen met de RC-tijd van de schakelende C's die je in veel andere peilers ziet. In een rijdende auto zou je er ook niet meer willen zien dan 1X seconde (kan ook veel langzamer, goed voor reflectie onderdrukking!)
Daarna start een nieuwe meting van nul af aan. Gebruik maken van voortschrijdend gemiddelde mengt vlgs mij de oude en de nieuwe resultaten.
Ja van de Arduino Uno (en de nano) zijn nu alle pinnen bezet, kan ik ook niks aan doen, wie meer wil kan de Mega inzetten.
Jammer dat pin 13 gebruikt is: je wilt toch niet in ernst naar het ledje op de print kijken? Hi

Jammer dat er niet meer antennes aangesloten kunnen worden: ja vanzelfsprekend dit is een simpel zeg maar gerust een minimum ontwerp. Voor ieder te ontwerpen ding moet van te voren een spec geschreven worden zodat je aan het eind van de rit kunt zien of het gelukt is.; Kortom wil je beter dan praten we over een ander ontwerp.


Mijn wens nu: koppel de positie aan de peilrichting en probeer na verplaatsing (verzeiling) de peillijnen te laten kruisen, na een tijdje zal dat best wel lukken in de hoop dat het een nieuwe fix is. Zou je zoiets kunnen maken?

Best 73's Jan PA2GLA

[Goos]

Hallo Allemaal

Einstein zei het al: Het beste idee is het simpelste wat werkt.
En ik denk dat Jan hier behoorlijk in geslaagd is en zeker als basis om er je eigen inzichten aan toe te voegen vooral ook omdat de software erg overzichtelijk is. Persoonlijk heb ik ook andere ideeën over het een en ander, maar het neemt niet weg dat als je het zelf gebouwd hebt en / of weet hoe het werkt, haal je er net zo veel uit dan bij andere "luxere" systemen die voor je denken.
Hoofdzaak is dat je de processen op de achtergrond kent en weet wanneer iets fout gaat en wanneer je het kunt vertrouwen.

@ Lodewijk
Meer pootjes is niet direct nodig om meer leds aan te sturen.
Omdat je toch met een aparte print voor de uitlezing werkt kun je met 5 pootjes en met een 74HC137 en een 74HC237 makkelijk 64 leds aansturen ( 36 is makkelijker afleesbaar ) echter het ontwerp wordt complexer en dat is hier nu juist niet de bedoeling van Jan maar voor jezelf.
Om het niet pootje voor pootje te hoeven doen zou je gebruik kunnen maken van de poort registers zie
https://www.arduino.cc/en/Reference/PortManipulation en met wat schuif en AND bewerkingen.
Maar ik weet niet of dit ook in de UNO geïmplementeerd is.

@ Jan
Wat betreft het middelen , Inderdaad bij voortschrijdend gemiddelde blijft de fout er langer in zitten , maar de invloed wordt steeds minder volgens dezelfde RCtijd , maar als dit bv 20X per seconde uitleest wordt het een voor het oog een vloeiende beweging zodat je ook tegelijkertijd een beter inzicht hebt in het veld waar je in rijdt , maar nogmaals het is een kwestie van voorkeur en wat je gewend bent en waar je zelf het beste mee om kunt gaan.
Jammer dat er niet meer geheugen is anders kon je het in een array zetten zodat je een FIR filter zou kunnen maken dan is wel alles van een seconde geleden eruit en je hebt "ongeveer" hetzelfde effect als moving average.

73'
Goos

[Dopp]

Hallo Allemaal,

Tsja eh Jan als je mijn MyMapping software gebruikt
zou je weten dat er in MyMapping GPS decodeer routines zitten..

En dat De arduino uitlezing via Agrelo dus al lang gerelateerd wordt aan GPS
op mijn kaarten programma.

Mijn MyMapping.exe heeft nl een GPS / USB Terminal en een Arduino Terminal.

Als je voldoende snelheid hebt geeft een GPS ook de Compas richting
en die wordt automatisch bij de arduino peil richting opgeteld en dan pas gedisplayed.

Ik ben het met je eens dat de tijd tussen een rondje antennes draaien en daarna
middelen en uitlezen pelorus en seriele poort mogelijk is...

Maar optimaal vind ik dat niet om dat er gedurende de uitmiddeltijd en verzenden seriele
data niet gepeild wordt in jou sofware.

In mijn software wordt er dus voordurend hardware timer geroteerd met de antenne pinnen
op een constante frequentie instelbaar op 500, 700 of 900 Hz.


Once in a while middel ik de metingen en zend dan naar de seriele poort data.
(in de loop() zit dus wel een delay() statement.

De antenne rotatie loopt gewoon door tijdens dit proces.

Pas als de uitgemiddelde peilwaarde veranderd is tov vorige peilingen
zend ik via RS232 out of de squelch sloot.

In mijn software reduceer ik seriele data tot een minimum...
Ik zend dus nooit twee keer dezelfde richting
en ook maar een keer %999 squelch closed.

Ik heb een tweede Arduino uno rev 3 gekocht op de Lichtmis

Dus kan ik experimenteren met andere types software en hardware
voor de peilers zonder de oude af te breken.

Suk6 met het prutsen en experimenteren...

[Goos]

Hallo Allemaal

gedurende de uitmiddeltijd en verzenden seriele data niet gepeild wordt in jou sofware.

De peiler van Jan is beslist geen Doppler-peiler , het maakt niets uit of het onderbroken wordt , je mist weliswaar een stukje tijd , maar heeft geen invloed op de peiling op zich.

De antenne rotatie loopt gewoon door tijdens dit proces.

Het ronddraaien moet je vergeten , dit is hier niet van toepassing.

Een van de W&J peilers uit begin jaren 90 had dit principe ook, ze claimden dat het ook ging voor widebandFM , mooi niet dus, smalband prima.

@ Jan
Heb ondertussen een meetmethode bedacht om te kijken wat de invloed is van de plaats op het dak wat betreft de werkelijke faseverschillen tussen antennes, Dit ivm parasitaire slotantennes van bv deurstijlen, ramen etc.

gr
Goos

[PA2GLA]

Hallo allemaal,
Ja natuurlijk wanneer je iets gemaakt hebt en wil weten hoe anderen er over denken moet je je ook openstellen voor opbouwende kritiek, anders kun je beter verder modderen in de beslotenheid van je shack. Niks voor radio amateurs want die roepen dit het liefst de hele wereld rond, daar heb ik dus ook een beetje van meegekregen.
Mijn eerste doppler demo was op Schiphol, tijdens een excursie vlogen de peillijnen feilloos naar het radarstipje als een piloot daar zijn mic-sleutel indrukte prachtig! Deze applicatie kent vast weinig reflecties want de ontvangantennes staan vast voldoende vrij en hoog. ( de vliegtuigen zeker)
Ieder jaar kom ik in Bretagne alwaar de kustwacht stations uitgerust zijn met Doppler peilers, er is er 1 met een enorm wiel met wel 17 antennes voor de marifoonband echt prachtig gemaakt.
Tot een jaar of 25 geleden was daar ook het CONSOL systeem met lange golf signalen en 3 enorme zendmasten in Ploneis nog in de lucht op nog geen 15 km van onze kampeerplaats, elke radio had daar wel last van. Jammer genoeg gesloopt.
Heel lang ben ik bezig geweest te kijken wat je met het OMEGA systeem zou kunnen, op een lang stuk draad een 10.khz filter kon ik alle 6 de wereld wijde zenders ontvangen.
Jammer genoeg hebben ze ook dit uitgezet en de zenders gesloopt.
Vanaf een schema dat ik kreeg heb ik een Chinese copy gemaakt van de AP Navigator, de Philips Decca ontvanger, werkte wel maar is nooit op mijn boot gekomen want er waren geen geschikte displays te koop. Decca: je raadt het al, uit de lucht en gesloopt! Maar dit terzijde, over naar peilen.
Als amateur peilend is er eigenlijk geen situatie te bedenken waarbij reflecties geen rol spelen, zie de diagrammen van Goos. Een zo breed mogelijke basis is dan geboden, alleen het autodak is beperkt. Ik ben heel benieuwd naar jouw simulatie, Goos!
Mijn volgende experiment zal zijn met bandebom opstelling om met 4 antennes een zo groot mogelijke cirkel te krijgen.
Ook zal ik het aantal metingen variabel maken met een potmetertje aangesloten op de Arduino, een 2e potmeterje zal dienen om verschillend sketches achtereenvolgens te kunne kiezen.
Het lijkt een goed plan om a.d.h. van een meer onrustige uitlezing een beter beeld van de reflecties op dat moment te zien.
Met verschillende sketches hoop ik te zien welke beter/minder werkt.
Dopp: weet nog niet hoe ik precies onze ontwerpen zou kunnen samenvoegen, hoe sluit ik de GPS muis aan en de agrelo? data ? Ik ben heel erg nieuwsgierig hoe dat zal werken!
Algemeen, welke mooie dingen zou je nog kunnen toevoegen met S-meter resultaten, iets dat ik zeker mis. In de buurt van de zender wordt elke scanner geheel radeloos van de sterkte en is het peilen op S gedaan.

73's Jan PA2GLA
Ik heb daar best nog een Arduino pootje voor over.

[Goos]

@ Jan

Om jou antenne een groter oppervlak te geven voor UHF, kun je ook met 5 antennes werken als variatie op de L opstelling.
dus: Midden en op 1/4 Lambda N, O, Z, W, dit geeft al een 2 X zo grote "diameter". Dus aftasten als M,N,M,Z,M,O,M,W,M enz
Jou systeem laat het ook toe om (5 of meer antennes ) de antennes verder dan 1/4 lambda ( kan ook in een cirkel ) uit elkaar te zetten, echter de berekening wordt dan ,denk ik, teveel van het goede voor een arduino.

Wat pootjes op de Arduino betreft , volgens mij kun je de overgebleven Analoge pootjes ook als Dig.Output gebruiken mocht je tekort komen.

Als je met een scanner werkt zou je kunnen overwegen om een uitgang te maken direct achter de FM detector zodat het geheel onafhankelijk wordt van volume en LF filtering , je kunt dan in de sketch een vaste offset geven. Vaste delay is waarschijnlijk al genoeg.

Zodra ik een keer metingen te doen heb op de OTAS ga ik kijken of ik een gaatje kan vinden om te kijken of ik eventuele relaties kan vinden tussen onderlinge plaatsingen en de echte faseverschillen op een autodak.

Ben eens heel basic met de doppler formule bezig geweest om te kijken wat de deviatie is in relatie met de fysieke omschakeltijd.

dopplerformule.png (871 Bytes) 5981 keer bekeken

[Dopp]

Hallo Allemaal,

Dopp: weet nog niet hoe ik precies onze ontwerpen zou kunnen samenvoegen, hoe sluit ik de GPS muis aan en de agrelo? data ? Ik ben heel erg nieuwsgierig hoe dat zal werken!
Algemeen, welke mooie dingen zou je nog kunnen toevoegen met S-meter resultaten, iets dat ik zeker mis. In de buurt van de zender wordt elke scanner geheel radeloos van de sterkte en is het peilen op S gedaan.

Okay de GPS met RS232 of USB met NMEA 0183 of hoger met $GPRMC gaat naar de PC

En de Arduino USB gaat ook naar de PC

Dan start je MyMapping.exe

En daar heb je een Pelorus GPS decoder en kaarten om te plotten

MyMapping heeft zelfs 2 terminals

Een voor USB/GPS Muis
En een Arduino Terminal
met Agrelo Protocoll dus %bbb

Nu snap je waarom de software in de Arduino de gepeilde graden moet
zenden over de USB poort in formaat %bbb

Oh en als je een FT817 bezit met Catcontrol (USB of RS232)

Dan kun je die ook bedienen met een formulier in MyMapping.exe

Op de kaart zie je ook de RSSI - meter gedisplayed van de FT817.
(Linker bovenhoek ban de kaart Tevens zie de frequentie en de mode daar gedisplayed)
RSSI = Signal Strength indicator.

De 74HC137 237 zijn 3 to 8 decoders (8 leds)
de 74154 is een 4 to 16 decoder (16 leds)

Maar met een lm3914 in dot mode kun je 10 leds sturen
met slechts een pootje van de Arduino Uno (pin6 PWM bv)

Groeten.

[Goos]

@ Lodewijk

De 74HC137 237 zijn 3 to 8 decoders (8 leds)

De ene is geïnverteerd dus: een voor de anode's de andere voor de kathode's + 2 pootjes voor de latch = 5 pootjes ; 8X8=64 ledjes, maar beter lijkt het me om dan 36 te gebruiken ( om de 10 graden ) beter af te lezen dan met halve graden etc.
Met een 74HC4514 en een 74HC137 kun je tot 128 aansturen , uiteraard een pootje meer. ( 72 leds = 5 graden is makkelijker) .

73' Goos

[PA2GLA]

@Lodewijk,

ooit schreef je dat het jammer is dat de Arduino pootjes (bijna) op waren. Goos had al opgemerkt dat de sommige van de niet gebruikte analoge inputs ook digitaal gebruikt kunnen worden
Daar heb ik eens over nagedacht ..... en het viel mij in dat bv de pelorus die nu 8 pootjes gebruikt voor 16 LED's, moeiteloos 32 LED's zou kunnen aansturen met dezelfde pinnen.
Die andere 16 moeten dan wel reverse aan de 1e 16 staan staan. en naar wens een beetje om en om aangestuurd worden.
IPV ledjes kun je dan ook 7-segment displays aansluiten. Of:

met 6 pinnen 18 LED' s aansturen, dan heb je 2 pinnen vrijgemaakt om met de 1e 4 18 antennes aan te sturen.
Allemaal zonder harware change!
Deze optie had ik nog nooit gezien... patent dan maar?

73's Jan PA2GLA

[Dopp]

Hallo Allemaal,


Tsja ik dacht dat A0 t/m A5 pootjes alleen als 1024 stepjes inlezen
gebruikt kunnen worden...

En dat alleen gewone pootjes oa pin 6 met PWM als 255 step output pootjes
bij de arduino.

Maar de kunst is om met een pootje PWM 255/360 stapjes zichtbaar te kunnen maken hi...

In praktijk is een 8 a 16 led display voldoende voor homming in pelorus.

Wow de lm3914 heeft 10 leds en spot mode liniar.

Liever 10 leds en geen multipath en rustige uitlezing dan
veel leds en uitlezing zonder average multipath supressing.
Voor de homming in Pelorus

Wil je precieser bv 360 stapjes van 1 graad dan doe ik dat grafisch op de PC
met kaart programma / PC Pelorus etc...

Ik gebruik led 13 als squelch led is zeer handig bij instellen juite audio level
op de arduino... Hoef niet naar de PC te kijken of de pelorus tijdens
instellen audio level en squelch van de scanner.

Als ik niks peil dus squelch closed dan zijn alle leds op de lm3914 Pelorus uit.

In princiepe kun je zelfs twee Pelorusen aansluiten op een PWM pootje met de lm3914
of ze in cascade zetten dan heb je 20 leds over 360 graden.

Maar alles is een kwestie van smaak natuurlijk.