Autonome Doppler Peiler

Alles over zelfbouwprojecten.
Bericht
Auteur
Gebruikersavatar
Dopp
Berichten: 1242
Lid geworden op: 08 mei 2011, 18:03
Roepletters: PA3BNX

Re: Autonome Doppler Peiler

#16 Bericht door Dopp »

Hallo Wil en anderen,

Tsja het kan nooit kwaad extra ferriet om de control en coax line tussen de dipolen.

Hoe zit het precies met de halve voedings spanning op de SCF C's
en de exacte no signal spanning op de audio pre opamps ?

Symmetrie daar draait het ook om..

In mijn software heb ik veel meer C's (lees array elementen) dan 8 normaal dus kleine stappen.

Ik middel zelfs uit op een zerocros doorgang tussen twee samples.

dus als de zero cross zit tussen bv sample 10 en 11

dan meet ik ook de amplitude in sample 10 en 11 om zo de exacte waarde te vinden
bv 10,7

In de software C's heb ik nooit damping of eh leaking zoals bij gewone C's


Okay dat gaat niet met hardware.

Ook kan mijn software 2 of meerdere zerocrossings detecteren

Dan heb ik zeker multipath ontvangst of reflecties.
73's
PA3BNX
Lodewijk

Mijn Credo!

Zelfbouw:
Minimaal hardware
en maximaal software.

Gebruikersavatar
pa8w
Berichten: 946
Lid geworden op: 22 dec 2011, 21:30
Roepletters: PA8W
Locatie: Beuningen
Contacteer:

Re: Autonome Doppler Peiler

#17 Bericht door pa8w »

@Rob,

Yep,
Ik gebruik dan wel een separate ontvanger in AM om de piloot ook te kunnen verstaan. Werkt fijner dan omschakelen op mijn Stabo.
De peiler lockt uitstekend op een AM signaal, temeer omdat de aanwezige modulatie geen FM of fasemodulatie is en dus niet echt in de audio doordringt. Je kan dus de Q heel laag zetten voor bliksemsnelle respons. Pas op FM signalen heb je de extreem smalle digitale filtering nodig om het doppler signaal eruit te peuteren.

Luchtvaart zie je inderdaad over de compasroos reizen, een keer een bijna 180 graden omslag gezien binnen een seconde of 10.
Dan moet hij dus redelijk recht over me heen gevlogen zijn.

Ik heb echter voornamelijk gepeild op stations die me een locatie kunnen verraden, zodat ik de betrouwbaarheid kon toetsen.
Bij luchtvaart is dat vrij lastig.
Maar een vrachtwagenchauffeur die vertelt dat hij vanaf de A50 de A73 opdraait geeft zijn positie mooi weg, evenals zendamateurs op de ingang van de repeater Nijmegen, en zodoende weet ik dat de peiler verrassend nauwkeurig is.

Natuurlijk zijn er wel probleemsituaties: met een marifoon heb ik zelden zichtcontact, want die dingen varen laag en achter de dijk (hopelijk...)
Of op enkele kilometers oost van me diep tussen de stalen damwanden van de sluis Weurt.
In die gevallen zie je soms korte heftige zwiepers in de bearing, en je hoort ook de doppler toon jengelen en kreunen.

Luchtvaart geeft wel bijna altijd heel strakke peilingen. (zichtverbinding)

Groetjes,
Wil.
Laatst gewijzigd door pa8w op 24 apr 2012, 21:23, 1 keer totaal gewijzigd.
Let op: website verhuisd naar: http://www.paluidsprekers.nl/pa8w/index.html

Gebruikersavatar
pa8w
Berichten: 946
Lid geworden op: 22 dec 2011, 21:30
Roepletters: PA8W
Locatie: Beuningen
Contacteer:

Re: Autonome Doppler Peiler

#18 Bericht door pa8w »

Dopp schreef: Hoe zit het precies met de halve voedings spanning op de SCF C's
en de exacte no signal spanning op de audio pre opamps ?
.
Ik heb de SCF C-s aan de halve voedingsspanning zitten omdat daar ook de DC bias van de op-amps op zit.
Anders werkt eventuele lek een kant op en krijg je inderdaad een offset/asymmetrie.
Vooral bij maximale Q, want dan wordt het filter gevoed via ruim 1Meg.

Met de C's aan de halve voedingsspanning heb ik daar geen enkele last van.

Groet,
Wil.
Let op: website verhuisd naar: http://www.paluidsprekers.nl/pa8w/index.html

Gebruikersavatar
Rob-PA7RM
Berichten: 53
Lid geworden op: 05 jan 2006, 20:27
Locatie: Heelsum
Contacteer:

Re: Autonome Doppler Peiler

#19 Bericht door Rob-PA7RM »

pa8w schreef:@Rob,
Luchtvaart geeft wel bijna altijd heel strakke peilingen. (zichtverbinding)
Okay. de's te meer reden om tzt ook zoiets te gaan bouwen. Lijkt me heel leuk. Thx.

Rob
Afbeelding Flightsim news @ Afbeelding

pc1mb
Berichten: 2423
Lid geworden op: 05 sep 2011, 16:30
Roepletters: PC1MB
Locatie: JO22pe

Re: Autonome Doppler Peiler

#20 Bericht door pc1mb »

Leuk, een relatief eenvoudige (en toch effectieve) DRDF met nul microprocessors!

Aangezien je nu 'teveel' nauwkeurigheid hebt... zou het (met deze 4-bits resolutie) ook met een 3-elements array gaan? Of is dat er echt 1 te weinig voor een DRDF.

Remco
Berichten: 675
Lid geworden op: 25 mar 2012, 15:39
Roepletters: PA3FYM
Locatie: Het Gooi

Re: Autonome Doppler Peiler

#21 Bericht door Remco »

@PA8W:

Wil, een erg interessant ontwerp gezien de eenvoud.
Voorbeeld: de een (1) 1k weerstand voor de 16 leds, anderen komen
veelal in de verleiding om per led een weerstand te nemen 'want dat
zie je altijd' ;- )

Het lijkt me leuk om 't te bouwen, op gaatjesprint desnoods, maar ik
heb even geen idee hoe de 16 ledjes in de windroos passen.
M.a.w. welke led is Noord, NNE, NE, ENE, Oost etc? Zal wel te herleiden
zijn a.h.v. de bitpatronen op de ingang van de 4051-MUX.

Dan is me de antenneconstructie nog niet helemaal duidelijk.
Zijn het 4 'dipolen' waarvan je zowel de 'hete kant' (top) als de 'koude kant'
(bottom) schakelt?
M.a.w. als je vier sprieten op je autodak hebt, kan dan de diode met de 1M
weerstand parellel dan niet weg waarbij je de anode van de andere kant ('top')
middels de choke electrisch gezien aan massa legt?

Je hebt trouwens een TL074 opamp teveel.
M.a.w. een van de vijf 'TL074's zit hoogstwaarschijnlijk in de TL072 ;- )

73, Remco

Remco
Berichten: 675
Lid geworden op: 25 mar 2012, 15:39
Roepletters: PA3FYM
Locatie: Het Gooi

Re: Autonome Doppler Peiler

#22 Bericht door Remco »

ah, ik zie nu op je website (even naar beneden scrollen ; -) dat
je inderdaad 'beide helften' van de dipolen schakelt.

Remco
Berichten: 675
Lid geworden op: 25 mar 2012, 15:39
Roepletters: PA3FYM
Locatie: Het Gooi

Re: Autonome Doppler Peiler

#23 Bericht door Remco »

Wil,

Ik heb hier in de junkbox gekeken maar een 4042 had ik niet, wel
een 40174, die heeft alleen geen /Q3 uitgang, maar wel zes latches
die op de flanken, dus niet de levels, van de 555 geklokt kunnen worden.
Volgens mij zou dat niet uit moeten maken, of wel?
Eén rij ledjes moet dan middels een TUPje worden aangezet
en... er is een draadje minder. Voldoet in elk geval aan jouw adagium ;- )

Remco FYM
Bijlagen
pa8w-doppler-mod.jpg

Gebruikersavatar
pa8w
Berichten: 946
Lid geworden op: 22 dec 2011, 21:30
Roepletters: PA8W
Locatie: Beuningen
Contacteer:

Re: Autonome Doppler Peiler

#24 Bericht door pa8w »

Hoi Remco,

Je hebt je duidelijk goed ingelezen! :)
Dat met de 10174 moet in principe kunnen, alleen wel een basisweerstandje opnemen voor de PNP; anders wil Q3 niet meer naar beneden....
De triggering is echter wel een probleempje, De 10174 triggert op de LOW to HIGH flank, terwijl de 555 een HIGH to LOW
flank aanbiedt.
Door het netwerkje voor de latch aan te passen zou je een korte naaldimpuls kunnen maken van het 555 signaal, en de 10174 triggert dan op de achterkant van de naald.

Die 555 stoort me trouwens mateloos... als ik het over zou doen dan zou ik een andere variabele one-shot timer maken op basis van een CMOS ic, bv een 4011. Dan heb je ook meteen een complementaire output, dus ook een High to Low signaal.
Deze 555 is een van de dingen die ik klakkeloos heb overgenomen uit een ander schema, en ook meteen niet werkte!
Na enig tweaken werkte het kreng wel maar in constateerde b.v. ook een oscilleerneiging bij het afvallen.
Vandaar de 100 pF voor de latch ingang, om de HF rimpel af te blussen.

Dus, ik zou de monoshot mee omdesignen, dan is alles mooi CMOS 4000 reeks en dat heeft me nog nooit teleurgesteld!

De hele LED aansturing is trouwens het minst spannende van de RDF; het is gewoon een "domme" wijzer die een richting moet aangeven. De LED volgorde is 0 graden = pin13= Led1 en dan kan je naar beneden de pinvolgorde van de 4051 volgen, in de kompasroos met de klok mee lopend. Helemaal beneden in de kompasroos begint Pin13 opnieuw aan Led9, en wordt de tweede helft van de circel afgemaakt.

De audioketen (filters) en de antenneaansturing is waar de kwaliteit wordt bepaald.
Daar zou ik dus ook niets aan wijzigen.

Ik ga nog wel een test doorvoeren met een alternatieve antennesturing, gewoon om zekerheid te hebben dat we ook daar alles eruit geperst hebben.
Groet,
Wil.
Laatst gewijzigd door pa8w op 25 apr 2012, 21:07, 1 keer totaal gewijzigd.
Let op: website verhuisd naar: http://www.paluidsprekers.nl/pa8w/index.html

Gebruikersavatar
Dopp
Berichten: 1242
Lid geworden op: 08 mei 2011, 18:03
Roepletters: PA3BNX

Re: Autonome Doppler Peiler

#25 Bericht door Dopp »

Hallo Allemaal,


Bij gevoegd een plaatje van RhoTheta peil antenne.

Een doppler peil antenne met V dipolen
dus breedbandiger en minder last van dicht bij grond
reflecties.
(By RhoTheta draaien ze op ca 3kHZ)
Op een vliegveld is de optimale hoogte ca 3 a 5 meter
omdat je dan minaal last hebt van dichtby grond reflecties.


Nog iets over het SCF filter.
(Switched Capicitor Filter)


Een SCF filter laat door een center frequentie
met zeer smalle banddoorlaat enkele Hz en.


Echter ook op de meervoudige banddoorlaat frequenties
heb je een doorlaat.

Daarom is het okay om een lowpas filter te hebben
voor het SCF-filter zodat er geen 2 zerocrosses kunnen
optreden.

Als de doppler draaid op ca 500Hz dan vallen er dus
in de SCF doorlaat 1000, 1500, 2000, 2500, en 3000Hz.

Dus een lowpas filter op een kantel frequentie van ca 750Hz is okay.


Het lowpass filter is vooral bedoeld om er voor te zorgen dat
modulatie componenten weinig of geen roet in het eten gooien.

Echter kun je dan ook geen multipath/reflecties meer detecteren
Als de doppler toon immers rafelig klinkt heb je last van
multipath/reflecties.

Daarom heb ik twee lowpassfilters schakelbaar in software
voor het SCF filter zitten.
Mijn low pass filters hebben geen steile flanken.

Door de dopplertoon amplitude na het SCF filter te meten
en de symmetric factor kun je bepalen hoe de quality factor
is van het ontvangen signaal.

De max amplitude na het SCF filter is afhankelijk van:
De Sampletijd (Bij een hardware SCF de demping) en de tijd dat
er een draaggolf gepeild word

Als er geen spectrum componenten in het FM audio zitten die 1 of een veelvoud
van de doppler-rotatie-frequentie dan zal de max amplitude 0 zijn.


De symmetric factor is de oppervlaktie van de SCF toon na het SCF filter
de absolute waarde van de (boven de nul lijn oppervlakte / beneden de nul lijn oppervlakte)
Bij een perfecte peiling is deze waarde 0


Deze beide getallen geven een mogelijkheid om de Q factor van de peiling te berekenen.

Ik kan ook met behulp van deze gevens in de software de squelch bepalen.



Leuk proefje PA8W Wil
----------------------
Gewoon een sinus toonfiets aansluiten ipv de geluid uitgang FM ontvanger.

en dan de toonfiets tunen op de doppler rotatie frequentie
en op veelvouden ervan en dan met de scoop op de uitgang kijken.
Bijlagen
Rho-Theta Antenna.JPG
73's
PA3BNX
Lodewijk

Mijn Credo!

Zelfbouw:
Minimaal hardware
en maximaal software.

Gebruikersavatar
pa8w
Berichten: 946
Lid geworden op: 22 dec 2011, 21:30
Roepletters: PA8W
Locatie: Beuningen
Contacteer:

Re: Autonome Doppler Peiler

#26 Bericht door pa8w »

Eeh, voor een mobiele array kan inderdaad de onderste PIN met 1Meg weg.

Groet,
Wil.
Let op: website verhuisd naar: http://www.paluidsprekers.nl/pa8w/index.html

Gebruikersavatar
pa8w
Berichten: 946
Lid geworden op: 22 dec 2011, 21:30
Roepletters: PA8W
Locatie: Beuningen
Contacteer:

Re: Autonome Doppler Peiler

#27 Bericht door pa8w »

@Lodewijk:

Klopt bijna, je betoog over het digitale filter en LPF.
Citaat van de website:
That means that a constant audio signal exactly on frequency will hardly be affected by the capacitors that will already have been charged to the right voltage over some time. Only parts in the audio that deviate from average will be reduced extremely because the capacitors will have to be charged or discharged to the new value.
In fact, this filter resist to any change in the audio. Random deviations will be reduced extremely.
In this way, this filter is reducing a lot of noise, reflections as well as modulation on the tracked transmitter.
It wil only allow for slow changes to pass, such as a change in direction of the transmitter.

Signalen die gelijk zijn aan de clockfrequentie, plus alle veelvouden hiervan, voldoen aan het criterium dat er geen verschil is tussen twee opeenvolgende cycli. Ergo; hoegenaamd geen demping.
Het is dus het SCF dat de modulatie en noise opruimt, niet de LPFilters...

Ik heb in tegenstelling tot veel ontwerpen het SCF vooraan in de audioketen geplaatst.
Zodoende houd ik alle ruis, modulatie en andere veranderlijke troep uit de rest van de filters.
Achter het SCF zitten twee derde orde Low Pass Filters die boven ca. 600Hz flink gaan afvallen.
Op de eerste veelvoud van de 500 Hz dopplerfrequentie is de demping al 18dB, en 2 kHz kan ik totaal niet meer terugvinden.

De zero-crossing detector krijgt dus een vrijwel volmaakte sinus (alleen de grondtoon) te verwerken, en kan daar met hoge precisie de fasehoek van bepalen, zie de screenshots onderaan de pagina:
http://members.chello.nl/~w.hofman/pa8w/dopplerRDF.htm

Draaien op 3kHz vergt mogelijk een breder filter in de ontvanger, om te voorkomen dat het signaal wordt verminkt door de veranderende group delay aan de bovenkant van je filter.
Want in ons voorbeeld van 500Hz doppler wordt toch in beginsel gewerkt met pulsjes van 2kHz uit de ontvanger.
Als je de doppler-F dus flink verhoogt lopen de harmonischen ervan uit de beschikbare bandbreedte.
Overigens heb je met een kleine spatie tussen de dipolen een hogere doppler-f nodig om een even goed oplossend vermogen te behouden.
Groetjes,
Wil.
Laatst gewijzigd door pa8w op 25 apr 2012, 20:24, 1 keer totaal gewijzigd.
Let op: website verhuisd naar: http://www.paluidsprekers.nl/pa8w/index.html

Gebruikersavatar
pa8w
Berichten: 946
Lid geworden op: 22 dec 2011, 21:30
Roepletters: PA8W
Locatie: Beuningen
Contacteer:

Re: Autonome Doppler Peiler

#28 Bericht door pa8w »

Ok Lodewijk,

Toonfiets aangesloten en uitgangssignaal bekeken bij 1kHz input: prachtige sinus, 18dB lager dan bij 500Hz input.
2kHz vind ik niet meer terug.
Bij 1kHz wel mooi twee led's aan, 180 graden uit elkaar. Kan jij dat ook? :lol:

Bij 500Hz blokgolf input: mooie symmetrische sinus uit.
Bij 1kHz blokgolf input: -18dB mooie 1kHz sinus uit.

Groet,
Wil.
Let op: website verhuisd naar: http://www.paluidsprekers.nl/pa8w/index.html

Gebruikersavatar
pa8w
Berichten: 946
Lid geworden op: 22 dec 2011, 21:30
Roepletters: PA8W
Locatie: Beuningen
Contacteer:

Re: Autonome Doppler Peiler

#29 Bericht door pa8w »

pc1mb schreef:Leuk, een relatief eenvoudige (en toch effectieve) DRDF met nul microprocessors!

Aangezien je nu 'teveel' nauwkeurigheid hebt... zou het (met deze 4-bits resolutie) ook met een 3-elements array gaan? Of is dat er echt 1 te weinig voor een DRDF.
In theorie moet het natuurlijk ook met 3 stuks kunnen, daar heb je helemaal gelijk in.
Maar dat wringt een beetje met de binaire aansturing, en ik heb nog geen driehoekige aansluitdoos gevonden voor de array... :D

Eigenlijk is het alleen maar moeilijker. En je levert toch wel precisie in vrees ik.

Woon je in een driehoekige pyramide?

Groetjes,
Wil.
Let op: website verhuisd naar: http://www.paluidsprekers.nl/pa8w/index.html

Gebruikersavatar
pa8w
Berichten: 946
Lid geworden op: 22 dec 2011, 21:30
Roepletters: PA8W
Locatie: Beuningen
Contacteer:

Re: Autonome Doppler Peiler

#30 Bericht door pa8w »

:wink:
Remco schreef:@PA8W:

Je hebt trouwens een TL074 opamp teveel.
M.a.w. een van de vijf 'TL074's zit hoogstwaarschijnlijk in de TL072 ;- )

73, Remco
Nou Remco,
Bij mij zaten er toch echt 5 op-amps in een TL074. Zal wel een productiefoutje zijn... :wink:

Blij dat er nog mensen zijn die echt opletten!
Schema aangepast en de graden bij de LED's vermeld.

Dank voor je feedback,

Wil.
Let op: website verhuisd naar: http://www.paluidsprekers.nl/pa8w/index.html

Plaats reactie