|
|
 Форум по радиосвязи.Форум по радиосвязи предназначен прежде всего для постояльцев портала, которые кроме паяния жучков умеют жать на тангенту, проводить QSO, которые возлюбили свои антенны, и трансиверы как самого себя. Правила данного форума в рамках пп 6.6., 6.7.8., 6.7.9 соответствуют регламенту проведения радиосвязей
 Приемо-передатчик с вокодером на 4xx МГц, RFM96 + STM32F4
| romanetz |
Сообщение: # 708037 Nov 1 2016, 01:04 PM
|
Дедушка
Группа: Cоучастник
Сообщений: 5363
Пользователь №: 99518
Регистрация: 13-March 13
|
--------------------
|
|
|
| Gospodin_Riba |
Сообщение: # 708040 Nov 1 2016, 01:30 PM
|
Фанат
Группа: Автор
Сообщений: 2137
Пользователь №: 116127
Регистрация: 26-April 16
|
Видел эту статью, лучше бы они исходник выложили, чем опусы писать!  В кратце идея получить MELP600 из 2400 сводится к прореживанию фрейма. Могу ошибаться. Ради интереса пробовал удлинять фрейм(что приводит к снижению битрейта) в Codec2 на конфигах: 450/700/1200 - в 1,5 / 2/ 3 раза. Удлинение более чем в 2 раза ведёт к появлению эффекта "эхо", хотя и разборчиво. Вот из codec2 450 делал 300/225/ и 150. Это ещё на +3дБ к чутью приемника, так как либо сужение полосы в 2 раза, либо увеличение спред-фактора. Но "в поле" пока не проверял. Чутье -137 ... -136 дБм это уже 0,03 - 0,04 мкВ на 50 Ом. Вертится идея сделать двусторонний пейджер (точнее СМС-трансивер), но делать "кухонный комбайнер" из устройства как бы не хочется. Поэтому в данной теме - только функционал раций. Пейджер как-нить потом. А может ещё и MPEG-видео-передатчик низкоформатного видео..... Есть MELP2400 с плавающей точкой - работает реактивно. А тот о котором писал на 1200 -он на самом деле не чистый MELPe, на самом деле: MELPe 1200 - это MELP 2400 + Microsoft Transcoder SC1200 + Noise Preprocessor. Noise Preprocessor - этот модуль убирает шум из речи, но он опять написан на целочисленной реализации. На BlackFin или Pentium Packet может и заработает без напряга. Вернулся к первому модулю RFM96 в котором я угробил передатчик. Оказалось что не угробил - был просто плохой контакт в бракованном разъеме, что в свое время послужило причиной лже-заключения о том что спалил УВЧ передатчика. С новым разъемом и первый модуль также дует 50 мВт мощности. Измерения вёл индикатором поля и меряю в относительных показаниях. В ближайшее время планирую доработать устройства до функционала раций: припаять кнопку PTT, добавить микрофон, наушники там где их нет. Ну и переписать программу - чтобы по нажатию кнопки был передатчик, по отпусканию - приемник. Очень аккуратно с регистрами надо: например LNA гасить перед передачей для страховки (у него +55 дБ усиления).
--------------------
По всем вопросам пишите на почту: repstosw2018 [собака] gmail [точка] com
Энтузиазм заканчивается, когда начинается Кризис. Рождается Капитализм :)
|
|
|
| radiofan |
Сообщение: # 708095 Nov 1 2016, 10:43 PM
|
Дедушка
Группа: Cоучастник
Сообщений: 10514
Пользователь №: 34842
Регистрация: 11-July 08
Место жительства: BY
|
Да, можно свое дело открывать,заказать у китайцев,и продавать рации и лицензии,или прошивки.Обычно у цифровых раций чуйка, почему-то стандартная,например у DP4600 стоимостью 51 тысяча,0.2-0.3мкв.Не хотят они использовать, ни узкие кодеки, ни RFM c LORa.Может вояки где-то используют.
Образцы 300-400 б/с,трудно-разборчивы.Хорошо разбираются только ожидаемые слова.Такой низкий битрейт можно использовать в радиолюбительской связи,позывной легко будет разобрать,фразы об аппаратуре и антеннах,тоже. А произвольная речь,не разбирается, а скорей угадывается.Ну и конечно пейджеры,рулят.Тут можно и до -148дбм увеличить.
Это сообщение отредактировал radiofan - Nov 1 2016, 10:46 PM
|
|
|
| Gospodin_Riba |
Сообщение: # 708118 Nov 2 2016, 05:16 AM
|
Фанат
Группа: Автор
Сообщений: 2137
Пользователь №: 116127
Регистрация: 26-April 16
|
| QUOTE | | Да, можно свое дело открывать,заказать у китайцев,и продавать рации и лицензии,или прошивки. |
Много шипов в законах страны моего проживания.
Во-первых: вокодирование речи - по сути есть её шифрование. Потому что порядок следования бит информации полностью определяется алгоритмом программы и непосвящённому расшифровать поток, даже зная что это LoRa + Codec2,
практически невозможно
Во-вторых: всё что ниже битрейта 800 бит/с попадает под ограничения: как со стороны дяди Сэма, так и под закон РФ
В-третьих: "а кому оно нах... нужно?". У данного усторйства очень низкая ниша применения: от любителей до сверхдальней связи в ЧС, где требуется элементарный радиообмен важной информации, а не праздный базар-вокзал.
Налаживать дело по продаже подобного устройства в РФ - нарушение её законов.
Укажите другой путь, если ошибаюсь.
| QUOTE | | Обычно у цифровых раций чуйка, почему-то стандартная,например у DP4600 стоимостью 51 тысяча,0.2-0.3мкв. |
Это потому что китайцы копируют, а военные разработки им ещё не утекли. Ну и плюс всё упирается в законы (см. выше).
| QUOTE | | Не хотят они использовать, ни узкие кодеки, ни RFM c LORa.Может вояки где-то используют. |
Это от инертности мышления и от отсутсвие образцов для копирования. Прошарил интернет ради интереса: рация на базе LoRa-модема - такого устройства вообще нет. У военных корелляционные приемники используются уже давно. Хорошо что сейчас корелляционный приемник просочился в потребительский сегмент в виде ASIC/VLSI - на коленках хоть собирать не надо! | QUOTE | | Образцы 300-400 б/с,трудно-разборчивы.Хорошо разбираются только ожидаемые слова.Такой низкий битрейт можно использовать в радиолюбительской связи,позывной легко будет разобрать,фразы об аппаратуре и антеннах,тоже. А произвольная речь,не разбирается, а скорей угадывается. |
С этим соглашусь, почти... При желании, можно натренироваться и трудности с распознаванием уйдут. Слушать конечно же надо в наушниках.
| QUOTE | | Ну и конечно пейджеры,рулят.Тут можно и до -148дбм увеличить. |
Пейджер он только на прием, так что корректнее устройство с передачей сообщений назвать "текстовый трансивер". LoRa Calculator даёт чутьё -150,1 дБм при SF=12 и BW=7,8 кГц. При этом, пакет с минимальной преамбулой(10,25 байт) и пэйлоадом(1 байт) будет передаваться в эфире 9,5 секнуды И то, это без всяких оптимизаций.
Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)
--------------------
По всем вопросам пишите на почту: repstosw2018 [собака] gmail [точка] com
Энтузиазм заканчивается, когда начинается Кризис. Рождается Капитализм :)
|
|
|
| Gospodin_Riba |
 Сообщение: # 708141 Nov 2 2016, 02:31 PM
|
Фанат
Группа: Автор
Сообщений: 2137
Пользователь №: 116127
Регистрация: 26-April 16
|
Скрестил Codec2 и шумовой препроцессор NPP7, взятый из сорцов MELPE1200.
Вышло великолепно: на оригинальной звуковой пробе(не вокодированной) - подавление шума с -24 дБ на -39 дБ (на 15 дБ ниже, по шкале Audacity ) + убирает постоянную составляющую, если есть -а это выравнивает rail-to-rail по звуку, что предотвращает оверсемплинг при ассиметрии полу-волн.
На вокодированной звуковой пробе ещё более сильное подавление шума.
Что на практике вылилось в отсутствие пердёжки во время коротких пауз между речью.
Правда сорцы пришлось переделать: выставить одинаковый раздел фрейма в Codec2 и NPP. Сейчас ориентируюсь полностью на свой мод кодека 300 бит/с.
Звуковые образцы прилагаю в архив:
300bps.wav - вокодированный голос без шумового препроцессора
300bps_NPP.wav - вокодированный г-с с шумовым препроцессором (гудящего говна между речевыми фрагментами нет).
Ну и main-section энкодера(Win32 версия):
| CODE |
#include "codec2.h"
#include "melpe.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
void *codec2;
FILE *fin;
FILE *fout;
short *buf;
unsigned char *bits;
int nsam, nbit, nbyte;
fin=fopen("0.raw","rb");
fout=fopen("1.raw","wb");
codec2 = codec2_create();
nsam = codec2_samples_per_frame;
nbit = codec2_bits_per_frame;
buf = (short*)malloc(nsam*sizeof(short));
nbyte = (nbit + 7) / 8;
bits = (unsigned char*)malloc(nbyte*sizeof(char));
melpe_init(); //melpe init - for NPP use. Must be optimize
while(fread(buf, sizeof(short), nsam, fin) == (size_t)nsam) {
npp( buf, buf );
npp(&(buf[ FRAME]), &(buf[ FRAME]));
npp(&(buf[2 * FRAME]), &(buf[2 * FRAME]));
codec2_encode_450(codec2, bits, buf);
fwrite(bits, sizeof(char), nbyte, fout);
}
codec2_destroy(codec2);
free(buf);
free(bits);
fclose(fin);
fclose(fout);
return 0;
}
|
Особо обрадовало, что NPP7 не грузит процессор, хоть и целочисленный. Как я понял делается скользящее среднее между тремя фрагментами. Могу ошибаться. За звуковые образцы простите, что мусолю один и тот же речевой фрагмент, реально некогда новую запись сделать. С такими темпами нах... скоро гибридный кодек будет представлен как достойный ответ кодеку TWELP на 300 bps: http://twelp.pro/twelp300.htm Это сообщение отредактировал Gospodin_Riba - Nov 2 2016, 02:31 PM
Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 714 )
300.zip
--------------------
По всем вопросам пишите на почту: repstosw2018 [собака] gmail [точка] com
Энтузиазм заканчивается, когда начинается Кризис. Рождается Капитализм :)
|
|
|
| Gospodin_Riba |
Сообщение: # 708206 Nov 3 2016, 07:10 AM
|
Фанат
Группа: Автор
Сообщений: 2137
Пользователь №: 116127
Регистрация: 26-April 16
|
Не приписывайте мне моздание Codec2 пожалуйста!
Звук в той теме действительно хорош, но как пишит сам автор:
| QUOTE |
...Основное отличие от существующих кодеков заключается в том, что индивидуальные характеристики речи абонента изначально (один раз) отправляются в цифровом виде реципиенту. А дальше идет нормальный обмен с низкой скоростью. Это существенный недостаток...
|
Это херово и ликвидирует всё приемущество его кодека.
Это мы уже видели | QUOTE |
radiofan:
А как же цифровые рации,их полно в продаже? Или тот же сотовый телефон,там еще то шифрование.Все пользуются и все законно.
|
Ну так они получили лицензию в соответствующих структурах, вшили бэкдоры куда надо и поделились протоколом. И те кому вы нужны, скрываясь за такой "шифро"-рацией, раскроют ваши сообщения за 1-2 часа... Совсем другое дело когда какой-нить вундеркинд-гик на коленках мострячит сие чудо и что он там передает - одному ему известно. Такие устройства, попади оно в руки плохих дядек, может создавать реальную угрозу людям(надеюсь понятно почему) . Вспомните китайского ОПСОСа нелегально развернувшегося в РФ и чем все закончилось. | QUOTE |
radiofan:
Да,забыл написать,на днях обнаружил,что при поднесении спиральной антенны к обычному оконному стеклу в лоджии,резко снижается уровень принимаемого сигнала,по индикатору сканера.И это на 27МГц.Так что не советую клеить антенну на стекло.Видимо есть какие-то добавки в стекле.
|
Да я вообще как в сказке нах... до сих пор не верится что LoRa на такое способна: передатчик и приемник замурованы, антенны обычные диполи, прямой видимости нет, плотная застройка - и тем не менее: прошибает на километры!  И мощность в 100 раз меньше, чем у заводских портативок(50 мВт вместо 5Вт) Начал эксперименты с MELP2400 floating point implementation. Очень быстро кодирует/декодирует. Помедитировав над сорцами - родил производные: MELP 1200 OK MELP 800 OK MELP 600 на грани разборчивости, но лучше чем Codec2 300-450, 700 bps MELP 400 не разборчиво, голос дедушки Ленина с выбитыми зубами MELP 300 то же что и 400, только хуже. Выложил для "поржать". Образцы проб прикладываю (звук новый). Это сообщение отредактировал Gospodin_Riba - Nov 3 2016, 07:17 AM
Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 734 )
melp_samples_2k4_1k2_k8_k6_k4_k3.zip
--------------------
По всем вопросам пишите на почту: repstosw2018 [собака] gmail [точка] com
Энтузиазм заканчивается, когда начинается Кризис. Рождается Капитализм :)
|
|
|
| Gospodin_Riba |
Сообщение: # 708207 Nov 3 2016, 07:14 AM
|
Фанат
Группа: Автор
Сообщений: 2137
Пользователь №: 116127
Регистрация: 26-April 16
|
Ну и сами кодеки-melp прилагаю, скомпилированные под Win32. Запускать enc.bat для кодирования. Запускать dec.bat для де-кодирования. Исходный файл должен быть: wav, 16 bit, signed, 1 канал, 8000 Гц и называться 0.raw. C оторванным wav-хедером ))) После кодирования родится 1.raw И после декодирования из 1.raw родится 2.raw - его слушать через Audacity. Извините, клеить RIFF WAV Header лениво И кстати, перенес NPP на STM32 - всё-же жрёт вычислительную мощь, без заиканий работает с Codec2 если разогнать по крайней мере на 40% (236 МГц). Это сообщение отредактировал Gospodin_Riba - Nov 3 2016, 07:15 AM
Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 696 )
melp_vocoder_Win32.zip
--------------------
По всем вопросам пишите на почту: repstosw2018 [собака] gmail [точка] com
Энтузиазм заканчивается, когда начинается Кризис. Рождается Капитализм :)
|
|
|
| Gospodin_Riba |
Сообщение: # 708325 Nov 4 2016, 12:30 PM
|
Фанат
Группа: Автор
Сообщений: 2137
Пользователь №: 116127
Регистрация: 26-April 16
|
Немного допилил MELP 2400, затем приступил к оптимизации пакуемых данных. Зачем-то на выходной буфер тратится аж в 4 раза больше места, чем надо: все старшие байты =0 и байт не более 0x3F, что привело к мысли о хранении данных всего 9 раз по 6 бит. Раскурив в сорцах функции упаковки, убедился что предположения мои верны. Переделал упаковку данных - теперь всё максимально плотно и соотношение между выходным и пожатым файлом ровно 213,3333 =(128 000 bps / 600 bps).
Ну и потом портировал на STM32. Разгонять не пришлось. Работает на 600 бит/с при такой конфе LoRa-модема:
| QUOTE |
BW=125 kHz
SF=10
чутье -133 дБм (0,05 мкВ)
CR=4/5 (1)
Payload = 27 байт (супер фрейм из 4-х фреймов по 7 байт -1 байт, который пакуется)
Preamble = 10,25
Tair = 354,3 ms < 360 ms (Payload=27)
|
Качество звука несомненно лучше, чем с Codec 2, но чутьё в 1,5 раза хуже. Пост обновлён, файлы звуков перезалил на новые. Нашёл доки как melp2400 переделать на 600. Сорцы изменил согласно этим докам. Ниже звуковые пробы : оригинал, melp 600 bps, codec2 700 bps. По записям видно, что MELP уделал Codec2 по качеству, хотя битрейт на 100 меньше. Это сообщение отредактировал Gospodin_Riba - Nov 5 2016, 12:05 PM
Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 656 )
original_melp_codec2.zip
--------------------
По всем вопросам пишите на почту: repstosw2018 [собака] gmail [точка] com
Энтузиазм заканчивается, когда начинается Кризис. Рождается Капитализм :)
|
|
|
| Gospodin_Riba |
Сообщение: # 708449 Nov 6 2016, 05:43 AM
|
Фанат
Группа: Автор
Сообщений: 2137
Пользователь №: 116127
Регистрация: 26-April 16
|
Удалось понизить битрейт MELP 600 до 489 бит/с c сохранением того же звучания что и на 600. Даю подсказку: битовый поток в MELP избыточен из-за алгоритмов FEC в нём. А так как LoRa FEC поддерживает аппаратно, то стало быть 20% избыточных бит можно под снос. Ещё одна тонкость FEC - она работает когда есть что принять. Если приёма нет, то FEC не поможет. Ранее я гнался за конфигами с максимальной FEC, но от неё толку не будет если чувствительность не позволяет принять пакет. Поэтому - вначале приоритет на чутьё, а потом на FEC. Правда FEC (тот самый Error Correction Code в LoRa) поможет в случае искажения бит в пакете из-за сильных помех в полосе. Надеюсь пакет там передаётся с перемежением(перетасовкой бит) Хотя в кодированном потоке порядок битов не важен и строго говоря - и так псевдослучаен....... Вот ещё можно пожать короткий поток битов длиной 27 ... 45 байт. LZW77 или RLE какой-нить... Стандартный Zip/Rar даёт проигрыш в упаковке таких коротких порций. А в вокодированном потоке есть всяко корелляция между битами данных (потому что речь непрерывна и плавно меняющаяся) и биты должны жаться в теории... Это сообщение отредактировал Gospodin_Riba - Nov 6 2016, 05:47 AM
--------------------
По всем вопросам пишите на почту: repstosw2018 [собака] gmail [точка] com
Энтузиазм заканчивается, когда начинается Кризис. Рождается Капитализм :)
|
|
|
| Macintosh |
Сообщение: # 708476 Nov 6 2016, 04:11 PM
|
Соучастник
Группа: Cоучастник
Сообщений: 1274
Пользователь №: 118311
Регистрация: 6-November 16
|
| QUOTE (Gospodin_Riba @ Nov 6 2016, 03:32 PM) | | QUOTE (Macintosh @ Nov 6 2016, 03:12 PM) | а если размазывать спектр? перемежение оно в общем то быстро отслеживается- давно уж все это включено, наверное даже в матлаб либры.
просто отловят сие. многие виды перемежения и инверсии просто добавлены в математику. |
В режиме LoRa-модема RFM96 размазывает спектр за счёт расширения спектра чип-кодами. Если перенести сигнал в звуковую область, то более подходящего названия ему чем "пипись-пипись..." не придумаешь!  Тема про LoRa: https://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=119751Кот DASM - оставлю пожалуй здесь:  Классный КОТ! Вот ещё про спектр-LoRa: http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=120375Ну и сам "пипиcь-пипись": |
ну это скорее цифровая передача данных. а сам то чип чем передает? обычной квадратурной?
и насколько широко он свою манипуляцию гоняет? и тестит ли канал с самоподстройкой?
|
|
|
|
Главная страница -> VRTP -> Texнологии -> Радиосвязь
Новые книги
Статистика
Группы:
Сейчас на сайте
Всего: 669
Гостей: 665
Анонимных: 0
Пользователей: 4
Зарегистрированные:
