TouchTRX - sterownik radia HUSAR

[SP5FCS]

Po kilku rozmowach z kolegami z grupy projektującej HUSARA postanowiłem w nowym sterowniku trochę poprawić wygodę obsługi drugiego odbiornika. Głównie chodziło o możliwość jednoczesne zobrazowanie nastaw częstotliwości obu odbiorników oraz szybką możliwość ich przestrajania oddzielnymi enkoderami.

Aktualna propozycja obsługi drugiego odbiornika wygląda tak jak na zdjęciu:
- górna nastawa dotyczy pierwszego odbiornika i częstotliwości nadawania;
- na samym dole mamy nastawę drugiego odbiornika;
- każdy odbiornik ma własny Smetr (jedna skala);
- każdy odbiornik ma własny moduł DSP oraz indywidualny komplet nastaw, po 3 kolory na DSP;
- sterownik obsługuje 4 enkodery, po dwa na każdy odbiornik (VFO_RX1, DSP_RX1, VFO_RX2, DSP_RX1);

Pozwala to na jednoczesne obserwowanie i zmianę częstotliwości obu odbiorników oraz na szybką zmianę po jednym parametrze DSP np. szerokości filtru. Pozostałe parametry dostępne pod klawiszami dotykowymi dotyczą aktywnego odbiornika. To znaczy jeśli mamy aktywny RX2 (tak jak na zdjęciu) to wszystkie zmiany (antena, tłumik, modulacja, DSP) dotyczą drugiego odbiornika. Aby zmienić antenę dla RX1 musimy na chwilę wyłączyć RX2 i wtedy wszystkie klawisze będą dotyczyły pierwszego odbiornika. Przełączanie pomiędzy ekranami sterownika w żaden sposób nie będzie blokowało jednoczesnego słuchania na obu odbiornikach.

Na drugim zdjęciu przymiarka do wykonania sterowania nastawami skrzynki antenowej easyATU.

[SP3IQ]

(14-03-2015 18:05)SP5FCS napisał(a):  Aktualna propozycja obsługi drugiego odbiornika wygląda tak jak na zdjęciu:
- górna nastawa dotyczy pierwszego odbiornika i częstotliwości nadawania;
- na samym dole mamy nastawę drugiego odbiornika;
- każdy odbiornik ma własny Smetr (jedna skala);
- każdy odbiornik ma własny moduł DSP oraz indywidualny komplet nastaw, po 3 kolory na DSP;
- sterownik obsługuje 4 enkodery, po dwa na każdy odbiornik (VFO_RX1, DSP_RX1, VFO_RX2, DSP_RX1);

Transceiver z tzw.podwójnym odbiornikiem stosuje się do konkretnych celów. W znakomitej większości sytuacji taki TRX stosuje się do pracy z ekspedycjami DX lub stacjami DX, gdzie mamy do czynienia z PileUp. W tych trybach pracy, główny odbiornik służy do słuchania stacji DX, natomiast drugi odbiornik do przesłuchiwania PileUp. Jeśli operator zdecyduje się zawołać stację DX, to nadaje wg ustawień drugiego odbiornika, np. na częstotliwości ostatniego korespondenta lub częstotliwości zbliżonej do pracy z ostatnim korespondentem.

Inaczej mówiąc, częstotliwość nadawania, jest właśnie kontrolowana drugim odbiornikiem. Nasz komfort pracy polega właśnie na tym, że możemy bezpośrednio słyszeć na częstotliwości na której za chwilę będziemy nadawać.
W przedstawionym powyżej przykładowym cytacie Adama, mamy do czynienia z pracą wg ustawień RIT lub XIT (lub tzw. drugie VFO), czyli jak w "zwykłym" TRX. Do takiej pracy (jak w cytacie Adama) drugi odbiornik istnieje, ale właściwie służy tylko do słuchania czegokolwiek i nic więcej.

Reasumując, potrzebny jest taki tryb pracy, aby częstotliwość "nadawania" była zgodna z częstotliwością nastawy drugiego odbiornika. Moim zdaniem w takim TRX z podwójnym odbiornikiem, powinny być wyświetlane dwie nastawy częstotliwości, pierwszego odbiornika (do słuchania stacji DX) oraz nastawa drugiego odbiornika (do słuchania PileUp i jednocześnie jako częstotliwości nadawania). Może być funkcja XIT I RIT, ale tylko z podaniem wielkości odstrojenia dla RIT i XIT). Wszystko dlatego, że RIT i XIT będą w tym przypadku bardzo rzadko stosowane. Moim zdaniem szkoda miejsca na trzy nastawy częstotliwości. A już najlepiej aby obie nastawy częstotliwości były wyświetlane tą samą dużą czcionką.

73! Bogdan, SP3IQ.

P.S.
Praca w trybie PileUp, jest bardzo specyficzna. Stacja DX, zazwyczaj bardzo słaba, nadaje na swej w miarę stałej częstotliwości. Powyżej tej częstotliwości stacji DX (rzadziej poniżej), tworzy się PileUp bardzo silnych stacji wołających. Typowa szerokość PileUp to kilka KHz, ale w praktyce bywają znacznie większe, nawet 20 KHz i więcej. Problem polega na tym, aby wiedzieć gdzie nadawać (to jest wołać stację DX), właśnie do tego służy drugi odbiornik.

[SP5FCS]

W radiu HUSAR oba odbiorniki mają być identyczne dlatego nie ma znaczenia na którym słuchamy stacji DX. To tylko kwestia umowna, możemy słuchać DX na RX2 a szukać wolnego miejsca na RX1 i nadawać według częstotliwości RX1.

W sterowniku przyjąłem taką zasadę, że częstotliwość nadawania radia jest zawsze w górnej linii wyświetlacza i jest powiązana z pierwszym odbiornikiem. Operator musi zawsze widzieć aktualną częstotliwość nadawania dlatego taki układ zobrazowania i obsługi odbiorników.
Dolna nastawa pojawia się tylko gdy jest aktywny RX2 ale znika podczas wyświetlania okna wyboru parametrów DSP, skanera, klawiatury, skrzynki antenowej.
Aby zachować spójność z radiami z jednym odbiornikiem nadajnik radia jest na stałe skojarzony z RX1, ma takie same nastawy anteny, emisji, pasma. Na drugim odbiorniku możemy słuchać na innej antenie na innym paśmie, przy innej emisji.

Inne uwagi:
- postaram się dorobić możliwość zamiany częstotliwości pomiędzy RX1/RX2 tak aby była możliwość szybkiego nadawania na obu częstotliwościach;
- środkowe pole częstotliwości to zobrazowanie pamięci, które przydają się podczas przeszukiwania pasma na drugim odbiorniku;
- mogę przerobić częstotliwości RX1/RX2 na tą samą wielkość cyfr;
- sposób działania funkcji RIT, XIT przy dwóch odbiornikach sprzętowych nie ma większego znaczenia.

[SP3IQ]

Wydaje mnie się, że wyświetlanie trzech częstotliwości jest zbędne, wystarczą dwa pola wskazania częstotliwości: odbiornika nr 1 i odbiornika nr 2. Następną kwestią jest to, aby było wyraźne zaznaczenie, wg którego pola (1 lub 2) TRX będziemy nadawać. Jeśli można będzie zaznaczać wg pola nr 1 lub pola nr 2, to na którym odbiorniku słuchamy stację DX lub PileUp, określi sam operator. Chodzi mnie o to, aby nie było to sztywno określone jak w założeniach:

(15-03-2015 17:34)SP5FCS napisał(a):  ..
W sterowniku przyjąłem taką zasadę, że częstotliwość nadawania radia jest zawsze w górnej linii wyświetlacza i jest powiązana z pierwszym odbiornikiem.
..

W innych uwagach pozwoliłem sobie na wypunktowanie spraw (od 1 do 4):

(15-03-2015 17:34)SP5FCS napisał(a):  Inne uwagi:
(1)- postaram się dorobić możliwość zamiany częstotliwości pomiędzy RX1/RX2 tak aby była możliwość szybkiego nadawania na obu częstotliwościach;
(2)- środkowe pole częstotliwości to zobrazowanie pamięci, które przydają się podczas przeszukiwania pasma na drugim odbiorniku;
(3)- mogę przerobić częstotliwości RX1/RX2 na tą samą wielkość cyfr;
(4)- sposób działania funkcji RIT, XIT przy dwóch odbiornikach sprzętowych nie ma większego znaczenia.

Ad 1. Wg tej mojej koncepcji wystarczy funkcja zamiany częstotliwości odbiorników między sobą: częstotliwość RX1 przyjmuje od aktualnej RX2, natomiast RX2 przyjmuje od aktualnej RX1. Bardzie celowe byłoby, aby zachować zaznaczenie wg którego RX nadajemy (Rx1 lu RX2). W TRX klasy "Two Independent Receiver Circuits" jest taka możliwość, często z niej się korzysta aby delikatnie ostrzec kolegę marudera, który uporczywie nadaje na QRG stacji DX.
Ad 2. Jak już opisałem powyżej, wydaje mnie się, że to pole jest raczej zbędne. Ale jeśli miałoby pozostać, to proponuję wyświetlać mniejsza czcionką niż zarezerwowaną na RX1 i RX2.
Ad 3. Byłbym bardzo za tym postulatem.
Ad 4. Wydaje mnie się, że funkcja RIT i XIT będzie jednak potrzebna, ale tylko w RX1 (odbiorniku głównym). W sumie, to najbardziej potrzebna jest funkcja RIT. Jeśli po naszym CQ, ktoś nas zawoła niedokładnie na naszym QRG, to natychmiastowe włączenie RIT będzie niezbędne, aby cokolwiek odebrać bez zmiany QRG naszego wywołania ogólnego CQ. Jednak wydaje mnie się, że wyświetlenie pełnej częstotliwości wg RIT czy XIT jest niecelowe, wystarczy wyświetlić różnicę do ustawienia głównego RX1, np +2.10 KHz lub -0.150 Hz. Wystarczy dokładność 100 Hz. Opisałem tutaj przypadek, że wołamy CQ wg RX1 i odbieramy też wg RX1. Oczywiście, funkcję RIT mógłby przejąć RX2, ale w czasie tego QSO można ten RX2 wykorzystać do nasłuchiwania częstotliwości wyprawy DX.

73! Bogdan, SP3IQ.

[SP5FCS]

Bogdanie, ścisłe powiązanie nadawania z pierwszym odbiornikiem wynika bezpośrednio z konstrukcji radia w którym część toru radiowego (filtry BPF, mieszacz, filtr kwarcowy, modulator/demodulator są wykorzystywane zarówno podczas odbioru jak i nadawania. Nie ma większego problemu jeśli oba odbiorniki pracują na tym samym paśmie, gorzej jak na RX2 słuchamy na innym paśmie, co wtedy ?
Przy każdym wciśnięciu PTT należałoby jeszcze dodatkowo przełączać BPF do nadawania na innym paśmie co dodatkowo wydłuży czas przejścia N/O.

Kompletnie nie rozumiem wymogu nadawania na częstotliwości drugiego odbiornika skoro jednym klawiszem mogę zamienić częstotliwości RX1/RX2. W aktualnej wersji nie muszę pilnować gdzie radio będzie nadawać bo zawsze nadaje na częstotliwości RX1. Jeśli chce nadawać na częstotliwości RX2 to jednym klawiszem zamieniam częstotliwości pomiędzy RX2/RX1 i nadaję.

Oczywiście każdy ma własną wizję obsługi radia i chciałoby się aby sterownik dawał maksymalne możliwości i komfort pracy. Przy podnoszeniu poprzeczki pamiętajmy jednak, że sterownik oparty jest o 8-bitowy procesor. Trudno będzie w konstrukcji amatorskiej dorównać rozwiązaniom fabrycznym opartych na wieloprocesorowych sterownikach, wielu enkoderach i klawiszach sterujących. Rozpoczynając prace nad tym sterownikiem rozważałem możliwość zastosowania dwóch procesorów ale to podnosi trudność budowy takiej konstrukcji. Sterownik touchTFT43 stanowi naturalne rozwinięcie sterownika do Husarka dlatego nie zdecydowałem się również na zmianę procesora na 32-bitowe ARM-y.
Moim celem jest zbudowanie funkcjonalnego sterownika do radia amatorskiego przy zachowaniu rozsądnej ilości elementów i kosztów wykonania.

[SP9FKP]

(16-03-2015 11:09)SP5FCS napisał(a):  Kompletnie nie rozumiem wymogu nadawania na częstotliwości drugiego odbiornika skoro jednym klawiszem mogę zamienić częstotliwości RX1/RX2. W aktualnej wersji nie muszę pilnować gdzie radio będzie nadawać bo zawsze nadaje na częstotliwości RX1. Jeśli chce nadawać na częstotliwości RX2 to jednym klawiszem zamieniam częstotliwości pomiędzy RX2/RX1 i nadaję.

Zapewne wynika to z faktu, że w w fabrycznych urządzeniach drugi odbiornik traktowany jest jako dodatek, często o gorszych parametrach niż podstawowy. Nie musimy się tego trzymać, jak szaleć to szaleć na całego.

Dlatego proponowałem wydzielenie toru nadajnika by w żadnym stopniu nie był zależny od odbiorników.

[SP3IQ]

(16-03-2015 11:09)SP5FCS napisał(a):  ...
gorzej jak na RX2 słuchamy na innym paśmie, co wtedy ?
Przy każdym wciśnięciu PTT należałoby jeszcze dodatkowo przełączać BPF do nadawania na innym paśmie co dodatkowo wydłuży czas przejścia N/O.
Kompletnie nie rozumiem wymogu nadawania na częstotliwości drugiego odbiornika skoro jednym klawiszem mogę zamienić częstotliwości RX1/RX2.
...

Nadawanie na innym paśmie niż odbieramy, jest w ogóle nie stosowane, wręcz zabronione są łączności typu CROSS. Tak więc opcja nadawanie/odbiór tylko w obrębie tego samego pasma.

(16-03-2015 11:09)SP5FCS napisał(a):  ...
Kompletnie nie rozumiem wymogu nadawania na częstotliwości drugiego odbiornika skoro jednym klawiszem mogę zamienić częstotliwości RX1/RX2.
...

Można przyjąć, że w czasie pracy w PileUp ponad 90% stacji pracuje z typowymi TRX, gdzie wykorzystuje się dwa VFO, np. VFO_a do nasłuchu stacji DX, natomiast VFO_b do nadawania. Jeśli mówimy o typowym TRX bez drugiego odbiornika, to wtedy w zależności, które VFO jest aktywne, możemy słuchać stacji DX lub stacji z PileUp. Czyli w zależności, które VFO jest aktywne, to słuchamy stacji DX lub PileUp. Tak więc, nigdy nie słyszymy jednocześnie stacji DX i PileUp. Przed naciśnięciem PTT, operator musi podjąć decyzję, jeśli słucha PileUp, to MUSI przełączyć VFO na przeciwne, natomiast jeśli słuchał stacji DX to nie musi tego robić. Jeśli ktokolwiek słuchał pracy stacji DX, pracującej w stylu SPLITT (praca z PileUp), to na pewno słyszał jak na częstotliwości stacji DX, wołają ją prawie zawsze jakieś stacje. To są właśnie te stacje, których operatorzy zapomnieli przełączyć VFO na przeciwne (w przypadku jeśli słuchał PileUp).

Aby uniknąć tych dwóch niedogodności:
a) ciągłe przełączanie VFO, VFO_a lub VFO_b,
b) przed włączeniem PTT sprawdzić, które VFO jest aktywne, jeśli jest aktywne VFO_b przełączyć na VFO_a,
stosujemy TRX klasy "Two Independent Receiver Circuits".
Za taki jeden niuans, jednoczesnego słuchania stacji DX i PleUp musimy sporo zapłacić.
W tym trybie pracy z TRX posiadającym dwa odbiorniki, stosujemy dwa sposoby pracy:
a) wołanie stacji DX:
- słuchamy stacji DX, np. na RX1
- słuchamy stacji PileUp na przeciwnym, czyli RX2
- nadajemy wg RX2
b) ostrzeganie marudera:
- słuchamy stacji DX, np. na RX1
- słuchamy stacji PileUp na przeciwnym, czyli RX2
- nadajemy wg RX1.
W trybie "b" dla TRX fabrycznych, są dwie możliwości:
a) zamieniamy rolę RX1 i RX2 pomiędzy sobą
b) nadajemy wg RX1.
Tak więc reasumując, stosując TRX z dwoma odbiornikami, w czasie typowego wołania stacji DX w SPLIT MODE, nie musimy pamiętać o jakiś przełączeniach, tylko przesłuchując PileUp, jeśli tylko stwierdzimy, że mamy odpowiednie miejsce do nadawania, po prostu wołamy. W trakcie wołania (pomiędzy znakami), jeśli stosujemy tryb pracy BK, słyszymy stację DX. Jeśli więc usłyszymy, że stacja DX już odpowiada innej stacji, przerywany nadawanie i staramy się natychmiast zlokalizować tą właśnie stację w PileUp.

(16-03-2015 11:58)SP9FKP napisał(a):  ...
Zapewne wynika to z faktu, że w w fabrycznych urządzeniach drugi odbiornik traktowany jest jako dodatek, często o gorszych parametrach niż podstawowy. Nie musimy się tego trzymać, jak szaleć to szaleć na całego.
...

Nie wydaje mnie się, że drugi odbiornik posiada gorsze parametry. W tańszych TRX są to parametry inne, ale nie gorsze. Np. W FT-1000 pośrednie są takie same, ale w pośredniej RX1 jest miejsce na pełen zestaw filtrów, natomiast w RX2 tylko na filtr 500Hz dla CW.
Inny przykład, w FT-2000 w RX1 jest DSP bez filtrów kwacowych, natomiast w RX2, nie ma DSP, ale jest filtr 500Hz dla CW.

73! Bogdan, SP3IQ.

[SP5FCS]

(16-03-2015 15:29)SP3IQ napisał(a):  W tym trybie pracy z TRX posiadającym dwa odbiorniki, stosujemy dwa sposoby pracy:
a) wołanie stacji DX:
- słuchamy stacji DX, np. na RX1
- słuchamy stacji PileUp na przeciwnym, czyli RX2
- nadajemy wg RX2
b) ostrzeganie marudera:
- słuchamy stacji DX, np. na RX1
- słuchamy stacji PileUp na przeciwnym, czyli RX2
- nadajemy wg RX1.

Bogdanie nie mam doświadczenia z radiami fabrycznymi "z górnej półki" ale dobrze wiem na czym polega praca stacji DX-owej ze SPLIT-em w PileUp-e. Staram się aby nowy sterownik posiadał taką możliwość.

Oba opisane powyżej tryby pracy są możliwe w sterowniku touchTFT43:
a) wołanie stacji DX:
- stacji DX słuchamy na odbiorniku RX2 (własne anteny odbiorcze);
- słuchamy PileUp-u na RX1 i tu możemy nadawać (anteny nadawczo-odbiorcze);
- podczas pracy w zawodach odbieramy/nadajemy wg. RX1 a na RX2 poszukujemy nowych mnożników;
b) ostrzeganie marudera:
- stacji DX słuchamy na odbiorniku RX2 (własne anteny odbiorcze);
- słuchamy PileUp-u na RX1;
- aby nadawać na częstotliwości DX zamieniamy nastawy klawiszem [R1/R2] w menu MEMORY.

Możliwości dokładnie takie same tylko odwrotne przeznaczenie odbiorników RX1, RX2. Takie rozwiązanie jest łatwiejsze do zrealizowania na jednym procesorze. W radiach fabrycznych każdy odbiornik ma własny procesor co daje większe możliwości i szybkość przełączania.
Wykonanie pełnego sterowania drugim odbiornikiem sprzętowym to jakby programowe "sklejenie" dwóch niezależnych sterowników, podwaja się ilość pinów do sterowania, parametrów konfiguracyjnych oraz nastaw. Zrobienie tego na jednym procesorze jest wielokrotnie trudniejsze niż przy odbiorniku wirtualnym.

Za zdjęciu aktualny stan wyglądu ekranu w trybie drugiego odbiornika:
- obie częstotliwości RX1, RX2 są tej samej wielkości;
- mniejsze cyfry przy zobrazowaniu pamięci na paśmie;
- dwie ikony nastaw parametrów DSP_RX1, DSP_RX2;
- dodane funkcje [R1/R2] [R1=R2] [R2=R1] do zamiany i kopiowania nastaw pomiędzy odbiornikami (R1 to odbiornik RX1, R2 to RX2).

Drugi odbiornik HUSARA ma mieć własne filtry BPF dlatego sterownik pozwala na swobodne słuchanie na RX2 również na innych pasmach. Po użycie klawisza [R1/R2] sterownik wymienia pomiędzy odbiornikami nie tylko częstotliwości, zamienia również pasma i pełne nastawy konfiguracyjne na danym paśmie.

[SP3IQ]

Adamie,
Jest już lepiej. Wg założeń jest następująco:

(16-03-2015 11:09)SP5FCS napisał(a):  ...
Oba opisane powyżej tryby pracy są możliwe w sterowniku touchTFT43:
a) wołanie stacji DX:
- stacji DX słuchamy na odbiorniku RX2 (własne anteny odbiorcze);
- słuchamy PileUp-u na RX1 i tu możemy nadawać (anteny nadawczo-odbiorcze);
- podczas pracy w zawodach odbieramy/nadajemy wg. RX1 a na RX2 poszukujemy nowych mnożników;
b) ostrzeganie marudera:
- stacji DX słuchamy na odbiorniku RX2 (własne anteny odbiorcze);
- słuchamy PileUp-u na RX1;
- aby nadawać na częstotliwości DX zamieniamy nastawy klawiszem [R1/R2] w menu MEMORY.
..

W tańszych fabrycznych TRX z dwoma odbiornikami (FT1000, FT2000, IC775, itp) jest zasada inna. Taki TRX nie służy tylko do pracy trybem SPLIT MODE z PileUp, ale również do pracy w zawodach i do tzw. "normalnej" tradycyjnej pracy, gdzie korespondenci pracują na tej samej lub zbliżonej częstotliwości. Dlatego przyjmuje się zasadę, że odbiornik główny posiada lepszy zestaw filtrów+DSP, tak aby uzyskać najlepszy odbiór stacji DX lub korespondenta z którym pracujemy w zawodach lub tradycyjnej łączności. Natomiast drugi odbiornik, służy tylko i wyłącznie do pracy z PileUp, to jest odsłuchu PileUp i wołania w zakresie PileUp, w którym są stosowane najczęściej dwie opcje: filtr 500Hz lub filtr 2400Hz, tak aby uzyskać szerszy odbiór PileUp (nie jednej a wielu stacji).

My możemy zrobić inaczej, to jest tak, że obie pośrednie będą identyczne, z pełnymi zestawami filtrów: SSB (2.7 i 2.4) i CW (500 i 250) + DSP. Wtedy w zależności od rodzaju pracy:

a) praca z wyprawami DX.
W czasie pracy z PileUp pracujemy z dwoma odbiornikami, gdzie RX1 ma włączony filtr szerszy, np. 500Hz lub 2400Hz, do słuchania PileUp i wołania w PileUp. Natomiast RX2 zastosujemy do słuchania stacji DX, gdzie włączamy węszy filtry np 250Hz i odpowiednie ustawienie DSP. Tutaj RIT i XIT nie stosujemy.

b) praca tradycyjna.
Natomiast w czasie zawodów i tradycyjnych QSO, słuchać i nadawać będziemy na RX1 z węższym filtrem 250Hz lub co najszerzej 500Hz i odpowiednim ustawieniu DSP. Do tej pracy bardzo potrzebny jest RIT, rzadziej XIT.

73! Bogdan, SP3IQ.

[SP5FCS]

Wygląda na to, że oba odbiorniki w HUSARZE będą jednakowe plus ten sam typ DSP dlatego ich parametry będą prawie identyczne. Nic nie stoi ma przeszkodzie aby jeden z odbiorników wykonać sobie w wersji "szerszej" a drugi w "wąskiej" według indywidualnych potrzeb.
Sposób działania funkcji RIT, XIT pozostaje taki sam jak w poprzednim sterowniku do Husarka.

Kolejnym istotnym problemem do rozwiązania w radiu z dwoma odbiornikami jest ilość i sposób przełączania anten. Przy tej klasie radia warto byłoby mieć oddzielne wejścia na typowe anteny odbiorcze. Jeśli sterownik ma to obsługiwać trzeba zdecydować ile ma być anten i jak je komutować pomiędzy TX, RX1, RX2. Tu może warto podpatrzyć jakieś dobre rozwiązanie fabryczne.