PLL - Récupération de porteuse

[Speliadra]

Bonjour,

Je travaille sur un démodulateur ADS-B et à cause de l'effet doppler et tout simplement de la démodulation, j'ai besoin d'utiliser une PLL pour récupérer la porteuse.

Est-ce que je dois, à l'entrée du mélangeur, d'une part mettre le signal à démoduler (RF) et d'autre part (LO) la sortie de la PLL? (pour savoir si j'ai bien compris)

En plus de ceci, le signal auquel je dois récupérer la porteuse doit être filtré et amplifié avant d'être mis en entrée de la PLL, non?

J'ai vu que quelqu'un utilisait le AD8313 pour ce type de récepteur, je ne connais pas trop ce type de composant (RF log detector), quel en est l'utilité?

Merci de vos réponses,
Speliadra.
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[f6bes]

Bonjour,

Je travaille sur un démodulateur ADS-B et à cause de l'effet doppler et tout simplement de la démodulation, j'ai besoin d'utiliser une PLL pour récupérer la porteuse.

Est-ce que je dois, à l'entrée du mélangeur, d'une part mettre le signal à démoduler (RF) et d'autre part (LO) la sortie de la PLL? (pour savoir si j'ai bien compris)

En plus de ceci, le signal auquel je dois récupérer la porteuse doit être filtré et amplifié avant d'être mis en entrée de la PLL, non?

J'ai vu que quelqu'un utilisait le AD8313 pour ce type de récepteur, je ne connais pas trop ce type de composant (RF log detector), quel en est l'utilité?

Merci de vos réponses,
Speliadra.

Bjr à toi, Dans un mélangeur on a une entrée RF ( signal incident ) un oscillateur Local ( LO ) que l'on "mélange" ensemble.
Le résiltat donne : RF- LO et RF+ LO.
Le ciircuit de sortie ( appelé FREQUENDE intermédiaire) est accordé sur l'une ou l'autre des fréquences mélangées.
La PORTEUSE en jargon "radio" c'EST le signal en provenance de l'antenne ( RF).
PLL dans ton cas ne signifie RIEN dans ton cas. Un terme général c'est un dsipositif de VEROUIILAGE d'une fréquence .

Bonne journée

[Speliadra]

Bonjour,

En parlant de PLL, je veux dire le circuit qui permet de récupérer la porteuse (on utilise bien une PLL dans ces cas-là, non?)

Pour être sûr, il faut que mon impédance d'entrée/sortie de filtre/LNA soient identiques à celles du câble, est-ce la même chose pour le mélangeur?

[f6bes]

REmoi, Pour récupérer "la porteuse" ( je dirais le signal de FREQUENCE intermédiaire) on met un circuit LC
résonnnat sur la fréquence i,ntermédiaire.
C'est tout.
Ensuite tu traites ce signal de sortie de la façon qui te conviens.
Regarde ( Google) ce qu'est un CHANGEMENT de FREQUENCE en RADIORECEPTION.
Synoptique changement de fréquence:
https://upload.wikimedia.org/wikiped...ch_Version.png
Bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]

[Speliadra]

Re,

En fait j'ai dû mal m'exprimer.

Le signal en entrée a une porteuse qui varie un peu (dû à un effet Doppler à cause de la mobilité de l’émetteur).
Je pense donc utiliser un circuit (avec comme base une PLL) pour récupérer la porteuse et pouvoir la suivre (même si elle bouge un peu). La sortie de ce circuit à base de PLL serait donc la porteuse qui varierait "légèrement" en fréquence et je pourrai me servir de ce signal comme d'oscillateur local pour le mélangeur.

[Patrick_91]

Bonjour, à quelle vitesse se promène l'engin ? quelle fréquence d'émission sur ce mobile ?
Si non pour ce qui concerne la moyenne fréquence et le verrouillage d'une PLL sur la porteuse (transposée) ceci suppose que le mélangeur ne soit pas équilibré si non il n'y aura pas de porteuse et aussi
que la fréquence d'émission et la vitesse ne provoque pas un shift en fréquence trop important qui enverrai la "porteuse" en dehors de la bande passante en sortie de mélangeur ..
C'est quoi l'appli ?

A plus

[Speliadra]

C'est variable mais c'est pour les avions donc assez rapidement.
Fréquence d'émission : environ 1GHz (1090MHz)

Pourquoi parlez-vous de porteuse transposée? La PLL doit se verrouiller sur la fréquence 1090MHz, pas un fréquence transposée, non?

Application : réception et décodage des messages ads-b

[jiherve]

Bonsoir
Oui si la PLL possède un filtre avec une constante de temps suffisante (doc ad hoc et idoine) alors elle se verrouillera sur la porteuse, la tension d'erreur issue du comparateur de phase/fréquence suivra alors la modulation et le décalage doppler.
JR

[gwgidaz]

Bonjour,

On peut rajouter :
La fréquence de coupure du filtre de boucle va être déterminant . Tout dépend si tu veux récupérer uniquement la porteuse ( cas N°1) ou si tu veux démoduler avec cette pll ( cas N°2) :

Cas 1 - Si le Filtre est très lent : La sortie de la pll suivra uniquement les variations doppler. On récupèrera ainsi la "porteuse" décalée par l'effet doppler, mais sans la modulation.
C'est utile si on veut ensuite démoduler un signal à modulation complexe , avec un démodulateur nécessitant la porteuse . Comme on te l'a dit, on aura la modulation en sortie du comparateur , avant le filtre de boucle.

Cas 2 - Si le filtre est rapide ( de l'ordre de grandeur de la modulation fm) , alors la sortie Rf de la pll suivra exactement les variations lentes ( doppler) et les variations rapides de modulation fm. En fait elle régénèrera la RF à démoduler ... La tension de commande du vco de la pll donnera la modulation fm et le décalage doppler.
Mais il faut que la modulation soit uniquement de la FM ....

[Speliadra]

Bonjour,

Je veux récupérer la porteuse pour ensuite démoduler le signal, la porteuse ne me servira qu'à ceci.

C'est une modulation PPM, est-ce ainsi que je dois procéder ? Je pensais utiliser une antenne, un filtre passe bande, un LNA (si besoin), un mélangeur pour rabaisser (avec la PLL qui permettrait de récupérer la porteuse sur l'entrée LO), un CAN pour adapter le signal au FPGA derrière qui ferait toute sorte d'opération (notamment enlever le PPM, effectuer un seuillage ...)

[Patrick_91]

Bonjour,

C'est variable mais c'est pour les avions donc assez rapidement.
Fréquence d'émission : environ 1GHz (1090MHz)

Pourquoi parlez-vous de porteuse transposée? La PLL doit se verrouiller sur la fréquence 1090MHz, pas un fréquence transposée, non?

Oui vous le pouvez car de nos jours la réception directe avec une bonne sensibilité de réception le permet , si vous aviez été en bande X (env 10 Ghz ) c'était plus compliqué et il fallait passer par une transposition de fréquence intermédiaire.

OK pour la pulse-position modulation ,oui il y a besoin de la porteuse pour détecter la position des pulses ..

A plus

[Speliadra]

D'accord, merci, c'était pour savoir si je me dirigeais droit dans le mur ou si cela partait bien

Si deux avions envoient des messages en simultanées (ou presque) est-ce que cela serait possible de dissocier un message d'un autre ?

[Patrick_91]

Hi,

Fréquences différentes forcément non ? si non cela signifierai que celles ci soient synchronisées et sur deux avions j'y crois mollement.
Autre solution la détection de collision et chacun parle a son tour ... mais l'aspect real time nécessaire ne doit pas permettre cela ? comme on ne voit pas bien la finalité de cette liaison (vous ne pouvez peut être pas en dire plus) il n'est pas évident de répondre a cette question.

A plus

[Speliadra]

C'est ce que je pensais. On va partir du principe que vu que les messages sont très rapides (0,1 ms pour l'ADS-B qui est le protocole qui m’intéresse), deux messages simultanés ne seront pas traduits.

[Speliadra]

Désolé du double post mais j'ai fais une petite erreur.

Quand je parle de "messages rapides", je veux juste dire qu'ils sont courts !

[Patrick_91]

Hi

oui j'avais compris , mais dans ce cas il faut un moyen d'indiquer au récepteur qu'il a manqué des messages et aux émetteurs qu'ils doivent les renvoyer ...

A plus

[Speliadra]

En ADS-B, quoi qu'il arrive des messages sont souvent renvoyés

[annjy]

Bjr,

de mon temps (eh oui....) on parlait de radars secondaires. [voir wiki avec ces mots]
En fait ce sont des interrogateurs récepteurs. Le radar envoie une émission codée (1030MHz), (plusieurs questions possibles), et les avions qui la reçoivent répondent (1090 MHz) (c'est le rôle du transpondeur) en envoyant les informations demandées (altitude, identification notamment)

Les radars "primaires" sont ceux qui détectent une cible par simple réflexion. Indispensables pour les militaires, car un ennemi peut couper son transpondeur....(et en plus, il n'est pas sur la même fréquence...

Bien sûr, plusieurs avions peuvent répondre quasi simultanément, mais il existe des procédés dits de "désentrelacement"

Il me semble que cela reste un problème de professionnels, et je ne vois pas l'intérêt du débat sur un forum public.
Je ne sais même pas si il est autorisé de décoder ces informations....

cdlt,
JY

[annjy]

Re,

tu as calculé la différence de fréquence doppler pour un avion dont la vitesse radiale (rapprochement du radar) est proche de la vitesse du son ? (disons 300m/s)

cdlt,
JY

[f6exb]

Il me semble que cela reste un problème de professionnels, et je ne vois pas l'intérêt du débat sur un forum public.
Je ne sais même pas si il est autorisé de décoder ces informations....

Pb d'amateur :
http://www.passion-radio.org/blog/de...sb-acars/76513

[Speliadra]

Bjr,

de mon temps (eh oui....) on parlait de radars secondaires. [voir wiki avec ces mots]
En fait ce sont des interrogateurs récepteurs. Le radar envoie une émission codée (1030MHz), (plusieurs questions possibles), et les avions qui la reçoivent répondent (1090 MHz) (c'est le rôle du transpondeur) en envoyant les informations demandées (altitude, identification notamment)

Bonjour,

Pas question de radars dans ce protocole, ce n'est pas un mode de réponse à un transpondeur (A,C,S...) même si l'ADS-B est compatible avec le mode S.

Bien sûr, plusieurs avions peuvent répondre quasi simultanément, mais il existe des procédés dits de "désentrelacement"

Il me semble que cela reste un problème de professionnels, et je ne vois pas l'intérêt du débat sur un forum public.
Je ne sais même pas si il est autorisé de décoder ces informations....

Les militaires utilisent un cryptage avec ce protocole et il est possible que cela soit interdit mais pas l'ADS-B public, le décodage n'est pas interdit (tant que c'est de la réception du moins)

J'essaye de faire un prototype de réception de ceci (il y a beaucoup de choses faites en amateur sur le net) mais j'ai pas mal de soucis notamment en RF

[f6exb]

Si Flightradar24 fonctionne ainsi que ses sites frères, c'est grâce à la réception publique de l'ADS-B.

[Speliadra]

Re,

tu as calculé la différence de fréquence doppler pour un avion dont la vitesse radiale (rapprochement du radar) est proche de la vitesse du son ? (disons 300m/s)

cdlt,
JY

Non, je n'ai pas effectué ce calcul, j'essayerai de le faire prochainement

[gwgidaz]

bonjour,

ça se fait de tête , à la louche:
La lumière va un million de fois plus vite que 300m/s , donc le décalage est de 1millionième de la fréquence, soit 1 KHz pour F= 1GHz...

[Speliadra]

J'ai effectué le calcul et j'ai oublié de poster le résultat ici mais j'ai trouvé quelque chose de l'ordre de 350 Hz (J'ai aussi supposé que le récepteur était en mouvement mais dans le sens inverse)

Selon wikipédia : frec = ((c-vrec)/(c-vem))*fem
vrec étant la vitesse du récepteur, vem étant la vitesse de l'émetteur et en supposant c=3.10^8 m/s
Après, je me sis peut-être trompé d'une dizaine vu que je n'avais rien pour calculé sous la main, à part Google.

Pour récapituler :
Je veux démoduler un signal qui (selon ce que j'ai compris par différentes sources) est envoyé grâce à une porteuse de 1090MHz.

J'aurai une antenne, un LNA (si besoin), un câble coaxial, un filtre (passe-bande autour de 1090 MHz), un mélangeur.
à ce mélangeur, il y aura une PLL qui permettrait de suivre la fréquence de la porteuse (modifiée à cause de l'effet doppler et du fait que la porteuse n'est pas toujours à 1090MHz précisément) même si je ne sais pas encore vraiment dimensionner celle-ci.
Grâce à ceci, je récupère (normalement) en sortie du mélangeur un signal à 1MHz (1Mbps) que je pourrai échantillonner puis traiter.

Est-ce que j'ai raté des étapes? (Même si je pense qu'un filtrage après le mélangeur, une autre amplification aussi et peut-être un "limiter" pour éviter d'avoir des surtensions sur le CAN seront les bienvenus)

Je suis étudiant et c'est la première fois que je fais un projet aussi gros

[Speliadra]

En fait, il faudra un LNA à coup sûr car j'ai oublié le principe de Friis et donc ça serait plus que bien d'avoir un ampli faible bruit à côté de l'antenne


Est-ce que vous connaissez des "bons" vendeurs de PLL en circuits intégrés si possible, je ne connais pas trop les fabricants et j'ai du mal à trouver mon bonheur, de ce que j'ai compris il me faut un VCO qui à une fréquence centrale proche de 1090MHz pour que tout cela fonctionne

[annjy]

bonjour,

ça se fait de tête , à la louche:
La lumière va un million de fois plus vite que 300m/s , donc le décalage est de 1millionième de la fréquence, soit 1 KHz pour F= 1GHz...

Bsr,

ben oui....
et il fait quelle largeur, le spectre utile de l'ADS-B ?

cdlt,
JY

[gwgidaz]

Bonjour,

Je ne connais pas les détails de la modulation ADS-B, et je me demande si la porteuse est toujours présente. Si ce n'est pas le cas, il sera plus difficile de retrouver la porteuse.
Le PLL n'est alors peut-être pas la solution....

[f6exb]

Un certain nombre de bricoleurs ont basé leur construction sur des tuners satellites.

[Patrick_91]

Hello, bonjour,

il me faut un VCO qui à une fréquence centrale proche de 1090MHz

Proche ? à 1 MHz si j'ai bien compris, tu vas a voir de la misère, le VCO illuminera ton récepteur qui sera complètement bouché.
Il faut impérativement choisir une Fréquence intermédiaire suffisamment éloignée de 1090 MHz de façon à pouvoir filtrer la fréquence de battement sans faire d'acrobaties avec des filtres impossibles a faire.... et suffisamment loin de 1090 pour ne pas saturer le LNA avec le VCO ... même 10,7 MHz d'écart seront insuffisants, une bonne centaine devraient faire l'affaire ....

A plus