Autonome Doppler Peiler

Alles over zelfbouwprojecten.
Bericht
Auteur
Remco
Berichten: 675
Lid geworden op: 25 mar 2012, 15:39
Roepletters: PA3FYM
Locatie: Het Gooi

Re: Autonome Doppler Peiler

#31 Bericht door Remco »

Wil,

In het kader van het meedenken (en ook om mijn nabouw zo simpel mogelijk te maken ; -)

Ja, de 555 staat in de one shot mode en de pulslengte stel je in met de 50k potmeter.
Ik ben zelf van de 74123-generatie maar daar zijn ook wel CMOS alternatieven voor als 4538,
daar kan je de trouwens flanken mee kiezen. 4047 zou ook kunnen. Mijn ervaring met one
shots (lees: 74123) is wel dat wanneer je een echte one shot hebt, e.e.a. wel 'voorspelbaarder'
wordt. Het is me inmiddels wel duidelijk geworden dat de pulsbreedte een factor is.
Maar, dat hangt natuurlijk helemaal af van welke 'flankorientatie' je hanteert.

Eerlijk gezegd is de 555 ook nooit een van mijn favorieten geweest en... ik kwam erachter dat
in mijn junkbox geen 555 (meer) aanwezig was. In een andere junkbox vond ik (na veel zoeken)
trouwens wel genoeg 4042's (! ; -)

Omtrent de basisweerstand van de TUP, you win, alhoewel ik (op basis van 'het zo simpel
mogelijk houden') het eerlijk gezegd op dit moment van dit schrijven niet zeker weet.
In die zin, het is een rare situatie omdat Q3 al de voorspanning levert en dan zou het bij de
transitie (of JUIST de transitie) fout moeten gaan, dus iets van ~1k - 2k2 naar (+) biedt meer zekerheid.

Dan appelleerde je ook nog aan het digitale filter. Ik heb daar nog indringend over zitten
filosoferen. In die zin, het lijkt alsof de 4051 die aan de condensators zit, 'na-/voorijlt' en dus de
laadtijd/constantes van de C's als functie van de 'polling frequentie' jouw 'eureka-factor' bewerkstelligen.
Dat is trouwens wel een ziekelijk slimme vondst! Zoals ik het begrijp,
de (clock)snelheid van het varieren van de 'capaciteit in de tijd' levert een zodanige situatie ('state')
op dat e.e.a. resulteert in een high Q filter.

Aan de andere kant voel (lees: voel) ik dat wanneer je 220n naar (ik gok even) plus zou zetten , i.c.m.
de 1M potmeter, je dezelfde respons zou moeten (kunnen) krijgen. In dat geval (indien aan de orde)
zou je die 4051 ook kunnen elimineren.

Enfin, genoeg ideeën omtrent de nabouw.

Dank voor deze interessante schakeling!

Remco FYM

PS. Inlezen? Solderen!

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

Re: Autonome Doppler Peiler

#32 Bericht door pa8w »

Hoi Remco,

Het schakelende filter is niet mijn vondst hoor, maar is inderdaad een enorm slim ding.
Als de aangeboden frequentie niet precies on spot is, wordt de energie ervan gebruikt om die 8 condensators te laden of ontladen.
In de laagste Q stand praten we al over een Q van boven de 100.
(bij + en - 2 Hz meet ik al 6dB demping t.o.v. de centerfrequentie.)
Theoretisch loopt de max Q dus over de 2000 heen...

Daar zou je weinig aan hebben als een beetje verloop in de clock of in het filter zelf de boel uit het filter laat lopen.
Maar het leuke is dat dit filter clocksynchroon werkt. Altijd goed dus!

Als one-shot wil ik nu een 4011 (4xNAND) inzetten.
Het eerste poortje: een input met 100k naar +, en via een kleine C koppelen aan de output van de zero crossing detector.
De tweede input via weerstand en potmeter naar de +.
De output stuurt het tweede poortje op beide inputs. De output van het tweede poortje via een tijd-C-tje naar input twee van het eerste poortje. De outputs van beide poortjes zijn complementair dus dan heb je beide schakelflanken beschikbaar.
Zo hou ik ook nog twee poortjes over voor evt. andere taken.

De basisweerstand in jouw PNP moet echt (47k of zo) want anders kan Q3 niet naar beneden; de basisdiode houdt dit tegen.
Voor de NPN hoeft het niet, want die staat als emittervolger geschakeld.
Maar met de 4042 kan je gewoon mijn schema hanteren.

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

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

Re: Autonome Doppler Peiler

#33 Bericht door pc1mb »

pa8w schreef: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?
Nee, 't was meer een gedachtenexperiment, uit een soort overdreven minimalisme.
En voor lagere banden kan soms een driehoek toch iets makkelijker te plaatsen zijn dan een vierkant.

Las overigens ergens dat de gebruikte PIN diodes sinds kort door de fabrikant 'obsolete' genoemd worden, maar er zijn vast genoeg alternatieven.

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

Re: Autonome Doppler Peiler

#34 Bericht door pc1mb »

pa8w schreef: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.
Gezocht (div. pagina's over Doppler RDF gelezen) maar niet gevonden: de relatie tussen het aantal elementen, de spatie, de doppler-f en het oplossend vermogen. Je zegt theoretisch zo'n 5 graden, maar is daar een soort van formule van, of is dat een praktijkgetal?

Groet,

Marcel

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

Re: Autonome Doppler Peiler

#35 Bericht door Dopp »

Hallo Allemaal,


Tsja leuk he dat een SCF filter doorlaat op veelvouden
van de control frequentie.

Ik kan ook 2 leds laten branden met de sinus toonfiets
in mijn hardware doppler peilers met 4051 SCF


In de SoundDoppler Software
kun je de SCF output zien
2 gele dotjes als de sinus van - naar + gaat.

Daar geef ik alleen op de Pelorus de eerste
zerocross weer.

De software kan makkelijk al de zerocrosses detecteren en dan besluiten
niks weer te geven in de Pelorus als het er meer dan 1 zijn.

Bij gevoegd een plaatje met 884 Hz dopplerrotatie frequentie
en dan de input 884 en 2 * 884 Hz en 24 taps (lees capaciteiten)
met SCF schermen.

Je kunt zien dat er boven de nullijn meer signaal is als onder de nullijn
dat komt door het feit dat de referentie toon en de dopplertoon uit de sinus
niet exact dezelfde frequentie hebben.

De ne555 als regelbare mono shot heeft als nadeel
dat er oa rare dingen gebeuren als de offset calibratie potmeter
trager staat dan de breedte van de outputpuls.

Dit probleem heeft wb6eyv Bob Simmons op gelost door
de zerocross detector terug te koppelen met de output van de
ne555.
Zie attachment.


Nog iets wat me opviel in de antenne switcher unit is de 10k
bleeder op de coax leiding naar de RX.
Ik dacht dat de ontvanger zorgt voor een pad naar massa voor statische
ladingen die misschien kunnen ontstaan op het moment dat je de coax kabel
plug verbind met de ontvanger.
Bijlagen
ZeroCrossse.JPG
ne555mod.gif
ne555mod.gif (8.24 KiB) 6433 keer bekeken
73's
PA3BNX
Lodewijk

Mijn Credo!

Zelfbouw:
Minimaal hardware
en maximaal software.

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

Re: Autonome Doppler Peiler

#36 Bericht door Dopp »

Hallo Allemaal,


Hierbij alvast een sketch van de nieuwe Super Simple Sound Doppler

met negatief voor op de gewone 1n4148 diodes

om de off capaciteit te verkleinen.


Ben er nog mee bezig...
Bijlagen
4013-Negative.bmp
(71.99 KiB) 277 keer gedownload
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

#37 Bericht door pa8w »

PC1MB:

Die 5 graden is een waarde die door enkele mensen met veel ervaring in deze techniek wordt genoemd als praktijknauwkeurigheid.
Uitgaande van 4 antennes en de mogelijke of waarschijnlijke onnauwkeurigheden die zich hierbij voordoen.
4 antennes draaien b.v. niet echt in een cirkel, ze draaien in een vierkant, en dat levert al een standaard afwijking op.
Softwarematige interpretatie zou dit weer recht kunnen rekenen...

Die 5 graden wordt dus door mensen geopperd die uitvoerig metingen hebben verricht, en er veel meer ervaring in hebben dan ik.
Ik heb ook wat theoretische beschouwingen gelezen van een bedrijf, met soortgelijke uitkomsten.
Ik heb niet de indruk dat dit elkaar napraten is, maar dat weet je natuurlijk maar nooit.

In ieder geval is die 5 graden iets wat in de bebouwde kom niet vaak gehaald gaat worden vanwege reflecties.
Gevoelsmatig denk ik dat ik met mijn peiler ook wel aan die 5 graden kom op echt goede signalen.
Als ik de repeater nijmegen peil en ik calibreer zodanig dat hij twijfelt tussen twee opeenvolgende LED's, dan blijft hij na een paar uur nog steeds flakkeren tussen die LED's. Erg moeilijk te calibreren op twee LED's trouwens, en de calibratie moet een behoorlijk stukje verder om de volgende LED te laten oplichten, 22,5 graad verder.
De eigen stabiliteit en precisie lijkt dus echt een klein deel van die 22,5 graden te zijn, daarme klinken die 5 graden me plausibel in de oren.

In de praktijk weet je natuurlijk niet keihard van elk signaal hoe nauwkeurig de peiling is.
Als ik veel tijd heb zal ik eens een doppler array op een rotor ronddraaien, en kijken hoe strikt de kompasroos volgt.
De rotor heeft een synchroonmotor, en loopt dus met een vaste draaisnelheid.
Als ik de tijdspatie tussen de opeenvolgende LED's turf, dan is de gelijkheid van die tijdspaties een goede indicator voor de algehele precisie.
Groetjes,
Wil.
Laatst gewijzigd door pa8w op 26 apr 2012, 18:21, 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

#38 Bericht door pa8w »

Hoi Lodewijk,

Mijn 555 laat ik maar iets van 230 graden verschuiven, valt het doel buiten calibratie dan schakel je de fase gewoon om...
De 10k bleeder in de coax: ik wil statische ontladingen liever niet op de ontvangeringang.

Interessant dat je asymmetrie krijgt, dan moet je de LPFilters voor de SCF hebben zitten toch?

En als jij de precisie moet inschatten van je peiler(s) Lodewijk, in welke orde van grootte denk je dat die ligt?

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

#39 Bericht door pa8w »

Dat schematje ken ik trouwens of tenminste een variant ervan, er zitten verschillende dingen in die ik had overgenomen en die niet meteen werkten; de 555 bv. triggert niet met de aangegeven weerstandwaarden.
De comparator threshold veroorzaakt grote afwijkingen bij weing audio.

Tevens was er CMOS4000 en HCMOS met elkaar gemixt, zodat er ook weer level conversion nodig was...

Maar goed, het was een inspirator voor wat ik nu heb. :D

Groetjes,
Wil
Laatst gewijzigd door pa8w op 26 apr 2012, 21:30, 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

#40 Bericht door Dopp »

Hallo Allemaal,


Tsja de naukeurigheid ligt rond de 5 graden bij een 4 antennes raam.

Maar de werkelijkheid hangt erg af van omgevings factoren.

Mijn antennes staan binnen op zolder wel hoog maar niet geheel vrij van
reflecterende zaken in de omgeving.

De a-symmetrie komt door het feit dat het SCF filter gedurende 1 sec wordt
gevuld in het voorbeeld.

Maar de sinus toon generator loopt nooit sysnchroon met de referentie generator
in de test opstelling.
Daardoor word de SCF output sinus a-symmetrisch.

Zou de referentie en de audio toon exact dezelfde frequentie hebben.
dan is de SCF sinus weer symmetrisch.

Dat is dus normaal zo bij de doppler toon van een FM Rx.
Alleen de phase verschilt maar is constant.

Het is vrijwel onmogelijk om de pelorus stil te laten staan met
mijn toonfiets en vrijlopende multivibrator (2 x bc547)


Er kan ook een afwijking ontstaan door assymetrie in de afstemming van de Fm RX
maar ook in assymetrie in de FM detector de S kromme

Daarom moet de ontvanger vry naukeurig afgesteld staan op center carrier
frequentie voor goede uitlezing.

Je kunt zelfs schakelen de antenne volgorde 1234
en dan weer terug 3214
en dan weer 1234

Je moet echter bij het van richting omschakelen het audio 180 graden in fase omkeren.

Dat vereist extra electronica in de doppler hardware.

Als je dat doet kun je zo bij het uitmiddelen de a-symmetry weg krijgen van de
FM detector S-kromme en of evt looptijd verschillen in de IF filters.
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

#41 Bericht door pa8w »

Interessant!

Stel dat je een rondje linksom afwisselt met een rondje rechtsom, en deze met elkaar middelt.
Dan heb je een kromme FM ontvanger weer recht gepraat.

Lijkt je dat wat Lodewijk?
Die antenne krijgen we wel aan het heen-en weer-en!

Maar de "las" tussen het rondje links en het rondje rechts levert een knik in fase op...
Daar reageert de ontvanger niet geheel foutloos op, en dat levert weer foutmarge op.
Dan moeten we twee rondjes links en dan twee rondjes rechts draaien, en de de twee halve cirkels voor en na de "las" gewoon wegsmijten.
Wat overblijft zijn gezonde rondjes linksom en rechtsom die met elkaar gemiddeld kunnen worden.

Maar het is wel veel gedoe voor het winnen van wat extra precisie die in de praktijk wordt overschaduwd door multi-path...

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

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

Re: Autonome Doppler Peiler

#42 Bericht door pc1mb »

Asymmetrie in afstemming, dat krijg je er toch uit door de DC component uit de audio te filteren? Voor zover dat in de ontvanger niet allang gebeurd is.

Substantiele fouten in de S-kromme zouden als flinke vervorming hoorbaar zijn in de audio?

Kortom, is zo'n heen en weer draai oplossing niet een beetje spoken jagen?

Overigens draait een 4-elements array wel in een cirkel, alleen in vrij grove stappen van 90 graden.

Maar als je met 4 elementen al aan de praktische grens zit (ivm multipath), waar zijn dit soort arrays dan goed voor?
Afbeelding
32 stuks! :shock:

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

Re: Autonome Doppler Peiler

#43 Bericht door pa8w »

Vergeet niet dat we hier een array zien voor luchtverkeer, dus vrijwel zuivere zichtverbindingen.
Multi path komt veel minder voor op signalen die niet over de aardbol strijken.

Daarbij komt dat een dergelijke array op een "schone" plek wordt gezet, en zorgvuldig wordt gecompenseerd op de nog aanwezige afwijkingen, die voor die site geconstateerd worden.
En dan pas heeft zo'n array nut.

Overigens, 4 hoekpunten is echt geen cirkel. Als de fabrikant van je autowielen er zo over dacht zou je toch wat minder comfortabel in de auto zitten.
Het is alsof je met 4 punten een sinus moet maken. Erger nog, op een van de screendumps op mijn website zie je een signaal waar slechts twee dopplersprongen zichtbaar zijn; er zijn steeds twee antennes even dicht bij de zender.

En toch wordt dat door de filtering zo goed gemiddeld en gladgepoetst dat ik eerder het aantal LED's zou verviervoudigen dan het antenneaantal verdubbelen.

Dat heen en weren van de draairichting zal ook wel bij filosoferen blijven! :wink:


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

Gebruikersavatar
pe1rea
Berichten: 1744
Lid geworden op: 27 dec 2008, 10:18
Roepletters: PE1REA
Locatie: Ergens op het water PF8124 of PA4299

Re: Autonome Doppler Peiler

#44 Bericht door pe1rea »

Rememberbump.
73 Jinny .--. . .---- .-. . .- PE1REA
Email, put VRZA dot NL behind the call
Mail from: yahoo, hotmail, aol and msn goes unread /dev/null
This message is NOT scanned by any Anti Virus software :-)

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

Re: Autonome Doppler Peiler

#45 Bericht door pa8w »

Jim Rea,

Wat is (een) rememberbump?

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

Plaats reactie