Hardware analisis de señal electrica

Rincon del Manitas y del cacharreo.
eloy
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Hardware analisis de señal electrica

Mensaje por eloy » 04 Oct 2019 22:28

Hola, hace tiempo hice un divisor resistivo como el del enlace siguiente.

https://revistaelektronika.blogspot.com ... asero.html


Como veis a traves de una serie de resistencias y un conmutador, para elegir, se establece el nivel de tension a los canales L y R del conector Jack que van a la entrada de la tarjeta de sonido, y el software Visual Analyzer se encarga de ver la magnitud de esa señal en el tiempo, el espectro FFT, (la magnitud de la señal en funcion de la frecuencia, y tambien tiene en 3 dimensiones la FFT, añadiendo la variable tiempo, esto ultimo me impactó, porque pensaba que al ser viejo, no la iba a tener.

Tambien venden pinzas amperimetricas con salida jack, son circuitos magneticos. Y la intensidad corresponde a una tension de salida, esta por ejemplo 30A son 1 voltio de salida.

https://naylampmechatronics.com/sensore ... c-30a.html

Con lo cual tenemos un bonito analizador de redes (porque el software tiene THD%, que son tasa de distorsiones armonicas) siempre mas en el lado de la corriente que en la tension), dependiendo del numero de entradas de nuestra tarjeta de sonido, L R y tierra, 2 entradas por jack.

Tension: Salida del divisor resistivo.

1º entrada:
L= Fase
R=Neutro

Intensidad (Trafo de intensidad)= Pinza amperimetrica

2º entrada
L Fase

Y una tercera entrada por si queremos otra pinza en el neutro.

Bien.

Pues, he decidido volver ha hacertodo esto porque hay una señal que aparece en la instalacion de mi casa que va desde los 41992Hz hasta los 88867Hz

Y me gustaria filtrarla para analizarla con el Hardware del SDRplay, en concreto en RSP2.

Y tengo que poner el divisor resistivo y despues un filtro pasobanda, he diseñado el esquema , pero no tengo muchas nociones de electronica.., ¿vosotros creeis que esto podria funcionar? ¿Que amplificador operacional me recomendais?

La señal es una OFMD de 97 portadoras y se todo sobre el protocolo de comunicaciones que la gobierna, pero son periodos de 29ms muy cortos que duran 1 segundo que no se si es capaz de analizar el Hardware, y el amplificador operacional del pasobanda, (supongo que tendra que ser de alta frecuencia), los simbolos de la OFMD duran 2240microsegundos, a 2,24ms por simbolo, el reloj tiene una frecuencia de banda base de 1Mhz, en intervalos de 2048puntos de FTT de 2048microsegundos. Por eso digo, no se si la tasa de muestreo del SDR es tanta, pero bueno, en mi caso, como solo voy a analizar un canal, con 512 puntos me sobra.

Supongo que lo mas cauto antes de conectar el vivo del cable coaxial a la SDR, seria.

Cojo un tester y compruebo la tension, luego, si la tension no excede de 1voltio, meterla en el imput de la tarjeta de sonido, para verla con el visual analizer, (no pudiendo observar el diagrama de constelaciones I-Q, el programa no lo permite, DBPSK-DQPSK para cabecera, la carga D8PSK.

Y luego preparar el cable coaxial para la entrada de la señal previamente filtrada.

Saludos

Voy a adjuntar el esquema
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Última edición por eloy el 05 Oct 2019 10:43, editado 1 vez en total.



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ANgazu
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Mensaje por ANgazu » 05 Oct 2019 08:36

Hola.

Supongo que te refieres al OFDM de PRIME.

Seria intereante grabarlo a ver como va, pero peligra el SDR.

Saludos.
ANgazu.


8472 ANgazu

eloy
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Mensaje por eloy » 05 Oct 2019 10:40

Si, la version anterior a la 1.4. De solo un canal.

¿en que peligra? Yo pensaba que 1 voltio de salida estaba bien.



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ANgazu
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Mensaje por ANgazu » 05 Oct 2019 10:58

Hola.

Con un voltio seguro que el RSP sale ardiendo.

La entrada maxima recomendada es de 0 DB asi que ten cuidado con los niveles.

Saludos.
ANgazu.


8472 ANgazu

J.Luis
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Hardware analisis de señal electrica

Mensaje por J.Luis » 05 Oct 2019 11:45

Completamente de acuerdo contigo Angazu,para tarstear con telares de la red electrica y la SB de un PC ,lo
optimo es proveer deun aislamiento galvanico como minimo,aunque si montamos un optoacoplador seria mejor,
que usar un transformador...

0 dB son si mal no recuerdo 775 mV ,pero no solo esto anda por ese circuito de acoplamiento resitivo y op-amp, la masa
es comun a la SB y a la red electrica

De hacer algo para obtener señal de la red electrica ,yo haria un acoplamiento inductivo no muy cerrado con los cables de
la luz,eso seria hacer un circuito LC sintonizado a la frecuencia que vamos a anlizar y acercar dicha bobina a un cable electrico
y no no hace falta conexión electrica entre ambos elementos , en tu caso Maestro Angazu una sonda de campo cercano de esa cajita
magica que te han regalao sería buena cosa.

Dicen en mi pueblo :
Los experimentos mejor con gaseosa

Y repito por enesima vez:
No todo lo que aparece en la red es informacióin o circuiteria de calidad diseñada por personas con conocimientos..
Las fuentes claras son los TFG ( trabajos fin de grado),las tesis doctorales y algunos libros publicados por editoriales
del nivel de Prentice Hall. IEEE tiene hermosos trabajos, pero son unos capullos que quieren cobrar por descargarlos.

He visto publicado en blogs cosas tan absurdas como el universo Rismonico de Hordovanec ,los caduceos de Narudin,los detectores
de ondas gavitacionales Faretto y naturalmente la revision de la geometria Kaluza /Klein del presunto exmayor y ex Cia Tim Bardeen

Edito para rectificar , no me habia fijado en las sondas tipo inductivo que van antes del circuito resitivo,tambien creo recononocer
el Soft de analisis , si mal no recuerdo ,en el pasado prob,e es telar en Windows ,creo lo descargué junto con su Crack del almacen
ruso....

Y como dar consejos es más barato que dar trigo ahí van un par de ellos..

Si le interesa el tema señales ,descarguese el SA y lea ,lea muchos tutoriales que aquí los hay en abundancia ,si tiene dudaspregunte
,aqui tenemos uno de los mayores especilisatas en el tema y no solo de España ,probablmente de Europa Occidental ,claro está ,Rusia
en estos temas es otro planeta ,por eso digo Europa Occindental excluyendo Rusia.

Si quiere montar Receptores ,analizadores de espectro,osciloscopios y mil cosas más ,montese un PC a ser posible en Linux e instale el Radio
Companion hagase con su manejo y si hay algo complejo que no entienda ,preguntelo aquí e intentaremos responderle hasta donde sepamos
Última edición por J.Luis el 07 Oct 2019 01:46, editado 3 veces en total.



eloy
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Mensaje por eloy » 05 Oct 2019 20:38

Puedo poner un transformador para bajar la tension, el problema esta en que no hay transformadores de 230V:1v con transductores tan finos, ya que los dispositivos que los incorporan funcionan a 30 Voltios de salida, igual tendria que poner un poco de divisor resistivo al principio de red.

Supongo que te refieres a transformadores de aislamiento de alta frecuencia como estos https://spanish.globalsources.com/gsol/ ... 1167277463

Efectivamente gana el optoacoplador, pero no se como un haz de luz infraroja puede interpretar una modulacion de 29ms, ¿Por donde la meto en la SDR para analizar? Se suponte que para leer un optoacoplador tengo que poner una sonda de infrarojos, que la tengo, pero via USB, no coaxial. (sinceramente el optoacoplador tiene su propio protocolo IEC xxxx -21 creo recordar, y sirve para tomar lecturas, como lo harias en modo display con el boton de pulsacion larga-corta, igual tengo encasillado el optoacoplador solo como emisor de lus infraroja que se leen con sondas (fotocelulas).

Segun tengo entendido lo que has dicho Jose Luis, es un filtro pasivo con optoacoplador, esto es precisamente lo que tiene el diseño del chip modulador ST7590 en la seccion de acoplamiento PLC, segun el archivo 1.

En la pagina 18 (archivo adjunto 1), se puede ver un trozo del esquema que es el Receptor RX, donde tiene en L4 y L2 NC que creo que son los LQH 43CN471K03L y L1 y L3 estan en formato SMD, son muy pequeños, no se como los soldaré.

Yo tambien tengo mucha documentacion, pero nunca he analizado una señal tan fina, y estos componentes son demasiado pequeños.

No obstante no descarté el filtro pasivo. (archivo adjunto 2)

Ahora, ya se que no tengo que juntar las mismas tierras no utilizar la tierra de casa y utilizar otros tipos de aislamiento, que ese divisor resistivo.

Muchas gracias por la contestacion Jose Luis, pero al decirme directamente el filtro pasivo con optoacoplador, me ha recordado mucho al circuito receptor que tenia abandonado (de la pagina 18 del archivo adjunto 1).

Tu crees que al menos, con un transformador/transductor de aislamiento de alta frecuencia, ¿se podria alimentar el filtro? que aparece en la pagina 18 , en la seccion RX.

De la pagina 31, lo unico que saque en claro fue el tipo de inductor del L11, la frecuencia de resonancia, factores de calidad ...

Nomarlmente por debajo de 40kHz aparecen impedancias de mas de 1Ohmio, y hay problemas de recepcion, hay un muestreo de la Ganancia en funcion de la frecuencia y entre 40 y 89kHz salen como 11.4dB en la frec de resonancia bajando hasta 10dB en 89kHz, en la pagina 29

Supongo que cuando te refieres al SA, es el Signal Analizer, lo tengo recientemente, es la version 6.2.6.7, y todavia me queda por descubrir.

J.Luis escribió:
05 Oct 2019 11:45
Edito para rectificar , no me habia fijado en las sondas tipo inductivo que van antes del circuito resitivo,tambien creo recononocer
el Soft de analisis , si mal no recuerdo ,en el pasado prob,e es telar en Windows ,creo lo descargué junto con su Crack del almacen
ruso....
Me perdí, yo no he puesto sondas inductivas, ¿Que software de analisis?

Ala por dios que cagada, ignorar el filtro pasivo, he puesto un RC, y debía ser un LC, jojoj, madre mia Facepalm
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J.Luis
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Mensaje por J.Luis » 07 Oct 2019 02:19

Un optoacoplador es un chip que dentro lleva un diodo emisor de luz y un fototransistor,el acoplamiento se produce por un haz de luz,
luego no hay conexión electrica.

He visto el Datasheet del Transceiver Prime OFDM ,pero no entiendo para que tanto telar,imagino podria probar simplemente sintonizando
el SDRPlay a esa frecuencias y ver lo que anda por ahí ,pero sin conectar nada a la antena del SDR ,deberia escucharse el ronquido del
PLC incluso con una antenita muy muy pequeña y en toda la casa.

Un conocido mio me preguntó hace unos años ,que tipo de receptor Chino para HF podíaadquirir por poco dinero,yo le respondi que
NPI ,que buscara comparativas y opiniones por la WWW ,así lo hizo y adquirió un Texum Pl no se cuantos y el cacharro iba bien
cuando te subias con el a una montaña ,pero en su casa había un ronquido de tres pares que acupaba todo el HF hasta más de 50 MHz

Investigamos un poco y vimos que se trataba de las PLC de un vecino ,dicho PLC mandaba señal de Internet por los cables electricos a toda
la casa y el ronquido se oia incluso en la calle a varios metros de distancia de la casa.

1._No tengo ni idea de lo que Usted pretende hacer ,no sé si quiere montar un transceiver Prime para mandar señales a través de la Red
electrica ,o si quiere recibir y analizar esas señales.

2._No sé si cuenta con instrumentación de laboratorio o si cuenta solo con algun receptor SDR,tampoco sé si se trata de algún proyecto
para una escuela o la universidad o es simplemente algo en plan entretenimiento.

3._ No sé si dispone de algun RTL SDR + Conversor ,si se hace con uno de ellos puede montar un Kali Linux 2.0 en un PC y comenzar
a trastear co GNU Radio Companion.

Si consigue hacer una grabación en anda base y formato Wave ,el compañero Angazu le ayudará con los analisis de todos los protocolos
der modulacíon de ese sistema.

Pero diga con pocas palabras exactamente que quiere hacer .

*Recuerde :
Para cumplir el criterio de Nyquist una tarjeta de sonido normal de 44 Ks/s solo puede muestrear una frecuencia maxima de 22.000 Hz
y una de 24 bits a 96.000 solo puede muestrear hasta 48.000 sp/s y las conversiones heterodinas joden mucho la OFDM por el ruido de fase
del oscilador.



eloy
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Mensaje por eloy » 07 Oct 2019 10:29

Solo recibir la señal modulada en señal electrica, por eso insistí en el diagrama RX, previamente filtrada (filtro). Para analizarla y pasarla a binario.
Cuento con una SDR RSP2 ADC de 12 bits
https://www.sdrplay.com/docs/161115%20R ... yerV3a.pdf

Los PLC de 50Mhz no son de la compañia electrica, seguramente el vecino tendria un modem internet por PLC.

Los PLC contra menos frecuencia mas lejos llegan por la acometida, pero por debajo de 40KHz es inutil.

Para lineas de Media tension esta BPL, pero ya tienen sus filtros, la frecuencia creo que estaba en 1,5Mhz. Se suele dar en nucleos urbanos, pero hoy dia todo va por fibra, ADSL ...


Saludos



J.Luis
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Mensaje por J.Luis » 07 Oct 2019 14:51

Recibir la señal y demodularla para obtener su información binaria ?

Frecuencia de la señal?

Ancho de banda de la señal?

Tipos de modulación que usa esa señal?

Nivel en dBm de dicha señal, información que facilitará el padre de la criatura ,imagino

Para que se usa esa señal?

Por favor sea concreto .Yo soy viejo y no muy listo ,para entender algo necesito que se haga una sintesis adecuada ,si la información
está dispersa entre otros mil telares no me aclaro.



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Mensaje por eloy » 07 Oct 2019 20:52

Frecuencia entre 41922,18750 kHz y 88867,1850kHz, ancho de banda sobre los 45kHz, la emsion son 29milisegundos, la transmision dura 1 segundo (pero ignoro cuantas veces se repite en dicha emision) , tiene un preambulo una cabecera y una carga.

El preambulo es un barrido de frecuencia lineal que sube y baja como una sierra en frecuencia enfuncion del tiempo, tipo chirp, para sincronizar los relojes entre el emisor y el receptor que dura 2,048ms, es decir, sobre los 2 milisegundos.

La cabecera contiene dos simbolos en OFMD, en modulacion DBPSK o DQPSK, y dura 4,48ms entre los dos simbolos, no cada uno. La carga esta compuesta por mas simbolos, en OFMD con modulacion D8PSK, tenemos un sistema octal en el diagrama de constelaciones IQ.

Las portadoras de la OFMD de la carga estan compuestas por 97 portadoras, 1 piloto y las 96 restantes subportadoras, espaciadas entre ellas 488.28125Hercios.

Aunque los simbolos duren 2,24ms, de estos, 0,192ms se comprimen en un corto prefijo ciclico o CRC que son los espacios entre cada intervalo de guarda.

Cuando transporta datos cada 15 subportadoras hay un intervalo de guarda.

Si el encoder convolucional de media tasa esta encendido se trasnportan un maximo de 252 simbolos, de lo contrario 63, (cuatro veces menos)
el encoder es una polinomial CRC-8-ATM de grado 8 con longitud K=7 y un generador 1111001 y 1011011 x^8+x^2+x+1

El nivel de señal segun la grafica montecarlo deberia de estar entre 10 y 11,4dB en la red acometida para la frecuencia comprendida entre 40 hasta 90kHz

Solo con recibir la señal en bruto filtrada me sobra, luego, el tratamiento de esa señal es otro cantar. Pero me gustaria saber el binario.

Pero antes tengo que bajar los voltios, filtrarla y meter la señal por una SDR o una tarjetade sonido, con la suficiente tasa de muestreo, o rate sample.

Me se la capa fisica al detalle, un resumen

1º Prefijo corto ciclico( CRC), 2ºEncoder convolucional, 3º Scrambler, 4º Repeticiones (o redundancia para mayor robustez), 5º Interleaver, 6º Subcarrier modulator, 7º Muestreo IFFT (inversa de la FFT), 8º y otra vez el CRC


Las capacidades de mi SDR son

Sample frequency up to 10.66MSPS
12 bit native ADC
10.4 ENOB
60dB SNR
67dB SFDR

Crees que podra con una señal de 29ms ? los simbolos son de 2.24ms de tamaño



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