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DATV-Express
Anleitung
Für ODROID ARM micro-PC mit Lubuntu linux
(basierend auf DATV-Express Software Release v2.03_ARMhf)
Draft 04
Inhalt 1.0 Einführung ................................................................................................................................... 4
2.0 Einrichten des Lubuntu OS auf ODROID ...................................................................................... 5
2.1 Einbau der micro-SD-Karte in den ODROID und Start des Systems (Boot) ................................. 6
3.0 Installation des DATV-Express Software-Paketes unter Verwendung des Debian-Installers .... 9
3.1 erstmalige Verwendung des Debian Files ................................................................................... 9
3.2 Überprüfung der USB Zugriffsrechte mit Lubuntu 14.04 LTS .................................................... 10
3.2.1 Zuerst wird ein LXTerminal gestartet .................................................................................... 10
3.2.2 Verwendung des Terminals zum Editieren des System Files ................................................ 11
3.3 Erstmaliger Start der DATV-Express Software ........................................................................... 13
3.4 Wenn es Probleme bei Start/Betrieb der DATV-Express Software gibt. ................................... 14
3.5 Upgrade der installierten DATV-Express Software.................................................................... 14
4.0 Anschluss der DATV-Express Hardware und Test...................................................................... 15
4.1 Was man alles benötigt ............................................................................................................. 15
4.2 Erster Test – Einschalten des DATV-Express-Boards ohne weitere Verbindungen................... 16
4.3 Zweiter Test – Anschluss des Hardware-Boards und Start der DATV-Express Software .......... 16
4.4 Dritter Test – Anschluss der Video-Capture-Karte .................................................................... 17
4.5 Vierter Test – Senden von DATV Video ..................................................................................... 18
5.0 DATV-Express Referenz ............................................................................................................. 20
5.1 DVB-S Reiter .............................................................................................................................. 20
5.1.1 Foreward Error Correction (FEC) ........................................................................................... 20
5.1.2 APPLY ..................................................................................................................................... 20
5.2 DVB-S2 Reiter ............................................................................................................................ 21
5.2.1 Modulation ............................................................................................................................ 21
5.2.2 CODE RATE (FEC) ................................................................................................................... 21
5.2.3 ROLL OFF ................................................................................................................................ 21
5.2.4 FRAME TYPE .......................................................................................................................... 21
5.2.5 NULL PACKET DETECTION ...................................................................................................... 21
5.3 DVB-T Reiter .............................................................................................................................. 21
5.3.1 MODE .................................................................................................................................... 22
5.3.2 CONSTELLATION .................................................................................................................... 22
5.3.3 GUARD PERIODE .................................................................................................................... 22
5.3.4 FEC RATE ................................................................................................................................ 22
5.3.5 CHANNEL ............................................................................................................................... 22
5.3.6 APPLY ..................................................................................................................................... 23
5.4 DVB-T2 Reiter ............................................................................................................................ 23
5.5 SR (Symbol-Rate) Reiter ............................................................................................................ 23
5.5.1 SYMBOL RATE (SR) ................................................................................................................. 23
5.5.2 APPLY ..................................................................................................................................... 23
5.6 TX Reiter .................................................................................................................................... 24
5.6.1 TRANSMITTER FREQUENCY ................................................................................................... 24
5.6.2 TRANSMITTER LEVEL ............................................................................................................. 24
5.6.3 APPLY ..................................................................................................................................... 24
5.7 PIDs (Packet IDs) Reiter ............................................................................................................. 24
5.7.1 PMT PID ................................................................................................................................. 25
5.7.2 PCR PID .................................................................................................................................. 25
5.7.3 NIT PID ................................................................................................................................... 25
5.7.4 VIDEO PID .............................................................................................................................. 25
5.7.5 AUDIO PID.............................................................................................................................. 26
5.7.6 NETWORK_ID ......................................................................................................................... 26
5.7.7 STREAM_ID ............................................................................................................................ 26
5.7.8 PROGRAM NR ........................................................................................................................ 26
5.7.9 Typische PID Werte ............................................................................................................... 26
5.7.9.1 DATV-Express empfohlene PIDs ............................................................................................ 26
5.7.9.2 Vom BATC Forum DigiLite empfohlene PIDs ......................................................................... 26
5.7.10 APPLY .......................................................................................................................................... 27
5.8 SVC (Program Info) Reiter ......................................................................................................... 27
5.8.1 SERVICE PROVIDER NAME ..................................................................................................... 27
5.8.2 SERVICE NAME ...................................................................................................................... 27
5.8.3 APPLY ..................................................................................................................................... 27
5.9 EPG (Electronic Program Guide) Reiter ..................................................................................... 27
5.9.1 DURATION (Minuten) ............................................................................................................ 28
5.9.2 EVENT TITLE ........................................................................................................................... 28
5.9.3 EVENT Text ............................................................................................................................ 28
5.9.4 APPLY ..................................................................................................................................... 29
5.10 HW (Hardware) Reiter ............................................................................................................... 29
5.10.1 VIDEO CAPTURE DEVICE ........................................................................................................ 29
5.10.2 VIDEO INPUT SELECTION ....................................................................................................... 29
5.10.3 TRANSMITTER ........................................................................................................................ 30
5.10.4 ENABLE CALIBRTION (Checkbox) ........................................................................................... 30
5.10.4.1 CARRIER SUPPRESSION ADJUSTMENT............................................................................... 30
5.10.5 SERVER IP ADDRESS .................................................................................................................... 31
5.10.6 SOCKET NUMBER ................................................................................................................... 31
5.10.7 APPLY ..................................................................................................................................... 31
5.11 MODE Reiter .............................................................................................................................. 31
5.11.1 DVB MODE ............................................................................................................................. 31
5.11.2 APPLY ..................................................................................................................................... 31
5.12 MAIN Reiter ............................................................................................................................... 32
5.12.1 TRANSMIT QUEUE ................................................................................................................. 32
5.12.2 NULLS INSERTED (eingefügte Nullen) .................................................................................... 32
5.12.3. TRANSMIT DELAY................................................................................................................... 32
5.12.4 CARRIER (Checkbox) .............................................................................................................. 33
5.12.5 LOG TO FILE (Checkbox) ........................................................................................................ 33
5.12.6 PTT (Taste) ............................................................................................................................. 34
5.12.7 Video Bitrate .......................................................................................................................... 34
5.13 Board LEDs ................................................................................................................................. 34
5.14 Optional Si570 Symbol Rate Chip .............................................................................................. 34
6.0 Nützliche Werkzeuge ................................................................................................................. 35
6.1 DVBinspector ............................................................................................................................. 35
6.2 Abspielen von TS Dateien .......................................................................................................... 35
6.3 CPU Performance Monitor ........................................................................................................ 35
6.4 Tutioune DVB-S Analyzer ........................................................................................................... 36
6.5 Herstellung eine Backup-Kopie des HardKernel OS Images ...................................................... 36
6.6 Herunterladen eines OS-Abbildes von HardKernel ................................................................... 37
7.0 DATV-Express Spezifikationen ................................................................................................... 39
8.0 Kontakte .................................................................................................................................... 45
8.1 E-Mail ......................................................................................................................................... 45
8.2 Web Site .................................................................................................................................... 45
8.3 Produkt Support ........................................................................................................................ 45
1.0 Einführung
Das DATV-Express Board ist ein digital-ATV Sender, der ca. 10 mW (Minimum) an HF unter
Verwendung des DATV-Protokolls liefern kann. Mit der zugehörenden DATV-Express Software kann
das Board zum Senden in Standard Definition TeleVision (SDTV) verwendet werden. Die Software
basiert auf einem Software Defined Radio (SDR) Design und ermöglicht viele Formen von Modulation
und Protokollen. Das initiale Release der Software wurde mit dem DVB-S DATV Protokoll vollständig
getestet. Die Verwendung des IQ-Modulators im Design erlaubt es, weitere Modulationsarten und
Protokolle zu verwenden. Als Bonus wurde das DVB-T 2K Mode DATV Protokoll weitestgehend
getestet und in v2.01 eingebunden. Nutzung auf eigene Gefahr! Das PLL Design des Boards erlaubt
das Senden in den Amateur-Bändern von 70 bis 2450 MHz.
Diese Anleitung beschreibt die Verwendung eines ODROID model U3 zum Betrieb der Software, die
das DATV-Express Board ansteuert. Wie Bild 1 zeigt, kann das DATV-Express Board zusammen mit
einem ARM-basierten „micro-PC“ ODROID betrieben werden. Beim Betrieb mit dem DVB-S Protokoll
bereitet das ODRIOD-Board den Transport Stream (TS) auf und bedient das GUI Interface. Das FPGA
des Hardwareboards verrichtet den Hauptteil der Schwerarbeit bei der Aufbereitung des DVB-S
Protokolls, wobei die Berechnungen der Forward Error Correction (FEC) hinzugefügt werden. Das
DATV-Express Hardwareboard formt ebenfalls die I/Q-Datastreams und moduliert den IQ-
Modulator-Chip Analog Devices ADRF6755. Bei Verwendung des DVB-T-Protokolls übernimmt der
ODROID die Prozessschritte für das DVB-T-Protokoll und der Berechnungen für die Forward Error
Correction (FEC) (anstelle des FPGA auf dem Hardwareboard).
Die Abschnitte 2.0 bis 3.0 dieser Anleitung geben Unterstützung beim Einrichten des PC-Disk-
Laufwerkes, beim Laden des Ubuntu Betriebssystems und bei der Installation der DATV-Express
Anwendungssoftware. Abschnitt 4.0 führt Sie durch eine Reihe von grundlegenden Tests, um zu
prüfen, ob das eigene Setup richtig funktioniert. Abschnitt 5.0 ist eine Referenz für verschieden
Einstellungen, die durch den Benutzer mittels des DATV-Express User Interfaces vorgenommen
werden können.
2.0 Einrichten des Lubuntu OS auf ODROID DATV-Express erfordert ODROID und das Hardwareboard für die Aufbereitung des DVB-S Signals. Das
ODROID Board sendet den Transport Stream (TS) über USB2 zum DATV-Express Hardwareboard. Bild
1 unten zeigt ein Blockschaltbild für ein typisches DATV-Express-Server-Setup für DVB-S.
Bild 1 – Blockschaltbild eines typischen DATV-Express DVB-S Sender Setups mit ODROID
Bild 2 Die Größe des Quadcore-ARM-ODROID-U3 Boards entspricht etwa der Größe eines Raspberry
Pi
Gegenwärtig läuft die DATV-Express Software auf ARM-basierten ODROID-Rechnern nur mit Lubuntu
Version 14.04 LTS Betriebssystem (OS). Es wird empfohlen, eine micro-SD-Karte mit vorinstalliertem
OS beim Kauf des ODROID U3 bei HardKernel gleich mit zu bestellen. Hier ein paar Details zur
Beachtung:
- Die micro-SD-Karte von HardKernel kommt gebrauchsfertig. Es sind nur wenige
Konfigurationsschritte auszuführen.
- Das Projektteam empfiehlt nicht(!) die Verwendung einer eMMc-Karte. (Das Klebeband, das
die eMMc-Karte hält, lässt sich sehr schwer wieder entfernen, wenn man das OS erneut
aufspielen will.
- Abschnitt 6.5 enthält eine Anleitung zur Herstellung eines Backup-Images der gekauften
micro-SD Karte für den Fall, dass die originale Karte zerstört wird. Mit dem Image kann man
die Originalkarte zurücksetzen oder weitere SD-Karten bespielen. Es sollten micro-SD-Karten
mit mindestens 8GB und „Class 10“ – Geschwindigkeit zum Einsatz kommen.
- Abschnitt 6.6 zeigt, wie man ein Lubuntu-Flash-Image von der HardKernel Web Site (
www.HardKernel.com ) herunterlädt und auf eine neue micro-SD-Karte brennt.
2.1 Einbau der micro-SD-Karte in den ODROID und Start des Systems
(Boot) Die micro-SD-Karte ist bei Lieferung nicht im ODROID eingebaut. Die folgenden Schritte zeigen die
Installation von Lubuntu auf dem Board, das Einschalten und die erste Konfiguration des ORDROID
U3.
- Bild 3 zeigt die Unterseite des ODROID U3 Computers. Der micro-SD-Slot, in den die Karte mit
dem Lubuntu-Betriebssystems gesteckt werden muss, befindet sich dort auf der rechten
Seite des Boards.
- Die micro-SD-Karte wird so in diesen Slot gesteckt, dass die Kontakte der Karte zum Board
zeigen.
- Vor dem Einschalten wird noch ein USB-Hub an den „vertikalen USB-Anschluss“ gesteckt. An
den Hub erfolgt der Anschluss von Tastatur und Maus (siehe auch Bild 4 für die Position der
USB-Buchse). Ein aktiver Hub wird bevorzugt.
- Weiterhin muss ein HDMI-Monitor an den Micro-HDMI-Anschluss angesteckt werden (siehe
Bild 4, rechte Seite).
- Es ist günstig für die Durchführung der Tests weiter unten, wenn man einen Monitor mit
einer Auflösung von 1024 x 768 oder 1920 x x1080 verfügbar hat. Bei Bedarf kann man die
Auflösung mit dem ODROID Utility Tool auf dem Desktop einstellen.
- Eine Netzwerkverbindung über den RJ-45-Verbinder muss ebenfalls noch hergestellt werden
(siehe Bild 4 für die RJ-45 Buchse). Alternativ kann man ein WiFi-USB-Dongle an den HUB
anschließen. Es wurde eine power-hog CICO WiFi USB-unit von HardKernel eingesetzt.
Bevorzugt wurde aber ein WiFi-Dongle vom Raspberry Pi. Es ist kleiner, braucht weniger
Energie und ist nicht so empfindlich gegen Bewegung der ganzen der Anordnung.
- Nun wird der ODROID eingeschaltet, indem man die 5V-Stromversorgung ansteckt. …ohne,
dass das DATV-Express HW Board verbunden ist.
- Es gibt eine kleine (Heart Beat“ LED auf der Oberseite des ODROID Boards (siehe Bild 4
rechte Seite). Am Anfang glimmt sie nur (schwach blau). Später blinkt sie (hell – blau)
während Lubuntu startet. Wenn die LED nicht leuchtet, muss geprüft werden, ob die micro-
SD-Karte korrekt eingebaut ist.
- Nach dem Systemstart wird möglicherweise ein Passwort-Fenster beim initialen Start
angezeigt. Besser man lässt das Kennwort leer, sonst fragt es bei jedem Start nach dem
Kennwort. Das ist nur ein Passwort für das Login nicht für den Administrator (aka SU /
Superuser).
- Hole LXTerminal auf den Dektop
… gehe zu System Menu Accessorie right-click on LXTerminal
Eine schönen Sache beim LXTerminal ist, dass man die Zeichengröße auswählen kann.
Bild 3 - Unterseite des ODROID U3 Bild 4 Oberseite – Der Kühlkörper auf der
micro-SD-Slot – rechts oben Exynos Quad-Core CPU ist nicht dargestellt.
USB2 Buchsen – rechts unten
- Stelle eine Verbindung zum Internet (Ethernet oder WiFi) her … gehe z.Bsp. zu Google. Bild 5
zeigt die Aktivierung von WiFi über eine Access Point in der Nähe.
Bild 5 Icon zur Aktivierung der Netzwerkverbindung
- Beim nächsten Schritt (Lubuntu Software Update), muss man das Administrator Passwort
vom ODROID angeben. Das findet man auf dem kleinen 5x7 Papier mit Farbbildern der PCBA
in der ODROID Versandbox. Normalerweise lautet das Passwort „odroid“)
- Lasse das Lubuntu OS ein Update durchführen starte das ODROID UTILITY (Sollte auf dem
Desktop zu finden sein.). Schließe das Tool, wenn es fertig ist.
- Starte das ODROID UTILITY erneut und wähle RESIZE ROOT PARTITION. Verlasse das Tool,
wenn RESIZE fertig ist.
- Setze Uhrzeit und Datum auf die aktuelle Zeit. System Menu Sys Tools Time-and-Date
Das Fenster, das hoch poppt, muss entsperrt werden.
- Starte den ODROID neu (im LXTerminal sudo shutdown –r now). Damit wird RESIZE
komplettiert.
- Damit ist der ODROID U3 gebrauchsfähig.
3.0 Installation des DATV-Express Software-Paketes unter
Verwendung des Debian-Installers
3.1 erstmalige Verwendung des Debian Files Debian ist der Name des Werkzeugs, das die Installation der DATV-Express Software auf Ubuntu
unterstützt. Debian verdeckt viel von der Komplexität der Softwareinstallation. Der Name des Debian
Utilities, das von ODROID genutzt wird, ist GDebi.
- Schalte den ODROID ein … ohne DATV-Express HW Board
- Während der Installation ist eine Netzwerkverbindung (WiFi oder Ethernet) zwingend
erforderliche. Nach der erfolgreichen Installation ist die nicht mehr unbedingt nötig.
- Beachte unbedingt die NOTE 1 – wichtige Information zu USB Access Rights in Abschnitt 3.2.
Im Standard hat ein normaler Lubuntu User Account auf Version 14.04 LTS keine Rechte, auf
USB-Geräte zuzugreifen.
- Lege das ARMhf debian file for DATV-Express Software auf den Desktop
- Doppelklick auf dieses File.
- Der Lubuntu GDebi Pakage Installer startet und erlaubt es nun. Die DATV-Express Software
zu installieren.
- NOTE 2 Es werden unterschiedliche Nachrichten angezeigt, wenn ein Software Upgrade
anstelle der erstmaligen Installation der Software versucht wird. Siehe Abschnitt 3.5 für
Software Upgrade.
- Klicke auf die „INSTALL PACKAGE“ Taste.
- Jetzt wird das Administrator Passwort abgefragt.
- Ein Fortschrittbalken zeigt die Aktivität während der Installation. PROGRESS
- Zum Abschluss sollte die Meldung „INSTALL FINISHED“ erschienen.
- Wenn die Installation fertig ist, kann GDebi geschlossen werden.
- Prüfe, ob die Installation erfolgreich war. Suche nach „DATV-EXPRESS“ unter System Menu
SOUND & VIDEO (Siehe Bild 6)
Bild 6 DATV-Express unter Sound & Video
3.2 Überprüfung der USB Zugriffsrechte mit Lubuntu 14.04 LTS NOTE 1 - Wichtige Anmerkung zu den USB Zugriffsrechten bei Einsatz von Lubuntu 14.04 LTS
- Im Standard hat ein normaler User Account unter 14.04 LTS keine Rechte, ein USB Gerät zu
verwenden.
- Es ist deshalb ratsam das USB Access Rights System File zu untersuchen, wenn man zum
ersten Mal die DATV-Software auf Lubuntu verwendet. Die Schritte sind unter 3.2.1 und 3.2.2
beschrieben.
3.2.1 Zuerst wird ein LXTerminal gestartet - Das Linux Terminal mag DOS User an die alte DOS-Box erinnern.
- Das Terminal wird für die Eingabe von Betriebssystem-Kommandos verwendet. … Jeweils
eins pro Zeile.
- Das Icon von LXTerminal wird nicht automatisch auf dem Desktop angezeigt. Man muss es
unter Verwendung der Schritte in Abschnitt 2.1 dahin ziehen, wo man es gern haben will.
Bild 7 Der Desktop ist ein guter Ort für die Ablage des LXTerminal-Icons
3.2.2 Verwendung des Terminals zum Editieren des System Files - Um USB Zugriffsrechte für jeden User hinzuzufügen, muss der Parameter MODE modifiziert
werden. /lib/udev/rules.d/50-udev-default.rules
- Das LXTerminal muss mit einem Doppelklick auf den Menü-Eintrag oder das Icon auf dem
Desktop gestartet werden (siehe auch Bild 7.). Alternativ Rechtsklick und dann OPEN.
- Das o.g. System File wird mit LEAFPAD editiert. Der Start erfolgt mit folgendem Befehl im
Terminalfenster:
sudo leafpad /lib/udev/rules.d/50-udev-default.rules
- Anmerkung für die, die sich jetzt wundern:
- Das SUDO Linux Kommando erlaubt es, ein Kommando mit den Rechten des Super Users
(aka root) auszuführen.
- LEAFPAD ist ein grafischer Texteditor.
Bild 8 - Terminal Kommando zum Start von LEAFPAD
- Der Leafpad-Editor starte und zeigt das System File an (Bild 9).
Bild 9 Leafpad mit geöffnetem File 50-udev-default.rules
- Die Meldung „Do not edit this file. Root is owner. It will be overwritten…“ (in Bild 9 gezeigt)
wird ignoriert.
- Nun wird die MODE-Zeile auf folgenden Inhalt geändert:
SUBSYSTEM==“usb“, ENV{DEVTYPE}==“usb_device“, MODE=“0666“ (Bild 10)
Bild 10 Zu editierende Zeile MODE=“0666“
- Das File 50-udev.default.rules wird jetzt über FILE SAVE gespeichert.
- Fehlermeldungen können beim Anschluss der DATV-Express Boards wie folgt aussehen_
„could not open USB device“ …. „libusb requires access to USB device nodes“ …. „DEMO
Mode – board not connected“
- Ein weiteres Symptom für eine fehlerhafte USB-Konfiguration ist, dass die meisten LEDs auf
dem DATV-Express Board nicht leuchten, nach dem man das Board an den ODROID
angeschlossen und die DATV-Express Software gestartet hat. Mangels USB-Verbindung kann
die Software nicht in das Board geladen werden.
3.3 Erstmaliger Start der DATV-Express Software - An dieser Stelle werden weder das DATV-Express Board noch das Video-Capture-Gerät
angeschlossen. Ohne diese beiden Geräte startet die DATV-Express Software im DEMO-
Modus.
- Die DATV-Express Software wird mit einem Klick auf den Eintrag DATV-Express unter System
Menu Sound & Video gestartet (Siehe Bild 6).
- Wenn die Software richtig läuft, wird der MAIN-Bildschirm der DATV-Express Software
angezeigt (siehe Bild 11 hier unten).
Bild 11 - MAIN-Bildschirm – DEMO Mode ohne angeschlossene Geräte
- Zum Prüfen der Versionsnummer geht man nach ABOUT. Man geht mit dem Cursor oben
auf die Leiste rechts neben „DVB Transmitter“ bis der HELP-Link angezeigt wird. Nach
Öffnen des HELP-Links gelangt man zu ABOUT.
- Wenn alles funktioniert, wird (1) die DATV-Express Software beendet, dann (2) Lubuntu
mit shutdown heruntergefahren und zum Schluss (3) die DC Stromversorgung entfernt.
- Nun kann die Hardware für die Durchführung von initialen Tests angeschlossen werden
(weiter mit Abschnitt 4.0)
3.4 Wenn es Probleme bei Start/Betrieb der DATV-Express Software
gibt. NOTE 4 Wenn man beim Doppelklick auf das DATV-Express Software Programm Binärfile auf dem
Desktop (Abschnitt 4.3) nach einem Passwort gefragt wird, dann wurde möglicherweise DATV-
Express vorher aus der Terminal-Box mit SUDO gestartet. In diesem Fall muss das Konfigurationsfile
datvexpress.cfg im versteckten Ordner .datvexpress gelöscht werden.
Folgende Schritte müssen dazu ausgeführt werden:
- Deinstallation der DATV-Express Software unter Verwendung des Ubuntu SOFTWARE
CENTERs.
- Start des Filemanagertools PCmanFM HOME Directory (rechts im Sys Menu)
- Man fährt dann mit der Maus über die Kopfleiste des Tools bis man VIEW sieht. Hier klickt
man SHOW HIDDEN FILES. Man muss das root-Passwort angeben.
- Öffnen des HOME-Ordners dann zum .datvexpress Ordner wechseln
- Löschen des Files datvexpress.cfg
Eine weitere Möglichkeit zu Fehlersuche z. Bsp., wenn die grafische Oberfläche nach dem Start von
DATV-Express nicht angezeigt wird, ist der Start von DATV-Express aus dem Terminalfenster.
- Start eines LXTerminal Fensters (Bild 7).
- Einfach DATV-Express als Befehl in der Kommandozeile eingeben
- Wenn es Fehlermeldungen beim Start von DATV-Express gibt, werden sie nun in der
Terminal-Box angezeigt.
3.5 Upgrade der installierten DATV-Express Software Möglicherweise ist ein Upgrade der DATV-Express Software erforderlich, um ein neues Feature oder
einen Bug-fix einzuspielen. Wenn neuere Debian Files zur Verfügung stehen, können diese aus dem
Download-Bereich der DATV-Express Web-Site (Abschnitt 8.2) heruntergeladen werden.
- Während des Upgrades ist zwingend Internet-Zugriff erforderlich.
- Die Debian Files sollten so umbenannt werden, dass die Build-Nummer mit im Dateinamen
enthalten ist z.Bsp. datvexpress_2.03_armhf.deb So hat man den Überblick, welches File
zu welcher Version gehört.
- Der beste Weg, das existierende DATV-Express Binärfile zu löschen, ist der REMOVE
PACKAGE Knopf (in Bild 12 zu sehen.).
- Doppelklick auf das neue Debian File auf dem Desktop
- Lubuntu GDebi wird geöffnet und es erfolgt die Anzeige, dass die DVB TRANSMITTER
Applikation installiert ist (Bild 12).
Bild 12 – Lubuntu GDebi Package Installer Upgrade der Software
- Ein Pop-up Fenster wird nach dem Administrator-Passwort fragen.
- Ein Rädchen (PROGRESS) wird sich möglicherweise drehen, um Aktivität anzuzeigen.
- Eine grüne Markierung sollte angezeigt werden und „INSTALLED“ liefern. Der ganz rechte
Knopf ermöglicht nun „REINSTALL“, wie in Bild 12 zu sehen ist.
- Der Lubuntu APPLICATION INSATLLER kann nun geschlossen werden.
- Am einfachsten kann man nun das DATV-Express Paket über Sys Menu SOUND & VIDEO
starten (siehe Bild 6).
4.0 Anschluss der DATV-Express Hardware und Test
4.1 Was man alles benötigt Eine Liste von Voraussetzungen für den ersten Test der DATV-Express Software und des Bords :
- Ein DATV-Express Exciter Board Version E oder höher.
- Einen ODROID model U3 „micro-PC“ mit entsprechendem Lubuntu OS installiert sowie der
5V/2A Stromversorgung
- Einen HDMI-Monitor, der am ODROID angeschlossen ist.
- Eine 12V Stromversorgung für den Betrieb des DATV-Express Boards. Es braucht 2 Watt. Die
meiste Leistung setzt der Modulator-Chip U4 um.
- Das 12V-Kabel muss an der Seite zum DATV-Express Bord (J3) einen Hohlstecker mit 2,54 mm
Innenkontakt haben.
- Für die USB2-Verbindung zwischen ODROID und DATV-Express Bord (J1) sollte man ein neues
USB-Kabel Typ A- auf Typ B-Steckern verwenden.
- Eine Video Capture Karte Hauppauge PVR-350 oder HVR-1900/1950 (siehe SPEC -
Spezifikation in Abschnitt 8.0 – erforderliche Computerkomponenten).
- Eine PAL- oder NTSC-Kamera
- Ein RCA-Kabel (Cinch) für die Verbindung zwischen Kamera und Video-Capture-Karte.
- Eine Set-Top-Box (STB), die an ein Display (TV oder Computer) angeschlossen ist, um das
gewählte DVB-Protokoll empfangen zu können.
- Optional kann man einen Mikrowellen-Richtkoppler (billig auf EBAY) zur Aufteilung der
Exciter-HF zwischen Spektrumanalysator (Vorwärts-Ausgang) und Antenne einfügen.
- Ein gebogenes Stückchen Draht kann als Viertelwellenantenne am Ausgange des DATV-
Express-Boards und am Eingang des DATV-Empfängers verwendet werden.
- HF-Verstärker sind hier optional. Für den Test sind sie nicht unbedingt erforderlich.
4.2 Erster Test – Einschalten des DATV-Express-Boards ohne weitere
Verbindungen - Wichtiger Hinweis – Es müssen entsprechende Vorkehrungen gegen ESD-Entladungen auf
dem Board getroffen werden. Als eine minimale Vorkehrung sollte man zuerst das Gehäuse
der 12V-Stromversorgung oder das Gehäuse der SMA-Buchse (J2) berühren, bevor man das
Board anfasst. Die Komponenten auf dem Board können zerstört werden, wenn man das
Board nicht korrekt behandelt.
- Hinweis – An dieser Stelle der Tests soll noch kein USB2-Kabel am Board angeschlossen sein.
- Nun wird das 12V-Kabel an J3 angesteckt.
- Die Stromversorgung wird jetzt eingeschaltet.
- Wenn die LED 4 in der Nähe des oberen rechten Montage-Lochs leuchtet (5,5V on-board DC-
to-DC power supply), ist der Test erfolgreich.
- Es sollte bei diesem Test keine weitere LED aktiviert sein (siehe Abschnitt 6.13 für die
Anordnung der Bauelemente).
- Hinweis – Die LEDs 1, 2, 3, und 5 leuchten ganz schwach. Sie sind „AUS“, wenn sie nicht so
hell leuchten wie LED 4.
- Die Stromversorgung wird wieder ausgeschaltet.
4.3 Zweiter Test – Anschluss des Hardware-Boards und Start der
DATV-Express Software - Hinweis – Die Hauppauge Video-Capture-Karte wird bei diesem Test noch nicht
angeschlossen.
- Die 12V-Stromversorgung muss ausgeschaltet sein.
- Es erfolgt nun die Verbindung von ODROID und DATV-Express-Board mittels USB2-Kabel
(Type A/B).
- Einschalten der Stromversorgung für den ODROID (5V/2A).
- Wenn der ODROID richtig hochgefahren ist, wird die 12V-Stromversorgung für das DATV-
Express-Board eingeschaltet.
- Start der DATV-Express Software über Sys Menu SOUND & VIDEO DATV-Express (Siehe
Bild 6)
- Außer LED 4 sollte keine weitere LED leuchten. Eine LED ist „EIN“, wenn sie so hell leuchtet
wie LED 4.
- Das normale User-Display auf dem ODROID sollte „DEMO mode“ wie in Bild 13 anzeigen.
Bild 13 – Der MAIN-Reiter bestätigt, dass die Software im DEMO mode läuft.
4.4 Dritter Test – Anschluss der Video-Capture-Karte - Zuerst wird die DATV-Express Software gestoppt, die 12V-Stromversorgung abgeschaltet, der
ODROID heruntergefahren (shutdown), die 5V- und die 12V-Stromversorgung abgezogen.
- Jetzt erfolgt der Anschluss der Video-Capture-Karte an den ODROID mit einem neuen USB2-
Kabel (Typ A/B).
- Die Kamera wird an die Video-Capture-Karte angeschlossen.
- Kamera EIN
- Hauppauge Video-Capture-Karte Ein (Steckernetzteil?)
- ODROID EIN und Hochfahren abwarten
- Wenn Lubuntu den Desktop anzeigt DATV-Express-Bord EIN (12V)
- Start der DATV-Express Software (siehe Bild 6)
- Auf Reiter HW wechseln (siehe Abschnitt 5.10). Setzen des Video Capture Device Feldes wie
in Bild 25 APPLY.
- Ebenfalls auf Reiter HW (siehe Abschnitt 5.10) muss das Video Input Feld auf „composite“
(oder auf das was verwendet werden soll) gesetzt werden. APPLY. Die DATV-Express
Software muss beendet und neu gestartet werden, damit die Einstellungen ziehen.
- Zum Zeitpunkt, wenn der GUI der DATV-Express Software startet sollten LED 5 und LED 3
beginnen zu leuchten. LED 2 sollte blinken, wenn der PC das FPGA auf dem Board erkannt hat
(siehe 6.13 für Details zu den LEDs).
- Wenn alles richtig funktioniert an dieser Stelle, wird nicht mehr der DEMO mode angezeigt.
Bild 14 Unter dem MAIN-Reiter wird bestätigt, dass die Software nicht mehr im DEMO mode läuft.
- Wenn der FPGA die neuen LEDs (LED5, LED3 und LED2) auf dem Board nicht zum Leuchten
bringt, heißt das möglicherweise, dass der Programm-Code nicht auf das Board geladen
wurde. Es ist dann zu prüfen, ob NOTE 1 aus Abschnitt 3.2 beachtet bzw. eingerichtet wurde.
Man kann auch noch das USB devices Kommando auf dem PC ausführen (lsusb).
- Ausführung von lsusb in einer TERMINAL Box listet die USB Geräte auf.
- Bild 15 zeigt eine USB-Device-Liste des Befehls lsusb.
Bild 15 - Terminal Fenster, das eine typische lsusb – Liste zeigt. Sie enthält sowohl das
Hardwareboard als auch die Hauppauge Video Capture Karte.
- Wenn alles OK ist, kann die DATV-Express Software wieder geschlossen werden. Die 12V
Stromversorgung wird vom Hardwareboard getrennt und der ODROID wird
heruntergefahren (Shutdown) und von der Versorgung getrennt.
4.5 Vierter Test – Senden von DATV Video
- Jetzt werden das gewünschte Amateurfunkband, die genaue Frequenz und das DATV-
Protokoll (DVB-S oder DVB-T) gewählt.
- Einrichtung einer Set Top Box als Empfänger für das gewählte DVB-Protokoll. Es müssen auf
der Box alle DVB-Parameter eingestellt werden, mit denen der Sender dann arbeiten wird.
Alternativ kann man auch einen Blick auf einen Spectrumanalyzer werfen oder man
verwendet einen „Splitter“ bzw. Richtkoppler, um das Signal an den Analyzer auszukoppeln.
Der HF-Ausgang des Kopplers geht an die Antenne, über die das Signal an den STB geschickt
wird.
Bild 16 - Ein Richtkoppler wird für die Auskopplung des Signals an einen Spectrumanalyzer genutzt.
Die Antenne ist für 1,2 GHz bestimmt.
- Es ist für ein gutes Resultat zu empfehlen, dass man den Empfänger auf den Kanal
vorprogrammiert, auf dem man senden will. Mit „Blind Scan“ kann man das Signal mit der
STB finden. Es kann aber auch einiges schief gehen und die STP rastet nicht ein. Die PAT/PMT
Tabellen-Sequenz wird bei DATV oft nicht häufig genug gesendet. Wenn der STB die
PAT/PMT-Informationen nicht in der Scanperiode aufnehmen kann, geht er zum nächsten
Kanal und sucht weiter.
- Als Antenne kann ein gebogenes Stück Draht mit Lambda/4 – Länge in die SMA-Buchse auf
dem DATV-Express Board gesteckt werden.
- Genauso ein Stück Draht kann auch als Empfangsantenne in die Eingang der STB gesteckt
werden (siehe Bild 16).
- Die STB und der Analyzer werden eingeschaltet und auf den Sendekanal eingestellt.
- Einschalten der Haupauge Video Capture Karte
- Einschalten des ODRIOD. Warten bis er hochgefahren ist.
- 12V-Versorgung an das DATV-Express Board anlegen. Nur LED 4 leuchtet.
- Doppelklick auf die DATV-Express Software.
- Wenn die Oberfläche der DATV-Express Software auf dem Monitor erscheint, sollten LED 5
und LED 3 leuchten und LED 2 sollte blinken. Das ist das Zeichen, dass der PC die Software in
das FPGA geladen hat (siehe auch Abschnitt 5.13 – LED Details).
- Die DATV-Express Software muss genau auf das Protokoll eingestellt werden wie die STB.
Diese Anleitung führt durch den Test mit DVB-S. Andere Protokolle weichen etwas ab. Man
wird aber auch damit in Anlehnung an die hier gezeigte DVB-S-Prozedur zurechtkommen.
- Auf dem Reiter TX im DATV-Express Programm Fenster wird (siehe Abschnitt 5.6)
- die Sendefrequenz (TRANSMITTER FREQUENCY) auf die Mittenfrequenz, auf der man
senden will, eingestellt. Z.Bsp. 1292000000 im 1,2 GHz/23cm Band.
- die Sendeleistung (TRANSMIT LEVEL) eingestellt. Z.Bsp. 20
- Mit der APPLY Taste übergibt man die Einstellungen an die Software.
- Auf dem SR-Reiter im DATV-Express Programm Fenster (siehe Abschnitt 5.5)
- wählt man die Symbolrate, auf die auch die STB eingestellt ist.
- Dazu benutzt man den Auswahlknopf, der der beabsichtigten Symbolrate am nächsten liegt.
- Wenn keiner der Standardwerte passt, kann auch ein anderer Wert angegeben werden,
indem man in so ein Feld klickt und den Wert einträgt.
- Mit APPLY übergibt man die Daten an die Software.
- Auf dem MODE-Reiter im DATV-Express Programm Fenster (siehe Abschnitt 5.11)
- wird das korrekte Protokoll gewählt. DVB-S (oder eben später DVB-T)
APPLY
- Wenn man auf der STB Video ansehen will, muss auf dem HW-Reiter das Video Capture
Gerät eingestellt werden (siehe Abschnitt 5.10). APPLY
- An dieser Stelle geht man auf den MAIN-Reiter. Die TRANSMIT QUEUE sollte zwischen 3%
und 90% aktiv sein. Mit einem Klick auf PTT schaltet man auf Senden und die Anzeige
wechselt von RECEVING auf TRANSMITTING.
- Hoffentlich ist nun ein HF-Signal im Empfänger und auf dem Analyzer zu sehen. Bei
Verwendung einer STB kann man nun ein Bild sehen, wenn auch auf der STB alles richtig
eingestellt wurde.
5.0 DATV-Express Referenz
Dieser Abschnitt führt den Leser durch die Funktionen und Einstellmöglichkeiten auf den einzelnen
Reitern der Bedienoberfläche.
5.1 DVB-S Reiter
Bild 17 Fenster des DVB-S Reiters, das die verschiedenen wählbaren FEC-Einstellungen zeigt.
5.1.1 Foreward Error Correction (FEC) Hier kann man die FEC-Einstellung von einem Pull-Down-Menü wählen, die man auch für die STB
benutzen will.
5.1.2 APPLY Ein Klick auf den APPLY Knopf speichert die vorgenommenen Einstellungen
5.2 DVB-S2 Reiter (Es ist zu beachten, dass das DVB-S2 Protokoll nicht vollständig in diesem Release getestet wurde.)
Bild 18 Fenster des DVB-S2 Reiters
5.2.1 Modulation Hier können QPSK, 8PSK, 16APSK oder 32APSK als Modulationsart vom Pull-Down-Menü gewählt
werden.
5.2.2 CODE RATE (FEC) Auch die FEC-Einstellung, die man auf dem auf der STB nutzen will, kann man hier für die Sendeseite
einstellen.
5.2.3 ROLL OFF Dto.
5.2.4 FRAME TYPE Dto.
5.2.5 NULL PACKET DETECTION Dto.
5.3 DVB-T Reiter (Es ist zu beachten, dass nicht jede Funktion des DVB-T Protokolls vollständig getestet wurde.)
Das DATV-Express Board wurde als großartiger DVB-S Sender entwickelt. Das DVB-T Protokoll
erweitert die Grenzen dessen, was mit dieser Hardware möglich ist. Tests haben ergeben, dass der
2K-Mode von DVB-T bessere Ergebnisse als der 8K-Mode auf dieser Hardware liefert. Eigene
Testergebnisse können abweichen. Der 8K-DVB-T-Mode überschreitet die Perfomance-Grenzen des
Boards. Deshalb wird dieser Mode nicht weiter unterstützt.
Bild 19 Fenster des DVB-T Reiters
5.3.1 MODE Die COFDM Modulationsart, die bei DVB-T genutzt wird, kann mit 1.705 Sub-Trägern (2K-Mode) oder
mit 6.816 Sub-Trägern (8K-Mode) vom Pull-Down-Menü gewählt werden. Nochmal(!), der 8K-Mode
übersteigt die Performance Grenzen des Boards und wir nicht weiter unterstützt.
5.3.2 CONSTELLATION Hier kann QPSK, 16QAM oder 64QAM als Modulationsart aus dem Pull-Down-Menü gewählt werden.
5.3.3 GUARD PERIODE Als Vorteil liefert das GUARD INTERVAL Immunität gegen Mehrwegeausbreitung (Verzögerungen,
Echos und Reflektionen), für die digitale Übertragungsverfahren anfällig sind. Bei COFDM beginnt
jedes Symbol mit einem GUARD Intervall. Solange die Echos in dieses Intervall fallen, haben sie
keinen Einfluss auf die sichere Dekodierung der Daten. Nur Signale außerhalb des GUARD Intervalls
werden als Daten interpretiert. Mit längeren Guard Perioden kann man Echos von weiter entfernten
Reflexionspunkten tolerieren. Damit reduziert man aber auch Effizienz des Kanals.
5.3.4 FEC RATE Auswahl der FEC-Einstellungen (aus Pull-Down-Menü) identisch zu denen auf der Empfängerseite.
5.3.5 CHANNEL Auswahl der HF-Bandbreite (aus Pull-Down-Menü). Es stehen 8, 7, 6, 4, 3, 2 oder 1 MHz als
Bandbreite zur Verfügung. Die gegenwärtige DATV-Express V2.03 Software für ODROID kann nur 1
MHz Bandbreite bedienen. Wenn man mehr als 2 MHz wählt, fährt mindestens einer der Quad-Core-
CPUs in die „Sättigung“ und kann die erforderliche Rechenleistung nicht mehr liefern.
5.3.6 APPLY Mit dem APPLY Knopf werden die Einstellungen an die Software übergeben.
5.4 DVB-T2 Reiter (Dieser Reiter ist für spätere Ergänzungen in der Software reserviert.)
5.5 SR (Symbol-Rate) Reiter
Bild 20 Fenster zum Setzen der Symbolrate
5.5.1 SYMBOL RATE (SR) Um die gewünschte Symbolrate zu wählen, klickt man auf den Auswahlknopf vor der Symbolrate, die
am besten passt. Man kann die Symbolrate auch innerhalb eines solchen Feldes editieren und sie
somit ggf. an die der Empfängerseite anzupassen.
5.5.2 APPLY Mit einem Klick auf die APPLY Taste werden die Einstellungen an die Software übergeben.
5.6 TX Reiter
Bild 21 Fenster des TRANSMITTER Reiters
5.6.1 TRANSMITTER FREQUENCY Hier wird die Sendefrequenz eingetragen. Die Angabe erfolgt in Hz.
5.6.2 TRANSMITTER LEVEL Die DATV-Express PC Software erlaubt hier die Angabe von Werten im Bereich vom 0 – 47. Damit
wird die Ausgangsleistung des DATV-Express Boards eingestellt. Jeder Wert stellt einen 1dB-Schritt in
Bezug auf die Ausgangsleistung dar. Die maximale Ausgangsleistung des Boards liegt irgendwo
zwischen 10 dBm und 17 dBm. Ab Eingabewerten von 35 – 40 weisen einige Boards kleine
Verzerrungen auf (auch Schultern genannt) auf.
5.6.3 APPLY Mit einem Klick auf den APPLY Knopf werden die Einstellungen an die Software übergeben.
5.7 PIDs (Packet IDs) Reiter Packet IDs spielen eine wichtige Rolle beim DATV Transport Stream (TS). Jede Tabelle oder ein
elementarer Stream in einem Transport Stream wird mit einer 13-bit Packet ID (PID) identifiziert. Ein
Transport Stream spezifiziert ein Containerformat, das abgeschlossene elementare Streams mit
eigener Fehlerkorrektur und Synchronisationsfeatures zur Gewährleistung der
Übertragungsintegrität auch bei Signalschwankungen bei terrestrischer Übertragung beinhaltet.
Programm Streams werden durch Kombination eines oder mehrerer elementarer Streams, die
dieselbe Zeitbasis haben, erzeugt. Ein Transport Stream kann mehrere Programme beinhalten.
Bild 22 Fenster des PID Reiters
5.7.1 PMT PID Die PMT PID ist die Packet ID, die mit der Program Map Table (PMT) zusammenhängt. Die PMT
enthält die PID Nummern der elementaren Streams, die mit dem Programm zusammenhängen, und
sie enthält Informationen über diese elementaren Streams (Video, Audio usw.). Der Standard-Wert
ist 4095 (dezimal). Wenn man in das Feld PMT PID klickt, kann man den Wert editieren. Mit der Taste
APPLY übergibt man die Einstellungen an die Software.
5.7.2 PCR PID Die PCR ID ist die Packet ID, die mit der Programm Takt(Clock) Referenz (PCR) zusammenhängt. Die
PCR wird als separater Stream behandelt und dient zur Synchronisation von Audio und Video. Die
PCR wird typisch auf denselben Wert wie die Video PID gesetzt. Der Standardwert ist 256 (dezimal).
5.7.3 NIT PID Die NIT PID ist die Packet ID, die mit der Network Information Table (NIT) zusammenhängt. Die
Network Information Table ist im MPEG-2 Standard (ISO/IEC 13818-1), Abschnitt 2.4.1 als eine
optionale Program Specific Table (PSI) spezifiziert. Allerdings ist die Syntax der NIT zur Spezifizierung
durch andere offen gelassen. Der Standardwert ist 16.
5.7.4 VIDEO PID Die VIDEO PID ist die Packet ID, die mit dem elementaren Video Stream (ES) zusammenhängt. Ein ES
enthält nur eine Art von Daten z. Bsp. Audio, Video oder abgeschlossene Folgen. Ein elementarer
Stream wird oft auch „Elementary“-, „Data“-, „Audio“- oder „Video Bitstream“ bezeichnet. Der
Standardwert ist 256 (dezimal). Wenn man in das Feld VIDEO PID klickt, kann man den Wert
editieren. Mit der Taste APPLY übergibt man die Daten an die Software. Die PCR ID ist die Packet ID,
die mit der Programm Takt(Clock) Referenz (PCR) zusammenhängt. Sie wird automatisch auf
denselben Wert wie die Video ID gesetzt.
5.7.5 AUDIO PID Die AUDIO PID ist die Packet ID, die mit dem elementaren Audio Stream (ES) zusammenhängt. Ein ES
enthält nur eine Art von Daten z. Bsp. Audio, Video oder abgeschlossene Folgen. Ein elementarer
Stream wird oft auch „Elementary“-, „Data“-, „Audio“- oder „Video Bitstream“ bezeichnet. Der
Standardwert ist 257 (dezimal). Wenn man in das Feld VIDEO PID klickt, kann man den Wert
editieren. Mit der Taste APPLY übergibt man die Daten an die Software.
5.7.6 NETWORK_ID Ein DVB Network wird durch eine Kollektion vom MPEG-2 Transport Streams (TS) definiert, die
multiplex auf einem System übertragen werden. Eine Network ID hängt z. Bsp. mit einem
Hauptübertragungsknoten zusammen. Die NETWORK_ID ist Teil der DVB-SI (Service Information)
Tabelle. Der Standardwert ist 1.
5.7.7 STREAM_ID Die STREAM_ID (Transport_Stream_ID) wird innerhalb des NIT- und EIT Paketes verwendet. Dieses
Feld zeigt dieselbe Nummer wie das PROGRAM NUMBER Feld. Beide Felder müssen denselben Wert
haben. Der Standardwert ist 4095 (dezimal).
5.7.8 PROGRAM NR PROGRAM NUMBER und STREAM ID haben zwar unterschiedliche Namen, bezeichnen aber dieselbe
Sache. Beide müssen denselben Wert haben. Der Standardwert ist 4095 (dezimal).
5.7.9 Typische PID Werte Gegenwärtig gibt es keinen DATV-Standard für den Gebrauch der PIDs.
5.7.9.1 DATV-Express empfohlene PIDs PMT PID 4095 (dezimal)
VIDEO PID 256
AUDIO PID 257
PCR PID 256 (DATV-Express v2.01 setzt diese PID automatisch wie VIDEO PID)
NIT PID 16
NETWORK_ID 1
STREAM_ID 4095
PROGRAM NR 4095
5.7.9.2 Vom BATC Forum DigiLite empfohlene PIDs PMT PID 4095 (dezimal)
VIDEO PID 256
AUDIO PID 257
PCR PID 256
5.7.10 APPLY Mit der Taste APPLY werden die Daten an die Software übergeben.
5.8 SVC (Program Info) Reiter
Bild 23 Fenster des SVC Reiters
5.8.1 SERVICE PROVIDER NAME In dieses Feld wird die Amateurfunkstelle (Rufzeichen) oder die Organisation, die die Inhalte
anbietet, eingetragen.
5.8.2 SERVICE NAME Hier wird der SERVICE NAME eingetragen wie er auf dem STB angezeigt werden soll.
5.8.3 APPLY Mit der Taste APPLY werden die Daten an die Software übergeben.
5.9 EPG (Electronic Program Guide) Reiter Die Informationen im EPG sind üblicherweise bei kommerziellen Fernsehübertragungen verfügbar
und bestehen aus einem digital angezeigten, nicht interaktiven Menü des Programmfahrplans, den
ein TV-Satelliten-Betreiber seinen Zuschauern für einen bestimmten Kanal bereitstellt. Das EPG
Feature erlaubt es der DATV-Empfangsstation, zu sehen, was für den entsprechenden Kanal geplant
ist, der gerade angesehen wird. [Achtung! – Man muss prüfen wie die STB die Uhrzeit anzeigt. Oft
wird im Standard UTC verwendet. Ggf. muss der Offset zu UTC oder die lokale Zeitzone angegeben/
eingestellt werden.]
Bild 24 Fenster des EPG Reiters
5.9.1 DURATION (Minuten) Im DURATION Feld wird die Dauer angegeben, die im EPG für den EVENT auf der STB angezeigt wird.
Als Startzeit gilt der Zeitpunkt, zu dem die DATV-Express Software gestartet wurde. Die Endezeit für
den EVENT ergibt sich aus Startzeit + Dauer (DURATION). Die Einstellung der Dauer hat keinen
Einfluss auf die gerade laufende Übertragung der HF. Es ist nur eine Information, die im EPG der STB
angezeigt wird.
5.9.2 EVENT TITLE In dieses Feld trägt man den Titel der Sendung ein. Er wird im EPG der STB angezeigt, wenn man auf
diesen Kanal umschaltet. Hier kann man Titel wie:
CLUB NET
W6HHC Testbild
Field Day Video
Usw.
5.9.3 EVENT Text In dieses Feld kann man eine detailliertere Beschreibung des EVENTs eintragen. Diese Beschreibung
kann angezeigt werden, während man die STB auf diesen Kanal abgestimmt hat. Hier ein Beispiel wie
in Bild 24:
„2014 OCARC club FD was held in the city of Buena Park“
5.9.4 APPLY Mit der Taste APPLY werden die Daten an die Software übergeben.
5.10 HW (Hardware) Reiter
Bild 25 Fenster des HW Reiters
5.10.1 VIDEO CAPTURE DEVICE Dieses Feld dient der Identifikation der Video Capture Karte für das DATV-Express Board. Das Ubuntu
Betriebssystem liefert im Standard das Dev 0 Device, das möglicherweise eine Kamera sein kann.
Über das Pull-Down-Menü kann man die Capture Karte wählen, die man benutzen will. In Bild 25
wird die „WinTV HVR-1950 Model 751zz“ richtig angezeigt. Bei Bedarf kann man mit dem Befehl
ls /dev aus dem Home-Verzeichnis heraus mittels Terminal-Box aufrufen. Der Befehl liefert eine
Liste aller Geräte. Wenn hier die falsche Capture Karte eingestellt wird, sieht man unter dem MAIN
Reiter „Demo Mode“ und „CAP“ Errors in der Message Area unten.
5.10.2 VIDEO INPUT SELECTION Über dieses Feld selektiert man über die Ausgabe-Streams der einzelnen Ports der Capture Karte. Die
wichtigste Auswahl von den unten aufgelisteten ist normalerweise für die HVR-1900/1950 USB2
Video Capture Karte der Wert „1“ für Composite Video der angeschlossenen PAL/NTSC-Kamera.
0 = Television Tuner
1 = Composite Video
2 = S-Video Input.
Die PCI-Karten von Hauppauge wie PVR-150, PVR-300, PVR-350 und PVR-500 sind nicht kompatibel
mit dem ODROID U3. Der ODROID hat keinen PCI-Steckplatz.
5.10.3 TRANSMITTER Mit diesem Pull-Down-Menü kann man zwischen EXPRESS-AUTO, EXPRESS-16-bit, EXPRESS-8-bit,
EXPRESS-TS und EXPRESS-UDP wählen
- EXPRESS-AUTO
Die Software übernimmt die Auswahl der geeigneten Einstellungen. Anfänger sollten immer
den AUTO-Mode verwenden. Die anderen Werte sind nur für Experten. AUTO ist der
Standard-Mode.
- ESPRESS-16-bit
liefert IQ-Samples. Wird genutzt, wenn IQ-Samples zum DATV-Express Board geschickt
werden.
- EXPRESS-8-bit
kann gewählt werden, um die Last auf dem USB2-Interface um 50% zu reduzieren. Ist
ausreichend für DVB-S und DVB-S2
- EXPRESS TS
wählt das Transport Stream Format für das USB-Interface. Funktioniert nur für DVB-S, wobei
der FPGA Chip auf dem DATV-Express Board die komplette DVB-S Aufbereitung übernimmt.
Diese Einstellung darf für DVB-T und DVB-D2 nicht verwendet werden.
- EXPRESS UDP
Ausgabe von UDP Paketen (noch nicht komplett eingebaut.)
5.10.4 ENABLE CALIBRTION (Checkbox) Diese Checkbox aktiviert die DAC OFFSET Einstellung unten. Das CARRIER SUPPRESSION
(Trägerunterdrückung) Feature erfordert einen Schmalbandempfänger (z. Bsp. FM), einen
Spectrumanalyzer oder einen externen Richtkoppler, der an den HF-Ausgang des Boards
angeschlossen ist und das rücklaufende Signal zurück an J4, Pins 11 und 12 liefert.
5.10.4.1 CARRIER SUPPRESSION ADJUSTMENT Der Pegel des I- bzw. Q-Streams sowie die Verstärkung für I und Q im Modulator IC können
geringfügig voneinander abweichen. Diese Abweichung kann zu unerwünschten
Nebenaussendungen führen (, die eben nicht unterdrückt werden.). Durch Abgleich des DAC OFFSET
können diese Abweichungen minimiert werden.
(1) Es spielt keine Rolle, welcher Mode auf dem MAIN Reiter eingestellt ist.
(2) Man geht auf den Reiter HW und wählt die ENABLE CALIBRATION Checkbox und dann die
DAC GAIN Checkbox. Sobald man ENABLE CALIBRATION wählt, geht das Board in den
Calibration Mode. Weder APPLY noch PTT sind nötig.
(3) Es wird jetzt ein Schmalband-Empfänger (z. Bsp. FM) oder ein Spectrumanalyzer auf die
Sendefrequenz des Boards eingestellt.
(4) Das S-meter-Signal wird nun gemessen und gemerkt.
(5) Man ändert nun die DAC GAIN etwas und klickt APPLY. Dabei beobachtet man die
Signalstärke auf dem Empfänger.
(6) Schritt (5) wird sooft wiederholt, bis man die Einstellung mit der geringsten Signalstärke
gefunden hat.
(7) Wenn man die ENABLE CALIBRATION Checkbox abwählt, werden die Einstellungen zur
Kalibrierung gespeichert.
5.10.5 SERVER IP ADDRESS Die DATV-Express Software hat einen integrierten Server, der auf den Transport Stream (TS) eines
Clients aus dem Netzwerk wartet. Über Feld SERVER ADDRESS stellt man die Adresse ein, über die
der integrierte Server aus dem Netzwerk erreichbar sein soll.
5.10.6 SOCKET NUMBER Über dieses Feld kann man die Port-Nummer, die mit der SERVER IP ADDRESS verbunden ist,
einstellen. Die Port-Nummer wird ebenfalls benötigt, wenn man einen Transport Stream an das
Board schicken will.
5.10.7 APPLY Wenn alles richtig eingestellt ist, übergibt man die Daten mit der APPLY Taste an die Software.
5.11 MODE Reiter
Bild 26 Fenster des MODE Reiters
5.11.1 DVB MODE Dieses Pull-Down-Menü lässt gegenwärtig die Auswahl von DVB-S, DVB-S2 und DVB-T zu.
5.11.2 APPLY Mit der APPLY Taste übergibt man die Einstellungen an die Software.
5.12 MAIN Reiter Das MAIN-Fenster dient zur Steuerung des Senders im Betrieb, nachdem man alle Einstellungen
vorgenommen hat. Dieses Fenster zeigt alle eingestellten Parameter. Weiterhin gibt es hier die PTT-
Taste und ein Fenster für Meldungen (Status Messages).
Bild 27 Meldungen bei normal laufender Software
Bild 28 Das Nachrichten-Feld zeigt Fehlermeldungen (Es ist kein Video-Capture-Gerät am USB-Port
angeschlossen.)
5.12.1 TRANSMIT QUEUE
5.12.2 NULLS INSERTED (eingefügte Nullen)
5.12.3. TRANSMIT DELAY Hier wird die Verzögerung des Sendesignals angezeigt.
5.12.4 CARRIER (Checkbox) Die CARRIER Checkbox kann zum Senden eines unmodulierten Trägers ohne DATV Signal aktiviert
werden. Wenn CARRIER gewählt wurde, erfolgt die unmodulierte Aussendung mit dem Drücken der
PTT Taste.
Zur Beachtung – Gegenwärtig stellt die mit der Einstellung CARRIER abgegeben Leistung nicht die
maximale dar, die hier von diesem Board erwartet werden kann. Es ist nicht die Dauerstrichleistung,
die ein CW Sender bei maximaler Verstärkung abgibt. Es wird mathematisch irgendein mittlerer Wert
gesetzt, der eine ausreichende Bake zur Antenneneinrichtung bereitstellt. Die maximale Leistung, die
das Board liefern kann, ist in unter Benutzung dieses Features nicht bestimmbar.
5.12.5 LOG TO FILE (Checkbox) Immer wenn diese Checkbox aktiviert ist, beginnt die DATV-Express Software mit der Aufzeichnung
des Transport Streams (TS) in eine .ts-Datei. Der TS wird unabhängig von der PTT Funktion in die
Datei geschrieben. Die .ts-Datei heißt „datvexpress.ts“ und ist im HOME Verzeichnis (des
angemeldeten Users) auf dem Computer zu finden.
Bild 29 Die zuletzt geschriebene TS Datei wird im HOME Verzeichnis (des angemeldeten Users –
hier odroid) abgelegt. Zum Betrachten wurde hier der PCmanFM Datei Manager verwendet.
Es ist zu empfehlen, dass die gerade geschriebene TS Datei umbenannt wird. Damit wird sie bei der
nächsten Aufzeichnung nicht überschrieben. Die umbenannte Datei kann man auch in einen anderen
Ordner oder auf den Desktop kopieren bzw. verschieben.
Die TS Datei kann mit dem GNOME MPlayer auf Lubuntu abgespielt werden (zu finden unter dem Sys
Menu SOUND & VIDEO). Unter Windows kann man den Media Player verwenden. Die Details der
TS Datei kann mit einer Analysesoftware wie DVBinspector (frei) untersuchen.
Zur Beachtung – Für ARM-basierte Computer wie den ODROID mit Lubuntu ist gegenwärtig der VLC
noch nicht verfügbar.
5.12.6 PTT (Taste) Mit der PTT Taste kann man zwischen SENDEN und EMPFANGEN hin und schalten.
5.12.7 Video Bitrate Die unter dem MAIN Reiter angezeigte Video Bitrate bestätigt die Rate, die die DATV-Express
Software von der Video Capture Karte angefordert hat.
5.13 Board LEDs Die wichtigsten vier LEDs sind in der unteren rechten Ecke der Leiterplatte in der Nähe des CE-
Kennzeichens zu finden.
Bild 30 - Identifikation der vier LEDs in der unteren rechten Ecke der Leiterplatte
LED 4 - +5,5V Stromversorgung „EIN“ (obere rechte Ecke neben dem Montageloch).
LED 5 - leuchtet, wenn das FPGA geladen wurde und erfolgreich die FlowControl übernommen hat.
LED 1 - blinkt kurz, wenn es auf dem I2C-Interface Aktivität gibt.
LED 2 - Ein „Zähler“, der die Symbolrate als Takt benutzt. Wenn diese LED konstant langsam
blinkt, befindet sich das FPGA im RCV Mode (Empfang). Bei XMT (Senden) blinkt sie dreimal so schnell wie bei RCV. Die Blinkrate erhöht sich, wenn man höhere SR-Werte einstellt.
LED 3 - PLL ist eingerastet
5.14 Optional Si570 Symbol Rate Chip Die Platine wurde an der Position U12 mit dem Leiterbild für einen Si570 PLL Chip für die Symbolrate
ausgestattet. Wenn der Si570 auf die Patine gelötet wurde, erkennt ihn die Software und benutzt
den Chip zur Stabilisierung der Symbolrate mit höherer Genauigkeit. Ohne Si570 übernimm das FPGA
die Erzeugung der Symbolrate.
Wer einen dieser Si570 Chips dem Board hinzufügen will, muss den 570CA000121DG (Artikel bei Digi
Key) verwenden. Der Grund dafür ist, dass die Software die Start-Up-Frequenz im Auslieferungszu-
stand des Chips kennen muss, bevor sie die kalibrierte Frequenz des Referenzoszillators, die für die
Programmierung des Chips erforderlich ist, berechnen kann. Der 570CA000121DG ist ein CMOS
Schaltkreis mit einer Start-Up-Frequenz von 100 MHz und I2C-Adresse von 55 hex.
6.0 Nützliche Werkzeuge
6.1 DVBinspector DVBinspector ist ein freies Windows Programm, das verschiedene Gesichtspunkte des Transport
Streams (TS) analysieren kann. DVBinspector bietet fünf verschiede Sichten auf einen
Transportstream:
- Tree view (Baumsicht – für die logische Analyse)
- EIT Sicht (schneller Überblick über die EIT Informationen)
- Bitraten-Sicht (um die Änderung der Bitrate über die Zeit zu sehen.)
- Balken-Sicht (Zusammenfassung der mittleren/minimalen und maximalen Bitrate) und
- Gitter-Sicht (wie die unterschiedlichen PIDs über die Zeit verteilt sind)
Download der Software von:
www.digitalekabeltelevisie.nl/dvb_inspector
Anleitung:
www.digitalekabeltelevisie.nl/dvb_inspector/usermanual.shtml
6.2 Abspielen von TS Dateien Die DATV-Express Software kann nun von der Sendung eine Transport Stream Datei erzeugen (siehe
auch Reiter MAIN in Abschnitt 5.12). Zum Abspielen der TS Datei kann man die folgenden
Programme nutzen:
- GNOME Mplayer als TS-Player auf Lubuntu. Der GNOME Mplayer kommt schon mit dem
Lubuntu 14.04 LTS vorinstalliert. Zur Beachtung – Der VLC ist für ARM-basierte Computer wie
ODROID noch nicht verfügbar.
- Unter Windows kann man den Media Player zur Wiedergabe der TS Dateien nutzen.
6.3 CPU Performance Monitor Es gibt im Internet eine ganze Reihe von CPU Performance Monitor Werkzeugen für Lubuntu. Man
kann mal den SYSTEM MONITOR oder SYSTEM LOAD INDICATOR ausprobieren. Letzteres findet
man unter https://launchpad.net/indicator-multiload . Den Monitor kann man dann auf ca. 100 Pixel
Breite einstellen.
6.4 Tutioune DVB-S Analyzer Tutioune ist eine Software, die speziell für Radio Amateure und DVB Techniker entwickelt wurde, um
sie mit einem Werkzeug zur präzisen Messung von Digital ATV (DVB-S) auszustatten. Mit Tutioune
hat man nicht mehr die Frustration, nur die „Level-“ und „Quality-“ Information einer STB zu sehen.
Diese Werte können den technisch interessierten User nicht befriedigen.
Diese wollen die Charakteristiken der empfangenen Aussendung exakt messen, damit sie ihre
Systeme verbessern und mögliche Probleme entdecken können. Digitale Übertragungen sind nicht
„Alles oder Nichts“, sondern es können dabei viele Sachen passieren. Es ist wichtig, die
verschiedenen Bereiche zu beobachten und zu definieren.
Tutioune ist eine Softwarelösung, die all diese Messungen ermöglicht. Die freie Windows Software
wurde F6DZP, Jean Pierre Courjaud entwickelt. Man kann sie unter folgendem Link herunterladen:
www.vivaDATV.org/viewtopic.php?f=60&t=214
Tutioune kann mit eine Reihe von DVB-S PCI Satellite Receiver Karten wie mit der TechnoTrend TT-
S2-3200 (€80 new oder möglicherweise billiger auf ebay) oder besser mit der TT S2-1600 verwendet
werden. Für beide Kartenfamilien gibt es jeweils eine Software-Version:
- Tutioune 1600 für TT S2-1600:
www.vivaDATV.org/viewtopic.php?f=60&t=214
- Tutioune 3200 für TT S2-3200:
www.vivaDATV.org/viewtopic.php?f=60&t=276
6.5 Herstellung eine Backup-Kopie des HardKernel OS Images Es ist eine gute Idee, eine Backup-Kopie des Lubuntu OS Images auf einen micro-PCI Flash Memory
Chip herzustellen. Man kann bei Hardkernel das Image auf micro SD-Karte beim Kauf des ODROID
gleich mitbestellen. Mit der Kopie erspart man sich die Beschaffung einer neuen micro-SD Karte mit
OS Image von HardKernel, wenn man mal das Betriebssystem schrottet. Mit der Kopie des Original-
Images auf einem Windows PC kann man so viele Kopien des Images entweder auf die originale
micro-SD Karte oder auf eine neue Karte aus dem Computer-Laden nebenan brennen, wie man will.
Einen guten Artikel über die Anfertigung von OS-Images für den ODROID U3 kann man in der
Mai/2014-Ausgabe des freien ODROID Magazins auf http://Magazine.Odroid.com finden.
- Die micro-SD Karte muss eine „class 10“ Karte sein.
- Das HardKernel OS Image ist ungefähr 6 GB groß. Man muss also eine neue Karte mit
mindestens 8 GB wählen. Größere (16 GB oder 32 GB sind auch einsetzbar. Hier dauert nur
das Lesen und Schreiben beim Backup-Prozess länger.).
- Download des von ODROID empfohlenen Win32DiskImager Kopier-Werkzeuges von
http://sourceforge.net/projects/win32diskimager/
- Achtung! Es wurde beobachtet, dass der Win32DiskImager mit Windows 7 gelegentlich beim
Start der Kopieroperation abstürzt (klassischer „blue screen“). Man sollte alle anderen
Anwendungen stoppen, bevor man eine Win32DiskImager-Kopier-Aktion startet. Damit
werden die Daten dieser Anwendungen vor Korruption geschützt. Nach einem „blue screen“
kann man den Rechner ggf. automatisch neu starten. Wenn eine Schreiboperation
erfolgreich war, kann man danach auch andere Anwendungen wieder starten.
- Die originale HardKernel micro-SD Karte wird in einen USB-Reader für SD- und micro-SD-
Karten gesteckt.
- Der Reader wird an einen USB-Port des Win32-Rechners angeschlossen.
- Für den Betrieb des Win32DiskImager Werkzeuges benötigt man ADMIN-Rechte auf dem
Win32 Rechner.
- Start von Win32DiskImager
- Im Eröffnungsbildschirm des Win32DiskImagers gibt man das Ziel an, wohin man das OS-
Abbild sichern möchte. Man sollte einen sprechenden Namen für das Abbild angeben – z.
Bsp.: ubuntu-14.04.1lts-lubuntu-odroid-u_gold_std_bkup.img
- Weiterhin muss man im Eröffnungsbildschirm des Werkzeuges als Quelle das Laufwerk des
USB SD-Readers, der am PC angeschlossen ist, angeben.
- Mit Drücken der READ-Taste wird von der SD-Karte eine yyy.image-Datei auf den PC
geschrieben.
- Achtung! Mit der WRITE-Taste kopiert man eine yyy.img-Datei vom PC auf die SD-Karte. Die
Benutzung der WRITE-Taste zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird zum Überschreiben der im
Reader befindlichen SD-Karte führen.--> schlecht!
Nun kann man die yyy.img-Datei vom PC auf eine neue micro-SD-Karte schreiben.
- Nach Entfernen der originalen micro-SD-Karte von HardKernel (d. R.) steckt man eine neue,
leere micro-SD-Karte in den Reader.
- Den Reader schließt man wieder an einen USB-Port des PCs an.
- Achtung! Es wurde beobachtet, dass der Win32DirkImager beim Start einer Kopier-Operation
gelegentlich abstürzt (klassischer „blue screen“).
- Es müssen alle anderen Anwendungen auf dem PC beendet werden, BEVOR man mit einer
Kopier-Aktion beginnt. Das schützt die Daten dieser Anwendungen vor Korruption.
- Man benötigt für den Betrieb von Win32DiskImager ADMIN-Rechte auf dem PC.
- Start des Win32DiskImager Werkzeuges.
- Auf dem Eröffnungsbildschirm des Win32DiskImagers gibt man als Quelle die Abbild-Datei
auf dem PC-Laufwerk an, die man auf die micro-SD-Karte kopieren will. Die Datei könnte wie
folgt heißen (s.o. / d. R.): ubuntu-14.04.1lts-lubuntu-odroid-u_gold_std_bkup.img
- Als Ziel gibt man im Eröffnungsbildschirm die neue, leere micro-SD-Karte an.
- Mit Drücken der WRITE-Taste wird die yyy.img-Datei vom PC auf die Karte im USB-Reader
geschrieben.
- Nach Abschluss der Kopier-Operation und der Überprüfung (Verify), kann man den Reader
vom USB-Port des Rechners abziehen und die micro-SD-Karte vorsichtig aus dem Reader
entfernen.
- Diese Karte steckt man nun in einen nirgends angeschlossenen ODROID. Danach wird der
ODROID angeschlossen und hochgefahren, um zu prüfen, ob das OS startet wie von der
originalen micro.SD-Karte.
6.6 Herunterladen eines OS-Abbildes von HardKernel Man kann auch von der HardKernel Web-Site ein Lubuntu OS-Abbild herunterladen. Wenn man so
ein Abbild einmal auf den PC heruntergeladen hat, kann man es auch auf eine leere (oder vorher
schon benutzte) micro-SD-Karte wie schon unter 6.5 beschrieben brennen. Zur Erinnerung – Es gibt
für das Anfertigen von OS-Abbildern eines ODROID U3 einen guten Artikel in der Mai-2014-Ausgabe
des freien ORDOID Magazins unter http://Magazine.Odroid.com .
- Download des CHECKSUM Werkzeuges md5sums-1.2.zip von der ODRIOD Web Site unter
http://www.pc-tools.net/win32/md5sums
- Download der komprimierten ODROID Lubuntu OS-Abbild-Datei (yyy.img.xz) in einen neuen
leeren Ordner auf dem Windows-32bit-Rechner von
http://dn.odroid.com/4412/Linux/ubuntu-u2-u3/
- Die aktuelle Datei des komprimierten OS-Abbildes, nach dem wir suchen, heißt wie folgt:
ubuntu-14.04.1lts-lubuntu-odroid-u-20140814.img.xz (oder so ähnlich).
- Man prüft die MD5 Checksumme, um sicherzustellen, dass der Download fehlerfrei ist.
- Die Prüfung erfolgt, indem man die heruntergeladene Datei einfach auf die md5sums-1.2.exe
zieht.
- Die komprimierte Abbild-Datei yyy.img.xy entpackt man mit dem 7-Zip-Werkzeug, das man
unter http:/www.7.zip.org/ herunterladen kann.
- Das unkomprimierte Abbild yyy.img legt man in dem Ordner ab, wo man die anderen OS-
Abbilder speichert.
Nun kann man die yyy.img-Datei vom PC auf eine neue micro-SD-Karte schreiben.
- Man steckt eine neue, leere micro-SD-Karte in den Reader.
- Den Reader schließt man wieder an einen USB-Port des PCs an.
- Achtung! Es wurde beobachtet, dass der Win32DirkImager beim Start einer Kopier-Operation
gelegentlich abstürzt (klassischer „blue screen“).
- Es müssen alle anderen Anwendungen auf dem PC beendet werden, BEVOR man mit einer
Kopier-Aktion beginnt. Das schützt die Daten dieser Anwendungen vor Korruption.
- Man benötigt für den Betrieb von Win32DiskImager ADMIN-Rechte auf dem PC.
- Start des Win32DiskImager Werkzeuges.
- Auf dem Eröffnungsbildschirm des Win32DiskImagers gibt man als Quelle die Abbild-Datei
auf dem PC-Laufwerk an, die man auf die micro-SD-Karte kopieren will. Die Datei heißt
ubuntu-14.04.1lts-lubuntu-odroid-u-20140814.img (s.o.). Als Ziel gibt man im
Eröffnungsbildschirm die neue, leere micro-SD-Karte an.
- Mit Drücken der WRITE-Taste wird die yyy.img-Datei vom PC auf die Karte im USB-Reader
geschrieben.
- Nach Abschluss der Kopier-Operation und der Überprüfung (Verify), kann man den Reader
vom USB-Port des Rechners abziehen und die micro-SD-Karte vorsichtig aus dem Reader
entfernen.
- Diese Karte steckt man nun in einen nirgends angeschlossenen ODROID. Danach wird der
ODROID angeschlossen und hochgefahren, um zu prüfen, ob das OS startet wie von der
originalen micro.SD-Karte.
- Mehr Information kommt bald….!!
7.0 DATV-Express Spezifikationen Physikalische Datails:
Gleichspannungseingang +9VDC bis +15VDC Status LEDs. HF-Ausgang 100MHz bis 2450 MHz
(~400mA @ 12V) Siehe Details im Text. @ 12dBm max. (1280MHz)
Buchse mit 2,54 mm Mittenkontakt. Verbinder ist eine SAM-Buchse.
Passt zum Switchcraft #760 oder ähnlichen Stecker.
USB2 Typ B Buchse. Montagelöcher: 4 x 0,125“ (3,16mm) für
Dateneingabe vom Computer oder vom Hostcontroller. #4-40 oder 3,5 mm Schrauben.
Daten E/A-Verb.:
Optionales Daten-
Interface @ 5V
Logik-Levels
Siehe Details im Text.
Es wird empfohlen, das Board in irgendein Gehäuse (Metall bevorzugt) einzubauen. Die
Montagelöcher passen zu einem (5.6“ x 4.3“ x 1,8“) Bud Industries - oder DigiKey Artikelnummer
#CU-387 Plastikgehäuse, das billiger ist. Die Öffnungen für die Anschlüsse müssen durch den
Anwender selbst hergestellt werden. Bei Verwendung eines Metallgehäuses sollten auch zur
besseren Wärmeableitung metallische Montagebolzen eingesetzt werden. Der Modulator-IC wird im
normalen Betrieb sehr warm. Metallbolzen helfen, die Wärme abzuleiten. Für den Betrieb in
Umgebungen mit höheren Temperaturen sollten in der Nähe des HF-Ausgangs Durchbrüche für die
Belüftung eingebracht werden.
Umgebungsbedingungen:
Temperatur: 0 bis +30°C (32-86°F)
Luftfeuchte: +10 bis 95% nicht kondensierend
Elektrische Bedingungen:
Host Computer mit mindestens zwei verfügbaren USB2 Ports für DATV-Express
USB Interfacekabel – Type A (Computer-Seite) – Type B (DATV-Express-Eingang)
Voraussetzungen für den Betrieb der Software:
- Für DVB-S – Pentium 4 mit 2.4 GHz oder besser und 2 GB verfügbarer Plattenplatz
- Für DVB-T – schmalband (2 & 3 MHz) – Dualcore CMUP mit 2.0 GHz
- Für DVB-T 2K Mode mit Nutzung der kompletten Bandbreite – Quadcore i7
Betriebssystem:
- 32 bit oder 64 bit Ubuntu (Linux) – Version 14.04 LTS (oder 12.04 LTS)
Download von http://www.ubuntu.com/download
Hardware Video Capture Karte:
- Hauppauge externe USB Modelle HVR-1950, HVR-1900, PVR-USB2
- Hauppauge interne PCI-Karten PVR-150, PVR-250, PVR-350, PCR-500
Stromversorgung (Eingangsspannung):
+9 bis +15VDC (400 mA @ 12VDC). Der Eingang ist gegen Verpolung aber nicht mit einer Sicherung
geschützt. Eine träge 1 A – Sicherung ist für sicheren Betrieb erforderlich.
Frequenzbereich:
100MHz bis 2450MHz
Symbolrate (MSymbols/sec):
SR kann man zwischen 1.00 und 9,99 in 0.01-Schritten wählen. Das Design ist für 2-6 MS/sec
optimiert. Es gibt 12 vorbelegte aber konfigurierbare Kombinationen.
Zur Beachtung:
Symbolraten > 8,00 MS/sec weisen erweiterte 12 MHz – Seitenbänder auf beiden Seiten und 35 dB
unterhalb vom zentralen Träger auf. Der Grund dafür ist, dass das Anti-Aliasing-Filter für 2-6 MS/sec
optimiert ist. Unterhalb von 1,5 MS/sec können unerwünschte Spitzen (auch bei +/- 12 MHz, was die
Nyquist Sampling-Frequenz ist.) auftreten, wenn kein Interdigitalfilter eingesetzt wird. Die Video-
Anzeige ist in jedem Fall normal.
FEC:
Es sind die folgenden Kombinationen
Einstellbar:
1/2, 2/3, 3/4, 5/6 und 7/8
Für DVB-S und DVB-T
Daten zur Signalqualität
EVM (Error Vector Magnitude)
(Gemessen mit Agilent EXA
N9010A Signal Analyzer – Software
VSA 89600B)
(≤ 3% ist für kommerziellen Rundfunk
akzeptabel.)
EVM ist die prozentuale Abweichung
Vom idealen Symbol-Landing-Spot in
der Signalkonstellation. Dieser Wert
wird normalerweise auf der Seite des
Empfängers gemessen. Damit wird
die kombinierten Effekte bzgl. Carrier-
und Signal-zu-Noise-Verhältnis von
Sender und Empfänger berücksichtigt.
(CNR oder SNR)
MER (Modulation Error Ratio) – 32 dB.
Empfohlenes Minimum für den Downstream:
MER = 12-13 dB für QPSK
MER = 27 dB 64QAM
Eingeschlossen sind 3-4 dB „Luft“ nach oben für die Zuverlässigkeit.
MER wird wie folgt berechnet 10LOG(average symbol power / average error power).
Video
Wird durch die Spezifikationen der Capture Karte bestimmt. Das Hauppauge Modell HVR1950
akzeptiert 1V S-S an 75 Ohm (NTSC oder PAL).
Audio
Wird durch die gewählte Capture Karte bestimmt. Kompression MPEG1
LED Identifikation:
LED1 - I²C Aktivität – BLINK Blinkt schnell während I²C-Kommunikation. Sehr kurzer Blink, schwer
zu sehen.
LED2 – Symbolraten-Zähler Konstantes Blinken. Langsam für Empfang. 3x schneller für Senden.
Je höher die Symbolrate, desto schneller das Blinken.
LED3 – FX2 OK - ON ON, wenn der USB-Controller OK ist.
LED4 - +5V Power - ON ON, wenn +5,5VDC anliegen.
LED5 – PLL locked - ON ON für alle normalen Operationen. Wenn AUS, liegt eine Fehlfunktion
beim Laden des FPGA vor.
Konnektor Details
USB2 Type B (J1) Standard USB2 Buchse für die Verbindung von/zum Computer.
HF-Ausgang (J2) SMA Buchse
DC-Eingang (J3) DC-Buchse mit 2,54 mm Mittelkontakt. Passt zum Switchcraft #760
oder ähnlichem Stecker.
Transport Stream
Die „Transport Stream“ Funktion wurde in die Software eingebunden, um Signalanalyse zu
ermöglichen. Wenn die „TS log to file“-Taste gewählt wurde, schreibt der Computer das aktive Signal
fortlaufend in eine datvexpress.ts Datei im Home-Verzeichnis des angemeldeten Users.
Das Schreiben läuft solange, wie die „TS log to file“-Taste gedrückt ist (Rate 20-30 MB/min). Die Datei
kann mit dem Windows Media Player oder ähnlicher Software wiedergegeben werden. Der
aufgezeichnete Transport Stream ist derselbe, wie er zum DATV-Express Board bei normaler
Operation geschickt wird. (Es ist nicht das aktuell gesendete HF-Signal.)
Beispiel:
Wenn man einen Bekannten mit einem Computer-Programm für Video-Analyse hat, kann man ihm
die erfasste TS-Datei übergeben, damit er die Signal-Details untersuchen kann, während das Video
abgespielt wird.
HF Ausgangssignal (RF output)
Frequenzbereich: 100 MHz bis 2450 MHz
Auflösung: 100 Hz Genauigkeit: ±2 kHz
Frequenzstabilität: ± 100 ppm
Ausgangsimpedanz: 50 Ω
Pegel: -34 dBm bis +13 dBm in 1 dB Schritten (100 MHz)
-35 dBm bis +12 dBm in 1 dB Schritten (1280 Mhz)
-39 dBm bis +8 dBm in 1 dB Schritten (2450 MHz)
Nebenaussendungen: -60 dBc (bei RF output Einstellung 00 bis35)
-50 dBc (bei RF output Einstellung 36 bis 47)
Softwaregesteuertes HF Ausgangssignal: 00 bis 47 in 1 dB Schritten (00 ist der niedrigste Wert.)
Das Diagramm oben stellt das HF Signal bei 100, 1280 und 2450 MHz in Abhängigkeit der Einstellung
des intern softwaregesteuerten HF-Pegels dar. Die Einstellung „00“ produziert den geringsten Pegel.
„35“ ist der maximale HF-Pegel ohne merkliche Signalverzerrung (Spectral Regrowth). Über „35“
kommt es zu auf einem Spectrumanalyzer erkennbaren Seitenbandverzerrungen durch leichte
Kompression des Signals im HF-MMIC. Der 100 MHz Träger stellt einen Referenzpunk dar. Das ist
unterhalb der minimalen Amateur-Frequenz, auf der die Aussendung vom QPSK erlaubt ist.
!ACHTUNG! Nicht außerhalb der Amateurbänder senden!
Die Graphen „100 MHz“ und „1280 MHz“ stellen die tatsächliche mittlere für Ausgangsleistung
entweder eines einzelnen Trägers oder des QPSK-Signals dar. Der „1280 SA“ Graph wurde
hinzugefügt, um die Signal-Amplitude am oberen Punkt des „Heuhaufens“ auf einem skalaren
Spectrumanalyzer im Vergleich zur mittleren Ausgangsleistung darzustellen. Die tatsächliche
Ausgangsleistung liegt aktuell ungefähr 10 dB höher als der SA-Wert. Zur Beachtung: Ein thermales
Milliwattmeter wie das Hewlett Packard Modell 432A, das einen Bolometer-Sensor hat, zeigt die
tatsächliche mittlere Ausgangsleistung sowohl für eine einzelner Träger als auch für ein komplexes
QPSK Signal. Man muss diese Daten bei der Wahl der maximalen Eingangsleistung eines
nachfolgenden Verstärkers beachten.
Das Diagramm rechts stellt den Anteil von harmonischen
Frequenzen im Ausgangssignal dar. Um die harmonischen
zu unterdrücken, muss unbedingt ein geeignetes Filter
vor der nächsten Verstärkerstufe verwendet werden. Da die
unerwünschten Aussendungen alle oberhalb der Nutzfrequenz
liegen, reicht ein einfaches Tiefpassfilter. Der Graph wurde
mit einem 100 MHz Signal erzeugt, um zu zeigen, dass die
Harmonischen mehrfach oberhalb der Nutzfrequenz entstehen.
Es werden nur ungerade Harmonische erzeugt. Gerade
Harmonische liegen unterhalb der SA-Messschwelle. Wenn
Betrieb auf 70 cm geplant ist (420 – 450 MHz), gibt es eine
dritte Harmonische bei ca. 1290 MHz ungefähr 26 dB unter
dem Nutzsignal. Es darf hier kein Interdigitalfilter verwendet
werden, weil solche Filter die dritte Harmonische ohne
nennenswerte Dämpfung durchlassen. Tiefpassfilter können
leicht konstruiert werden und sollten zwischen dem DATV-Express
Board und dem ersten Verstärker angeordnet werden, nicht
nach der PA. Beispiele für Tiefpassfilter Designs findet man unter
www.CalculatorEdge.com .
Die Darstellung rechts zeigt, wie sich die Ausgangsleistung mit
steigender Frequenz verringert. Mit Einstellung von RF output
„30“ reduziert sich das Signal von 0 dBm bei 100 MHz auf -5 dBm
bei 1800 MHz. Alles andere bleibt gleich.
QPSK Analyse:
Weil das Ausgangssignal bei Einstellungen größer
„35“ merkliche Verzerrungen aufweist, zeigen
die Darstellungen hier die Änderungen an
den entsprechenden Punkten. Bei Einstellungen
des RF output von „00“ bis „35“ gibt es
praktisch keine Verzerrungen.
Die Aufnahme rechts wurde bei Einstellung „30“
mit einem Agilent EXE Analyzer und einem externen
10 dB Dämpfungsglied zwischen dem DATV-Express
Board und dem Analyzer hergestellt. Es ist ein
Signal von ca. -30 dBm „oben auf dem Heuhaufen“
zu sehen. Das entspricht einer tatsächlichen Leistung
von -15,3 dBm in den 6 MHz zwischen den beiden
grünen Markern. (Das Signal hier ist geringer als
oben beschrieben, weil noch zusätzliche Kabel-
Längen und das externe Dämpfungsglied dazu kommen.)
Der Rauschteppich liegt bei ca. -95 dBm und damit
65 dB unter dem Nutzsignal.
Die mittlere Darstellung wurde mit Einstellung „40“
und externem 20 dB Dämpfungsglied aufgenommen.
Man sieht hier, dass es an beiden Seiten des Nutz-
Signals zu geringen aber messbaren Nebenaus-
sendungen kommt. Der „Noise Floor“ wird um 5 dB
angehoben. Die Nebenaussendungen liegen 60 dB
unterhalb des Nutzsignals, was immer noch sehr gut
ist.
Das untere Bild entstand mit Einstellung „47“ (höchste
Ausgangsleistung) und externem Dämpfungsglied.
Es zeigt höhere Nebenaussendungen auf beiden Seiten,
die 10 dB über dem -95 dBm „Noise Floor“ liegen. Das
liegt aber immer noch in den akzeptablen Limits für
solche Ausgangssignale mit ca. 50 dB unterhalb des
Nutzsignals.
Die Verzerrungen und Spitzen auf einem QPSK DATV
Sendesignal sollten mindestens 30 dB oder mehr
unterhalb des Nutzsignals liegen. Zur Erinnerung …
alle folgenden Verstärkerstufen und/oder Filter
tendieren dazu, dem Signal weitere Verzerrungen
hinzuzufügen und dessen Qualität zu verschlechtern.
8.0 Kontakte
8.1 E-Mail
- Art Towslee - WA8RMC [email protected]
- Charles Nrain - G4GUO [email protected]
- Ken Konechy - W6HHC [email protected]
- Tom Gould - WB6P [email protected]
8.2 Web Site
www.DATV-Express.com
Webmaster - Bob Tournoux - N8NT
8.3 Produkt Support
Yahoo Groups Support Forum for DATV-Express
https://groups.yahoo.com/neo/groups/DATV-Express/info
Man kann sich in dem Forum anmelden, in dem man eine Mail an die folgende Adresse schickt:
