Description du projet:

L'ensemble développée par F1DOJ se compose d'un logiciel écrit pour fonctionner avec le système d'exploitation Linux Mandriva 2009-1 et d'une carte modulateur QPSK sortie HF sur 25 Mhz à construire en composants discrets. Le coût de cette réalisation est chiffré à moins de 100 euros pour l'ensemble avec le fifo (janvier 2012).

L'ordinateur (PC) doit tourner à 2,4ghz mini pour de la vidéo en direct ou un peu moins pour l'émission de mires uniquement (stockées sur l'ordinateur). Ce PC doit avoir soit un port parallèle rapide (sinon il faut installer un port parallèle, carte PCI additionnelle généralement plus rapide que le port d'origine) ou un port USB (voir option).

Le PC doit aussi être équipé d'une carte d'acquisition vidéo Hauppauge WIN TV PVR150.

Le système d'exploitation utilisé est Linux Mandriva 2009-1.

La carte modulateur QPSK est équipée d'un chip FIFO à Mémoire 64K ou 128K (Cypress CYC4271V ou CYC4291V), de circuits intégrés TTL, de composants discrets montés sur un circuit imprimé simple face. L'entrée se connecte sur le port parallèle du PC; la sortie modulée se fait en 25mhz.

Le programme développé par Michel F1DOJ est réalisé en assembleur, il est composé de deux fichiers "essai3 qui est le lanceur et mpg2psk le cœur du système" le tout pour une valeur d'environ 170 ko. il permet grâce à son érgonomie graphique, sans connaissance particulière de Linux, de changer certains paramètres de l'émission : PID vidéo,PID audio, le port d'entrée (Parallèle/Usb*), le FEC, le DEBIT vidéo, le nom de chaine, la taille de la mémoire du FIFO, les formats d'images 352x288 - 352x476- 640x480 - 720x576.
 

Dans la réalisation proposé le Symbol Rate (SR) est fixé à 1500ksymbol/s, mais il peut être modifié en changeant les connections du diviseur de fréquence sur la carte, ou en ajoutant plusieurs quartz commutables. Michel F1DOJ, utilise un petit montage simple pour changer son SR un oscillateur BFR91 avec 3 quartz commutés par diodes avec une division par 8 ex: SR 1024 : quartz 8192 Khz, SR 1500 : q. 12 Mhz, SR 1667 : q. 13.336 Mhz

En quelques clics il est possible de convertir des images .JPG ou bien des vidéo .AVI en fichier .PSK  utilisé par le programme de F1DOJ. (Le fichier .psk est un fichier video codé en DVB-S.)

Le logiciel DATV-F1DOJ permet aussi le multiflux .Il est possible d'envoyer simultanément une émission en direct sur un premier canal et une mire sur un autre. Deux chaines seront visibles sur votre démodulateur. Le multiflux démarre en appuyant sur la touche "étoile" du clavier.
 
USB - Michel, F1DOJ, a développé une interface Port parallèle/Usb pour utiliser le modulateur QPSK sur un PC portable ne possédant pas de port parallèle (fréquent de nos jours).
Le PC portable utilise en acquisition vidéo une interface de capture Audio/Vidéo USB. Cette référence est impérative le driver pour Linux ayant été développé spécifiquement pour ce matériel par Michel.

Les Résultats :
Que ce soit avec la carte HAUPPAUGE et le port parallèle ou l'interface Usb nous constatons un leger retard en live d'environ de 1 à 2 secondes seulement, ceci est dû à la gestion des bits par logiciel. En comparaison le traitement par microprocesseur induit des retards plus importants (jusqu'à 10s).
Avec l'usb c'est la joie de faire du mobile ou du portable avec du plus léger.Voir "réalisation1" dans la rubrique photo.
Ensuite faire preuve d'imagination pour réaliser le mélangeur et son ampli sur la fréquence de votre choix !

Explication du montage:

La partie H.F :
On utilise une horloge au choix, dans mon montage 100 Mhz suivi par une double bascule jk (74F74) pour obtenir 4 signaux en quadrature de 25 Mhz, puis d'un troisième composant (74LS00) pour mélanger les voies I ,Q et I/,Q/ et d'un filtre simplifié pour limiter la largeur du spectre au débit symbole.


La partie modulateur I et Q :
Elle est composée d'une entrée parallèle (prise imprimante), d'une porte XOR (74LS86) pour doubler l'horloge générée sur la broche strobe, suivi d'un composant mémoire FIFO de 32k ou plus, 128k dans mon cas, d'une horloge et d'un diviseur (HEF4040) permettant de choisir le débit, d'un démultiplexeur (74LS238) pour piloter les 2 composants (HEF4066) permettant de switcher les bits 2 par 2, pour obtenir les 2 voies I Q, puis de portes inverseuses (74LS04) pour I/ et Q/. Ces 4 voies I,Q et I/,Q/ sont injectées dans le 74LS00 de la partie HF décrite ci dessus.

Principe de fonctionnement:
Avant toutes choses, il est impératif de savoir que le traitement vidéo complet doit être plus rapide que la vitesse de stream. Dans mon cas à 1500 Ks/s pour multiplexer, son et vidéo sortant de la carte, + codage canal, il faut environ 5 secondes pour 1 minute de vidéo, ce qui permet d'être toujours en attente que le buffer soit presque vide.

La mémoire FIFO possède une broche presque vide (PAE il ne reste plus que 7 octets) reliée a la prise imprimante sur la broche 11, le logiciel adéquat en attente sur cette broche va charger par l'intermédiaire de la prise imprimante des rafales d'octets (27744) pour remplir le FIFO, L'horloge d'entrée du FIFO est générée sur la broche 1 (strobe) qui grâce au 74LS86 permet de présenter un octet sur chaque front montant et descendant de cette broche augmentant ainsi le débit d'envoi dans le FIFO de 30%.

Sur l'entrée du FIFO RCLK on applique l'horloge issue du diviseur HEF4040 pour récupérer chaque octet stocké dans le FIFO. La fréquence doit être égale au quart du débit symbole désiré, exemple : pour un débit symbole de 1000 ks/s if faut appliquer une fréquence de 250 Khz, (dans mon cas 1500 ks/s j'applique une fréquence de 375 Khz).

Pour la commutation des interrupteurs (HEF4066), permettant de récupérer les bits 2 par 2, on devra appliquer sur le démultiplexeur (74LS238) 2 fréquences (dans le cas de 1000 ks/s) 250khz et 500khz, (dans mon cas pour 1500ks/s 375khz et 750 khz), permettant en sortie d'avoir les 4 signaux nécessaires pour la commande des HEF4066.
Les 4 sorties de chacun des 2 switchs (HEF4066) sont reliées ensembles pour produire les 2 signaux I et Q qui sont complémentés dans le 74LS04 pour fournir I/et Q/.
Ces 4 signaux sont injectés à travers des résistances de 100 ohms dans le 74LS00 ou 74F00 pour mélanger à la H.F.
Les 4 sorties du 74LS00 sont reliées à un pont de 4 condensateurs de 1nf appairés si possible et de 4 résistances de 220 ohms à la masse, les 4 branches sont reliées entres elles à travers 4 résistances de 100 ohms et éventuellement de 2 résistances ajustables pour le réglage de l'équilibrage.

 

A) Pour une utilisation en fixe, Il faut, un ordinateur de bureau rapide cadencé au moins à 2,4 Gigahertz ayant deux emplacements PCI libres, avec comme OS sur le disque dur « Linux Mandriva », le logiciel de traitement DATV, une carte additionnelle port parallèle haut débit, une carte PVR 150, un câble de liaison parallèle et la carte QPSK (câble de bonne qualité et le plus court possible).

 

B) Pour une utilisation portable, il faut un ordinateur portable très rapide avec l'option interface USB qui vient s'enficher sur la prise parallèle de la carte QPSK. Un module de capture Audio/Vidéo USB qui permet de rentrer la vidéo et l'audio.