PhaseLatch гонит почти 20 МГц I/Q через старый FX2LP в 8 битах

В июльской демонстрации GQRX принял от PhaseLatch поток шириной 19.375 МГц: на экране поместился большой участок FM-диапазона. Между платой и компьютером работал USB 2.0 High-Speed, а транспортом служил Cypress FX2LP — контроллер из эпохи, когда SDR с десятками мегагерц полосы обычно собирали совсем иначе. Широкое цифровое окно стало результатом жёсткого выбора формата: в этом режиме данные идут как 8-битные I/Q-отсчёты.

PhaseLatch построен вокруг HT9201ARSZ, двухканального 10-битного АЦП класса 20 MSPS с мультиплексированным параллельным выходом. FX2LP принимает выборки через Slave FIFO и отправляет их bulk-пакетами по 512 байт. В проекте опубликованы схема, разводка, прошивка USB-моста и утилиты хоста, поэтому эту цепочку можно разбирать от ножек АЦП до формата потока.

USB съедает разрядность

У USB здесь есть простая, почти жестокая арифметика. При 16-битном выравнивании двух каналов поток требует примерно 4N MB/s, где N — частота дискретизации в MSPS. Уже 10 MSPS на канал дают около 40 MB/s — предельный устойчивый темп, который автор указывает для удачного сочетания компьютера и USB-контроллера. Текущая прошивка настраивает 8-битный FIFO. Такой транспорт оставляет место для режима около 20 MSPS комплексного I/Q, хотя исходный АЦП имеет 10-битную разрядность.

Именно этот компромисс делает проект интереснее обычной истории про дешёвую плату. Он показывает, где заканчиваются красивые параметры АЦП и начинается физика интерфейса: пара лишних битов удваивает трафик, а USB не хранит запас пропускной способности для чужого удобства. Для спектрального обзора широкое окно иногда ценнее, для слабых сигналов и соседних мощных передатчиков потребуется вернуться к 10-битному режиму и сузить поток.

Почему 20 МГц ещё не означают 20 МГц эфира

Радиосигнал в PhaseLatch приходит с отдельной платы PhaseLoom. Это входной радиотракт прямого преобразования с коммутирующим квадратурным детектором типа Tayloe и синтезатором гетеродина Si5351. Смешивание сразу выдаёт I и Q в базовой полосе, после чего их можно оцифровать двумя каналами. Ранняя версия PhaseLoom, описанная в марте, ограничивала наблюдаемую аналоговую полосу примерно 650 кГц. Поэтому мартовское обещание «20 MHz SDR» описывало замысел цифровой части, а не готовую полосу приёма.

Последующая демонстрация подтверждает жизнеспособность широкого цифрового конвейера, однако измерительного паспорта приёмника пока нет. Публичные материалы не содержат таблиц SFDR, ENOB, IMD3, подавления зеркального канала, уровня постоянной составляющей в нуле спектра и потерь пакетов на долгом прогоне. Сам автор продолжает работу над фильтрами, входным смесителем и калибровками I/Q. Эти детали определят, сколько из 19.375 МГц окажется полезным эфиром, а не просто данными из USB.

Приёмник пока просит измерительный стол

Оценка около $50 относится к целевому BOM проекта, а не к цене готового прибора: нужны обе платы, FX2LP-совместимый модуль, питание, соединители и конкретная RF-обвязка. Зато PhaseLatch уже даёт редкую для любительского SDR точку входа: узкое место можно увидеть, измерить и передвинуть собственными руками — от разрядности FIFO до полосы аналогового тракта.