아마추어 무선사의 승리

[HL2IR]

오늘은 Hermes-Lite SDR 무전기 이야기를 해보려 합니다.

구입한지 3년이 지나는 동안 제일 많이 사용한 무전기 이기 때문입니다.

그동안 고장 한번 없고 어떤 문제도 없이 목적한 통신을 잘해주었고 특히 5W RF 앰프는 안전장치는 TR이 고온이

되었을 때 Sutdown되는 기능 한 개밖에 없는데도 그 동안 수 많은 실수에 견디고 어전히 7W 고출력을 내고 있습니다.

보여드리는 동영상은 샤크룸에 있는 43인치 TV에서 SparkSDR software를 사용하여 7 Mhz SSB 교신과 10.136, 14.074, 18.100 MHz FT-8교신을 동시에 수신하는 것을 보여 드리는 것으로 Band를 선택하면 즉시 송수신이 가능 합니다. Full Duplex이므로 SSB 송신 중에 타 밴드 FT-8은 계속 수신합니다.

이 프로그램은 영국의 아마추어 무선사 M0NNB Alan이 개발한 것이고 이 분 덕분에 이렇게 편리한 아마추어 무선 통신을

할 수 있기 때문에 아마추어 무선사의 승리 라고 말씀 드리는 것입니다.

HL2IR은 아마추어 무선사가 개발한 Hermes-Lite 무전기와 SparkSDR software만 사용하여 FT-8 Mode DXCC를 완성

하였습니다.

Hermes-Lite 무전기의 설계 구성을 다시 한 번 요약 해 보겠습니다.

SDR 무전기의 핵심 부품은 3개의 LSI 반도체 칩입니다.

그중 한 개는 ADC/DAC/LNA 기능과 광대역 모뎀기능을 가진 12bit 칩이고

둘째는 통신기능을 전담하는 Cyclone IV FPGA 이며

마직만 한 개는 디지털화 한 통신 신호를 원거리에 있는 컴퓨터에 1 Gbs/100Mbs

속도로 전송하는 1 Gbs Ethernet 칩입니다.

Hermes-Lite 무전기의 크기는 손바닥 만하고 가격은 $350 정도 합니다만 25년 전만 해도 SDR 무전기의 크기는

FPGA 나 DSP 기능을 하는 반도체가 엄청 많이 필요해서 전력 소모가 크고 사과박스나 라면박스 크기에

무개도 상당해 무전기 랙이 필요했고 가격도 수만 달러 대로 엄청 났습니다.

SDR의 핵심 기능을 한 두 개의 칩으로 대체한 칩들이 여러 회사에서 나오면서 크기가 줄어들고 전력 소모도 크게 줄고

가격이 폭락하게 되어서 그 혜택을 오늘 보고 있는 것입니다.

아마추어 SDR 무전기를 처음 만든 미국의 FlexRadio는 2003년에 SDR-1000을 시장에 내놓고 당시 Open source 프로그램

이었던  PowerSDR을 사용케 하였습니다.

($1,399 100W Ver./$925 1W ver.)

무전기는 검은 상자에 아무런 조정장치가 없어 Black Box라 불렀습니다.

안테나를 통해서 들어온 신호는 Black Box와 PC를 연결 하여 PC에 설치된 전용 SDR 프로그램이 나누어 처리 하도록

한 것입니다.

SDR 무전기는 Black Box의 칩을 바꾸지 않고 다양한 무선 통신 서비스를 소프트웨어의 조작만으로 하나의 단말기에서

이용 할 수 있습니다.

스펙트럼 효율을 극대화하고 이종의 무선 접속 환경에서 통신 규격의 세대간 진화에 제한 받지 않는 Scalability를 제공 합니다.

다양한 주파수와 규격을 수용하는 멀티밴드, 멀티모드의 유연한 구조를 가지는 특징이 있습니다.

멀티밴드 속의 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸어 주는 ADC의 발달과 멀티모드의 정보를 고속으로 처리해 주는

디지털 하드웨어의 발달이 SDR의 핵심입니다.

이와 같은 성능을 가진 Black Box는 상당기간 개정 없이 사용되고 Software만 교체하면 무전기의 성능을 바꿀 수 있는 것입니다.

Hermes-Lite 무전기도 이러한 Black Box중 하나라 보시면 될 것 같습니다.

마지막으로 Hermes-Lite 무전기에서 사용하는 Software에 대해 간단히 말씀드립니다.

1. PowerSDR

Open source 프로그램으로 FlexRadio에서 가져다가 자사의 무전기에 사용토록 했으나 지금은 독자적인 프로그램

SmartSDR을 개발 사용함에 따라 FlexRadio에서 개선된 부분까지 Open source로 되 돌려 놓은것입니다.

사용해본 결과 SSB 통신은 가장 안정되고 송신 음질 출력 모두 우수 합니다.

특이 수신음 NR기능은 환상적으로 모든 노이즈가 제거되며 신호음이 변형 되지 않습니다.

2.Thetis

PowerSDR Open source를 가지고 아마추어 무선사 MI0BOT가 개정 하여 성능를 향상 중인 프로그램으로

기능 구성 GUI등 이 PowerSDR과 같으나 회면이 좀더 예쁜 것 외에는 무었이 좋은지 모르겠습니다.

3. SparkSDR

아마추어 무선사 M0NNB가 개발한 프로그램으로 오늘 동영상으로 보여 드리는 프로그램입니다. 윈도우 뿐만 아니라

Mac, Linux, Ubuntu등 다양한 컴퓨터에 설치 됩니다.

SSB,CW외 모든 디지털 모드(PSK31, WSPR, JT9, JT65, FT8, FT4, FST4, FST4W)에서 운용함.

4. LinHPSDR

아마추어 무선사 M5EVT가 개발한 프로그램 입니다.

Linux환경에서 사용하는 프로그램으로 사용해보지 못했습니다.

5. SDR Console

아마추어 무선사 G4ELI가 개발한 프로그램으로 왼도우 에서만 가동됨

송신 시 토크파워가 크지 않아 사용 않 하고 있습니다.

6. Quisk

아마추어 무선사 N2ADR 이 개발한 프로그램으로 윈도우, Linux, Rasbperry Pi 환경에서

가동 합니다.  Python이란 컴퓨터 언어로 된 프로그램이 Open source로 되어 있어

프로그램 작성 실력이 있는 사람은 누구나 필요한대로 확장과 개정을 하여 사용 할 수

있습니다.

7. PiHPSDR

아마추어 무선사 DL1YCF가 개발한 프로그램으로 Linux와 Raspberry Pi 에서 가동 합니다.

컴퓨터가 없어 사용해 보지 못했습니다.

8. SDR++

아마추어 무선사 ON5RYZ가 개발한 프로그램으로 수신 전용 입니다.

송신 기능도 넣겠다고 했으므로 기다리고 있습니다.

이 프로그램은 이전에 까페에 소개 하였습니다.

위에 소개한 아마추어 무선사들이 개발한 프로그램들은 지금도 계속하여 사용자와 개발자가 대화 하면서 성능 향상을

하고 있으며 추후 새로운 프로그램도 많이 나오기를 기대 합니다.

Black Box 형태의 Hermes-Lite 무전기의 성능 향상에 대한 논의는 구굴 Discussion Grop을 통해 의견 수렴한 결과를 아래에

첨부 하였으니 참고 하시기 바랍니다.

주파수를 VHF/UHF까지 확대하자는 것과 출력을 높이는 것 기타 입출력 장치 확대 등 인데 Hermes-Lite 프로잭트가

$900 정도 가격의 오리지날 Hermes Board를 $300 대 로 낮추어 설계 하되 성능은 해치지 않는 것으로 사용자 의견이

뫃아 졌으므로 가성비가 중요 합니다. 사용자들의 요구가 다양한 많 큼 가성비를 맞추기가 쉽지 않아 보입니다.

오리지날 Hermes Board는 주파수는 50Mhz까지 사용 할 수 있지만 PA Amp가 없어서 PA Amp와 Amp용 Low pass filter를

구입자가 만들어야 합니다.

softerh...@gmail.com

2021. 12. 6. 오전 6:45:23

받는사람 Hermes-Lite

Hi Group,

I have closed the survey and here are the results:

https://docs.google.com/forms/d/1j-JWiFoBHh8PEnfcuqmwTnAKb5IunV6kwLtyRgDcB2s/viewanalytics

I included comments. Four or five people identified themselves but their comments didn't seem of a private nature to me so I just published all comments. Thanks for the comments in this survey and in the group threads. I've read and considered every comment. If and when I start serious work on any of these project, I will post more details, questions and discussion.

The clearest result in my opinion is that people would like to see a Hermes-Lite 2.1 with updated FPGA. The larger and similarly priced Efinix FPGA is also interesting to me as it opens up many possibilities like more advanced DSP, more skimming receivers, better buffering for wifi, a small RISC-V soft processor for control, etc. One common requirement for all the proposed projects is RTL clean-up and porting to another FPGA. I'll probably work on this along with the CW keyer first.

Another common theme beyond what I proposed was the desire for more bands (VHF/UHF), more power and better peripheral integration (transverters, PAs, ALC). To be honest, I am a die-hard QRP digital mode operator who wants to be able to use a radio remotely. The HL2 already meets all my desires but has grown larger than my initial expectations. It is very unlikely that I will have the motivation, interest or expertise to work on VHF/UHF, PAs or peripheral integration. What I am willing to do is the following:

• If I revisit the HL2 layout, make minor changes to better facilitate others working in these areas. Minor changes means roughly less than 5% PCB rework. I am not ripping up and redoing large portions of the layout. Possible small rework includes making i2c more accessible for mixers, running some specialized IOs in the new inner layers of the HL2.1 PCB, adding a silicon switch for RX instead of RX2 and RX3 in parallel, etc. I would also try to accommodate similar interfacing wishes in any new project.

• Make small updates to the gateware again to facilitate others. This includes improved i2c pass through, i2c broadcasting of command words, uart pass through, control of a few extra IO signals, etc.

• Pay for out-of-pocket prototyping expenses for HL2 companion card or enhancement projects. For example, a run of 10 boards to test a new design. We have enough money in the R&D and repair funds to cover this.

• Help prepare the project for production and sale by Makerfabs. I have established connections with Makerfabs, know what they like, and can help expedite and simplify this process. 

All of this assumes following of the contributor guidelines, using github (managing contributions from several people is a nightmare without a revision control system. Git is a good standard. Learn how to use it.), keeping everything open source, and not forcing unnecessary forks of the project. A good example of this is the N2ADR filter board (use this link if you want to build of that project as it links to production code). I also hope that efforts by Bill and/or others to build a small RP2040-based board to offload IO results in something similar.

If people are interested in a more major redesign of the HL2 or new SDR, maybe Art who has already created his own versions of the HL2 might be willing to take on design and layout of a complete new board. I think that with guidance from this group, we could come up with something that appeals to many people yet requires minimal gateware changes. Also, something that can be built from parts readily available to Art, but also acceptable for small batch manufacturing by Makerfabs.

73,

Steve

kf7o

[HL1FY]

Hermes Lite 2에 대한 기술적인 설명을 해 주셨는데 소생의 경우에는 그져 소귀에 경읽기...ㅋㅋ(죄송) 장님 코끼리 뒷다리 만지는 격이옵니다만... 그래도 덕분에 HL2를 구입하고 이것 저것 Soft ware 를 접해 보면서 아직은 정상 쾌도에 올라서진 못했지만.. 나름데로의 길을 더듬거려 갑니다. (언제 정상 쾌도에 오를지는 제 자신도 모릅니다만...ㅎㅎ) 선두주자로서 후발주자들에게 많은 도움을 주시는 HL2IR om님께 무한 감사를 드리옵니다.

[HL2IR]

FY 황오엠님과 Hermes-Lite 무전기로 쌍방 교신해 보는 날을 고대 합니다.
앰프는 HG OM님이 만들어 교신하고 계시니 도움을 받으시면 해결이 되리라 믿습니다.
PC 마이크를 사용해도 음질이 좋으므로 더이상 다른 장비는 필요하지 않으실 겁니다.
(스피커는 PC스피커 사용)
프로그램은 SSB는 PowerSDR, FT-8은 SparkSDR을 권해 드립니다.

[HL1FY]

안내와 지도 감사합니다.. 현장 마무리가 끝나면 그래도 시간이 좀 있올 것으로 저 자신도 기대합니다. 가르침에 따라 성공하겠습니다. 감사합니다..