Knackstörungen

Software OpenHPSDR (PowerSDR), Bedienoberfläche
XQ6FOD
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Knackstörungen

Beitragvon XQ6FOD » 18 Mai 2017, 18:38

Hallo allerseits,

seit ich mit der Red Pitaya und PowerSDR angefangen habe, gibt es hier permanent Knackstörungen. Also deutliches Knacken oder Klicken im Lautsprecher, zusammen mit einer momentanen Erhöhung des Grundpegels im Spektraldisplay. Bei normalem Empfang ohne starke Signale fällt das oft gar nicht weiter auf, das Knacken geht im allgemeinen QRM unter. Aber wenn man ein Signal empfängt, das viel stärker ist als alles andere im Band (am besten aus einem Signalgenerator), sind die Störungen nicht zu überhören.

Beim Versuch, PureSignal zu verwenden, stört das Knacken im RX2 so sehr, daß PureSignal falsch korrigiert.

Ich habe jetzt weiter damit experimentiert. Je kleiner die Puffergröße in der Audio-Primary-Konfiguration, und je höher die Samplerate, desto mehr Knacken gibt es. Auch ändert sich der Frequenzinhalt des Knackens: Der Ton wird heller, klingt dann mehr wie en Ticken als ein Knacken. Aber es gibt keine Konfiguration, bei der es nicht knacken würde.

Ob ich einen Audio-CODEC an der RP verwende, oder die Soundkarte im PC, hat keinen Einfluß auf das Problem.

Es handelt sich offenbar um Datenverlust oder falsche Synchronisation bei der Datenübermittlung von der RP an PowerSDR.

Ich habe in meinem PC probeweise alle nicht absolut notwendigen Programme und Windows-Dienste gestoppt. Den größten Einfluß hatte der Firewall (ZoneAlarm). Als ich den gestoppt habe, wurde das Knacken ganz deutlich seltener. Aber auch mit absolut minimal konfiguriertem PC verschwand das Knacken niemals ganz. Auch als ich den PowerSDR auf minimale Samplerate und maximale Puffergröße gestellt habe, wodurch sich eine Gesamtbelastung der CPU von unter 6% ergab, ging das Knacken weiter - weniger zwar, aber trotzdem. Daraus schließe ich, daß es sich wohl um einen Programmfehler handelt, der die Kommunikation so zeitkritisch macht, daß es sogar in einem sehr niedrig belasteten System zu Datenverlusten kommt. Ob der Fehler im PowerSDR steckt, oder in Pavels RP-Software, kann ich allerdings nicht sagen.

Ich habe auch versucht, die Priorität des PowerSDR-Prozesses zu erhöhen. Es ergab sich kein Unterschied.

Wenn ich Pavels andere Software benutze, mit HDSDR, gibt es kein solches Problem. Das beweist, daß es durchaus möglich ist, mit der RP und meinem PC richtig zu empfangen... Und daß es möglich sein sollte, zumindest theoretisch, das auch mit PowerSDR hinzukriegen!

Ich will ja ganz gerne einen schönen SDR auf RP-Basis zusammenbasteln, mit hocheffizienter Endstufe - aber ein Knackradio will ich nicht!

Hat sonst jemand diese Knackstörungen beobachtet? Und besonders: Weiß jemand eine Lösung?

Manfred
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Re: Knackstörungen

Beitragvon DD8JM » 18 Mai 2017, 20:59

Hallo Manfred,

ich habe keine Lösung, vielleicht habe ich auch ein Knacken, bewusst habe ich es aber noch nicht war genommen.

In den ersten Software-Versionen waren diese Effekte durchaus zu hören, besonders bei längerem Betrieb und wenn es nur RX war trat das knacken auf.
Hier wurde dann PowerSDR kurz mit Stopp/Start beendet und das knacken war weg, ich hatte aber das Gefühl die Abstände wurden dann kürzer.

In den neusten Versionen von Pavel und PowerSDR habe ich diese offensichtlichen Störungen nicht mehr gehört.

Vielleicht hilft es, dass Problem weiter einzukreisen, wenn Du mal die Zeus-Software benutzt ob hier den Knacken auch auftritt.

Viel Erfolg

73 Jörg
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Re: Knackstörungen

Beitragvon XQ6FOD » 18 Mai 2017, 21:45

Hallo Jörg,

ob das Knacken ber dir auftritt, kannst du am einfachsten herausfinden, indem du auf einen starken Träger abstimmst. Am besten aus einem Signalgenerator, aber sonst tut es auch ein starker Träger, den du aus der Luft aufschnappst. Er soll allerdings wesentlich stärker sein als alles sonstige, was sich da auf dem Band tummelt. Dann ist das Knacken eigentlich nicht zu überhören. Wenn da bei dir der Empfang sauber ist, heißt es, daß du das Problem nicht hast. Das wäre interessant.

Bei mir ist es nicht abhängig von der Betriebszeit. Es knackt sofort nach dem Start genauso häufig wie nach Stunden Betrieb.

Ich habe mit der Version 3.3.9 angefangen, dann bin ich auf 3.3.15 umgestiegen. Das Knacken blieb gleich. Ältere Versionen habe ich nicht probiert.

In der RP habe ich die Autostart-Version, die sich immer noch auf Pavels Webseite befindet, die also die aktuelle Version sein dürfte.

Mit der Zeus-Software wollte ich es schon vor ein paar Wochen versuchen, aber es geht nicht: Der Installer bricht sofort ab, mit der Meldung "The installer was interrupted before Zeus Radio could be installed. You need to restart the installer to try again." Erneute Versuche bringen aber genau das gleiche Ergebnis. Irgendwas an meinem System schmeckt dem Zeus nicht, nur sagt er leider nicht, was es ist!

Ich habe hier keinerlei residente Antivirus- oder sonstige Software, die eine Programminstallation von sich aus unterbrechen könnte. Daher ist es mir schleierhaft, warum der Zeus-Installer meint, unterbrochen zu werden!

Manfred
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Re: Knackstörungen

Beitragvon DD8JM » 19 Mai 2017, 18:44

Ich habe es jetzt getestet, auch mit meinem Laptop der nur einen Dual Core hat.

Hier habe ich die SampleRate auf 96kHz gestellt und 1024 Buffer.

Die CPU Auslastung lag bei schlechten 40%-50%, mein PC liegt hier bei 10%.

Bei mir ist kein Knacken in der Leitung, auch bei Signalen von 9+40db nicht.

Ich weiß nicht genau welche Software Du beim RP benutzt, hier nochmals der Link zur eco-Version.

https://www.dropbox.com/sh/5fy49wae6xwx ... r.zip?dl=1

73 Jörg
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Re: Knackstörungen

Beitragvon XQ6FOD » 19 Mai 2017, 20:22

Das macht mir Hoffnung! Das heißt, das es ohne Knacken geht! Denn die anderen zwei OMs, die ich schon privat gefragt hatte, haben ähnliche Knackstörungen wie ich.

Die Software, die ich auf dem Red Pitaya habge, ist genau die gleiche die du da verlinkt hast. Also daran kann's nicht liegen.

An der CPU-Auslastung kann es auch nicht liegen, da ich die hier leicht unter 20%, und mit sparsamer Konfiguration auch unter 10% bringen kann. Außerdem habe ich gestern mit dem DPC Latency Checker die Latenz für zeitkritische Prozesse in meinem Computer gemessen, und sie lag im grünen Bereich: Bei laufendem PowerSDR durchschnittlich bei 180µs, maximal bei 380µs, und bei nicht laufendem PowerSDR um die 24µs.

Jetzt würde mich interessieren, welche Windows-Versionen du da benutzt, und wie du die RP-PC-Verbindung machst. Bei mir ist es Windows XP SP3, und die Verbindung geht über einen Router von TP-Link, über Kabel, nicht etwa WiFi. An dem hängt auch das 3G-Modem für meinen Internet-Anschluss. Übrigens habe ich schon bei ausgestecktem Modem getestet, ohne Besserung.

Und die PowerSDR-Version hier ist 3.3.15, benutzt du auch diese, oder welche?

Hat es wohl Sinn, mit einem neueren Windows zu testen? Meine Erfahrung ist, daß der PC mit älteren Versionen schneller läuft. Und dauerhaft bin ich sowieso an XP gebunden, weil zu viele meiner sonstigen Programme auf neueren Versionen nicht laufen, und auch weil ich es einfach nicht mag, daß der Windows andauernd über das Netz plaudert, ohne mir mitzuteilen, was er da treibt... Dem XP habe ich das abgewöhnt, bei neueren Versionen dagegen geht das kaum. Aber wenn nötig, kann ich Windows 7 Ultimate (allerdings nur in 32 Bit) auf eine zur Zeit brachliegende SSD aufspielen und damit testen. Würde mich nur ein paar Stunden "Windows-Freuden" kosten...

Manfred
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Re: Knackstörungen

Beitragvon DD8JM » 19 Mai 2017, 20:45

Betriebssystem am Laptop und am PC = Windows 10 Pro.
Netzwerk = Router Fritz 7490 kein WiFi ist zu langsam.
Oder Laptop <--> RP Netzkabel / Laptop per WiFi zum Internet

PowerSDR 3.3.17 geht ging aber auch mit den Versionen > 3.3.9 ohne Probleme.

Vielleich kannst du mal einen AUDIO-File erstellen um sich das Knacken anzuhören, vielleicht kann man dann besser beurteilen und vergleichen.

73 Jörg
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Re: Knackstörungen

Beitragvon XQ6FOD » 19 Mai 2017, 21:37

Hier habe ich mal ein Beispiel:

Knacken.mp3
(150.54 KiB) 53-mal heruntergeladen


Das ist bei Samplerate 96000, und Puffergröße 1024, mit allen normalen Windows-Diensten und Firewall im Normalzustand, ohne sonstige Aktivität auf dem PC oder dem Netzwerk. Der Träger kommt aus einem alten Signalgenerator mit Röhren.

Manfred
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Re: Knackstörungen

Beitragvon DD8JM » 19 Mai 2017, 22:11

Hallo Manfred,

jetzt weiß ich was Du meist, hier mein Ton und Du wirst hören da ist nichts, somit haben wir kein grundsätzliches Problem beim RP.

Ich denke, dass hilft schon mal weiter.

763 Jörg

PS Du musst die Datei noch entpacken, WAV hatte ich noch nicht frei gegeben als Dateiendung hier im Forum.
Dateianhänge
SDRQuickAudio.zip
(27.8 MiB) 31-mal heruntergeladen
Die Bässe breit die Höhen schmal das ist der Funk aus Wuppertal.
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Re: Knackstörungen

Beitragvon XQ6FOD » 20 Mai 2017, 01:38

Die Datei habe ich nicht runterladen können. Jedesmal bricht der Download ab. Irgendwas stimmt da nicht, oder meine Internetverbindung ist zu lahm für eine Datei in der Größe. Deshalb hatte ich für meine MP3 verwendet! Zum Anhören reicht das, allerdings nicht um die Wellenform zu analysieren.

Macht aber nichts, ich glaube dir auch so! ;)

Und es ist erstmal eine Erleichterung, daß die Sache richtig laufen kann, wenn man nur herausfindet, wie es geht...

Ich habe es inzwischen ohne meinen Router versucht, mit Direktverbindung zwischen RP und PC. Knackt genauso.

Also weiß ich jetzt nicht weiter, als den ganzen Aufwand treiben und Windows 7 auf der freien SSD installieren. Dann kann ich erstens probieren, ob mein PC mit Win7 und PowerSDR das Knacken sein lässt, und zweitens kann ich dann die Installation von Zeus auf Win7 versuchen. Aber das sind einige Stunden Ärger, bis Win7 richtig läuft... Habe ich schonmal gemacht, und dann wieder weggewischt, weil ich die SSD für Linux brauchte.

Interessant wäre es, wenn irgendjemand die RP mit PowerSDR auf Windows XP knackfrei zum Laufen gebracht haben sollte!

Manfred
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Re: Knackstörungen

Beitragvon XQ6FOD » 20 Mai 2017, 05:19

So, nun habe ich Nachtschicht gemacht, über 3 Stunden lang, Windows 7 Ultimate auf die freie SSD installiert, dann PowerSDR drauf und probiert. Ergebnis: Solange ich absolut nichts weiter auf dem PC mache, geht es ohne Knacken! Aber sobald ich irgendetwas anderes mache, auch wenn es nur eine Mausbewegung ist, geht das Knistern und Knacken los.

Es klingt anders als bei Windows XP. Ich habe den Eindruck, daß Windows 7 weniger Overhead hat, aber andererseits mehr und kürzere Aussetzer produziert als XP, wenn mehr CPU-Last vorliegt. Es gibt dann eher ein Knistern, als zeitlich weiter getrennte aber größere Knackser.

Ein Versuch, gleichzeitig mit PowerSDR den Browser zu benutzen, war katastrophal: Massives Knistern und Knacksen, das das Signal fast ganz verdeckte! Der Browser stört bei Windows 7 massiv, bei XP dagegen viel weniger. Dafür knackt es bei XP immer, auch wenn ich sonst nichts mache...

Auch war Windows 7 empfindlicher auf die Puffergröße. Unter 1024 Bytes geht es gar nicht! Da herrscht dann Dauerknistern. Bei XP kann ich dagegen 512 Byte verwenden (weniger Latenz), sogar 256, erst bei 128 steigt das Knacken stark an.

Also scheint das Windows 7 eine eher wackelige Lösung für mein Geknacke zu sein. Das Grundproblem liegt woanders.

Aber offenbar nicht im PowerSDR: Ich habe auf Windows 7 ohne Probleme Zeus installieren können - und das Knacken ist bei Zeus ganz genauso wie bei PowerSDR! Auch so gut wie sauber wenn sonsts auf dem PC nichts los ist, auch einiges Knacken wenn ich die Maus bewege, und auch massive Störungen wenn ich den Browser benutze. Nun frage ich mich, ob Zeus vielleicht intern Teile vom PowerSDR verwendet? Der Quellcode ist ja schließlich öffentlich...

Manfred
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Re: Knackstörungen

Beitragvon XQ6FOD » 20 Mai 2017, 05:46

Und nun noch ein letzter Beitrag, bevor ich nun wirklich zu Bett gehe, sonst graut noch der Morgen...

Ich habe es gerade nochmal versucht mit dem HDSDR und dem entsprechenden RP-Programm von Pavel. Da gibt es absolut kein Problem. Es knackt niemals. Ich kann den PC intensiv belasten, mit etlichen weiteren Programmen, sogar Videoverarbeitung mit 100% CPU-Belastung habe ich probiert, und der Empfang bleibt tadellos sauber. Dann schalte ich wieder zurück auf PowerSDR mit der anderen RP-Software - und es knackt die ganze Zeit. Da steckt also eindeutig der Wurm drin...

Was nun? HDSDR hat eben leider keine gute Sendefunktionalität, sonst würde ich einfach bei dem bleiben...

Manfred
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Re: Knackstörungen

Beitragvon XQ6FOD » 02 Jul 2017, 17:48

In den letzten Tagen habe ich das Knackproblem weiter analysiert. Dabei wurde offensichtlich, daß es sich um zwei verschiedene Probleme handelt!

Einerseits scheint PowerSDR unter gewissen Bedingungen die UDP-Packets, die von der RP kommen, in der falschen Reihenfolge zu verarbeiten! Wenn man so auf einen starken Träger abstimmt, daß sich ein niedrigfrequenter Ton ergibt, und dann den Audio-Ausgang aufnimmt und anschaut, sieht man ganz deutlich, daß plötzlich zwei Stücke von der Wellenform zeitlich vertauscht werden! Und zwar wird ein Zeitraum, der genau den Daten eines UDP-Packets entspricht, um die Dauer von ein oder zwei UDP-Packets vorverschoben.

Ich habe dann die im PC von der RP ankommenden UDP-Packets analysiert, und die scheinen in Ordnung zu sein. Es ist also doch PowerSDR, das da einen Fehler hat. Damit das Problem auftritt, ist es offenbar erforderlich, daß der PC über einen gewissen Grad mit DPCs belastet wird. Dagegen wird das Problem NICHT erzeugt, wenn einfach nur hohe CPU-Belastung durch nicht-DPC-Prozesse vorliegt.

Andererseits gibt es in regelmäßigen Abständen (bei mir etwa alle 35 Sekunden) Aussetzer, die genau der Dauer eines VAC-Buffers entsprechen. Dabei handelt es sich ganz offensichtlich um Fehlen einer Synchronisation zwischen der Sampling Rate des Audio-Ausgangs vom PowerSDR, die ja durch den Quartz auf der RP vorgegeben wird, und derjenigen der Soundkarte, die ihren eigenen Quartz hat. Da gehört eine selbstanpassende Resamplingfunktion in das Programm , um diese Knackser zu vermeiden - oder einer Phasensynchronisation zwischen den Taktgebern der RP und der Soundkarte, was aber weniger praktisch ist.

Auf meiner Webseite über die RP usw habe ich das Ganze nochmal erklärt, und die entsprechenden Oszillogramme beigefügt:

http://ludens.cl/Electron/SDR/redpitayasdr.html

Manfred
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Re: Knackstörungen

Beitragvon DF3DZ » 13 Sep 2017, 23:47

Moin, bitte das LAN- Kabel wechseln. Der Stecker muss aus Metall sein.
73 de DF3DZ, Dieter Dortmund
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Re: Knackstörungen

Beitragvon XQ6FOD » 14 Sep 2017, 03:02

Hallo Dieter,

Ich kann mir beim besten Willen nicht denken, welchen Unterschied ein Stecker aus Metall bewirken könnte, zumal die Knackprobleme, die ich hier hatte und zum Teil noch habe, allesamt Softwareprobleme sind. Es gibt keinerlei Störungen im Ethernet-Verkehr selbst, wie ich mittels Analyse des Ethernet-Verkehrs feststellen konnte.

Was allerdings stimmt, ist daß eine fehlerhafte oder gestörte Ethernet-Verbindung zu ganz ähnlichem Knacken führen kann. Das war bei mir aber nicht der Fall.

Ich nutze jetzt die Gelegenheit, hier kurz zu berichten, was sich seither getan hat. Auf meiner Webseite hatte ich das schon vor fast drei Wochen getan.

Nun, Warren Pratt hat sich der Sache angenommen, und schon seit einigen Wochen ist das schlimmste Problem, das der falschen Ordnung der UDP-Pakete, gelöst. Das Problem entsteht im Winsock2, nicht im PowerSDR selbst. Im Klartext: Die UDP-Pakete werden von der RP in der richtigen Reihenfolge gesendet, vom PC in der richtigen Reihenfolge empfangen, aber Winsock2 ändert manchmal die Reihenfolge, wenn durch zu lange Ausführungslatenz nicht jedes Paket sofort einzeln verarbeitet werden kann, und liefert die Pakete dann in der falschen Reihenfolge an PowerSDR.

Warren hat einen zusätzlichen Puffer eingebaut, mittels dem sich die falsch geordneten Pakete wieder in die richtige Reihenfolge bringen lassen. Damit ist jetzt das dauernde Knistern und Knacken völlig weg! Was bleibt, ist ein dicker Knacker alle paar Minuten, der aus der fehlenden Synchronisation des RP-Taktes mit dem Audiokartentakt herrührt. Warren schrieb mir vor wenigen Tagen, daß er dafür auch schon eine Lösung programmiert hat, diese aber erst in Thetis eingebaut hat, und noch nicht in PowerSDR. Das kommt dann noch.

Ansonsten kriege ich jetzt nur noch Knacker, wenn der Computer überlastet wird, was aber im normalen Betrieb nicht vorkommt.

Dann hat Pavel in seiner Software ET-Betrieb möglich gemacht, und ich habe damit auf Anhieb erstaunlich gute Ergebnisse erhalten: Ohne PureSignal einen IMA3 von 50dB bei Gesamtwirkungsgrad von knapp 80%! Allerdings erst mit einem kleinen Testverstärker von 12W. Bauteile für eine große Endstufe sind unterwegs. Aber das ist ein anderes Thema...

73,
Manfred

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