<html>
  <head>
    <meta content="text/html; charset=windows-1252"
      http-equiv="Content-Type">
  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">
    <div class="moz-cite-prefix">On 07/06/2015 06:56 PM, Evan Chavis via
      USRP-users wrote:<br>
    </div>
    <blockquote
cite="mid:CAO5Q+bQrwU_AsrHUbg_phpMvbgtZAdCkL+6biQWo+gMhAvk45Q@mail.gmail.com"
      type="cite">
      <div dir="ltr">I think my initial description of my receiver was
        pretty misleading so I'll try again:
        <div><br>
        </div>
        <div>I'm not trying to feed the received signal into a
          microphone and use it as a speaker or anything.  I was just
          using parts from an old microphone so that I could record what
          was being received on the wire I'm using as an antenna on my
          computer; I was using the audio jack from what used to be a
          microphone and attached a wire(the receiving antenna) where
          the part of the microphone that picked up audible noises used
          to be.  I guess I really should have left any mention of
          microphones out of my initial question.</div>
      </div>
      <div class="gmail_extra"><br>
      </div>
    </blockquote>
    So, would it be reasonable to describe your set-up as:<br>
    <br>
    USRP-->TX antenna  ~~~~~~~~~ AIR GAP ~~~~~~~~~  your RX
    antenna--->PC sound card         ????<br>
    <br>
    If you are getting demodulation there of your transmitted audio it
    is only because of two things:<br>
    <br>
    (A) slight imbalances in the delivered 400MHz (or whatever) sinusoid
    will lead to tiny amounts of envelope detection of your AM signal as
    seen by<br>
          the low-pass filter that is in all sound cards.<br>
    <br>
    (B) the semiconductor inputs on your sound-card  input have
    non-linearities that also effect a kind of envelope-detection, which
    is then<br>
          sampled by your sound card.<br>
    <br>
    Ideally, you want that "envelope detection" to happen before the
    sound card, which will be nicely sampling an audio signal (perhaps
    weak, but an audio signal).<br>
    <br>
    So, what you want for a receiver is more along the lines (and I
    think the other Marcus already discussed some of this):<br>
    <br>
    Antenna-->RF
    filter--->detector-diode--perhaps-some-audio-gain---->sound
    card<br>
    <br>
    There are other topologies that will work as well (just as in
    software, there are many different ways to solve any given problem
    in analog RF hardware).<br>
    <br>
    Now the other effect, which we can talk about, but which is unlikely
    in this scenario, is band-pass sampling, leading to aliasing being
    seen by the sound card.<br>
      When you under sample signal, it gets aliased back into the pass
    band of whatever is sampling, and the details depend on the
    sample-rate, but ALSO on<br>
      the analog bandwidth out in front of the sampler--sound cards
    typically have analog bandwidth going up to only 50-80kHz or so,
    depending on sound-card<br>
      design and ADC design.<br>
    <br>
    See this Wikipedia article about Nyquist:<br>
    <br>
    <a class="moz-txt-link-freetext" href="https://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist_rate">https://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist_rate</a><br>
    <br>
    <br>
    <br>
    <br>
    <br>
    <blockquote
cite="mid:CAO5Q+bQrwU_AsrHUbg_phpMvbgtZAdCkL+6biQWo+gMhAvk45Q@mail.gmail.com"
      type="cite">
      <div class="gmail_extra">
        <div class="gmail_quote">On Mon, Jul 6, 2015 at 6:21 PM, Evan
          Chavis <span dir="ltr"><<a moz-do-not-send="true"
              href="mailto:echavis@umich.edu" target="_blank">echavis@umich.edu</a>></span>
          wrote:<br>
          <blockquote class="gmail_quote" style="margin:0 0 0
            .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex">
            <div dir="ltr">Thanks for the responses everybody.  I'm
              aware that the receiver I described is far from ideal, I
              just wanted to see how clear of a signal I would be able
              to receive using just a wire and the audio jack from an
              old microphone was one way to allow me to record what the
              wire was picking up on my computer.
              <div><br>
              </div>
              <div>On Sylvain's points:</div>
              <div><br>
              </div>
              <div>Good to know about the filtering that would have to
                be done if at some point I do end up using an
                amplifier.  I had already discovered from experimenting
                that I get a much clearer signal if I don't have the
                gain set as high as it can be on the daughterboard, and
                I will keep in mind that if I do end up using an
                amplifier I might be better off keeping the signal
                between +-.8 rather than +-1.  My only question would be
                when you say "tx to the USRP at a higher sample rate
                than needed" what do you mean?  Maybe I'm just confused
                because I'm transmitting from the USRP and not to it? 
                Do you mean the original signal I'm giving the USRP to
                transmit should be provided at a higher sample rate?  I
                phrased the sentence with the 31.5 in it very poorly, I
                recognize that the daughterboard is NOT transmitting
                31.5 dBm, I meant to just ask whether the gains would be
                added or not and I used 31.5 as the number because it is
                the upper end of the gain range given by uhd_usrp_probe
                and I wanted to illustrate in my question that I was
                asking about whether the gain selected on the
                daughterboard would impact the gain outputted from an
                amplifier.  Also, good to know about keeping the power
                output below the maximum possible to stay within the
                linear region.</div>
              <div><br>
              </div>
              <div>On Marcus' points,</div>
              <div><br>
              </div>
              <div>No worries about the harshness, I too would prefer
                that I avoid any unnecessary encounters with the
                authorities and I appreciate any help I can get on
                forums.  I understand that just a plain wire attached to
                what used to be a microphone is not an efficient antenna
                and that since an RF signal follows the inverse square
                law, the signal will be only 1/4 as strong at twice the
                distance and so on.  Maybe my sense of scale isn't as
                good as it should be when dealing with RF, but when I
                receive my USRP's signal with a rtl-sdr, a cheap sdr but
                still a much more efficient receiver than the one I'm
                interested in, the range is improved but still not large
                enough that I would have thought I was in any danger of
                melting anything or alerting the authorities that I'm
                transmitting.  I have been trying to think
                of/experimenting with ways to improve my signal without
                just adding more power.  Mostly playing around with
                filtering through GnuRadio and changing the gain levels
                of the daughterboard; If I am missing something obvious
                I'd love to know what it is.  I'll see if I can find a
                copy of the handbook you mentioned, so far I've been
                using wikipedia but maybe the handbook will be a better
                resource.</div>
            </div>
            <div class="HOEnZb">
              <div class="h5">
                <div class="gmail_extra"><br>
                  <div class="gmail_quote">On Mon, Jul 6, 2015 at 4:49
                    PM, Sylvain Munaut <span dir="ltr"><<a
                        moz-do-not-send="true"
                        href="mailto:246tnt@gmail.com" target="_blank">246tnt@gmail.com</a>></span>
                    wrote:<br>
                    <blockquote class="gmail_quote" style="margin:0 0 0
                      .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex">Hi,<br>
                      <span><br>
                        <br>
                        > My questions are, what do I need to
                        consider when looking for an amplifier<br>
                        > to use with a USRP, are there any special
                        problems a beginner would be<br>
                        > likely to miss when trying to use those 2
                        things together?<br>
                        <br>
                      </span>Filtering !<br>
                      <br>
                      SDR outputs are very often not all that clean and
                      have plenty of<br>
                      harmonics and images and stuff like that.<br>
                      When you just use the raw output at low power you
                      can often just<br>
                      ignore them because they're going to be 10+ dB
                      lower than the main<br>
                      signal and so that's low power enough to be
                      ignored.<br>
                      <br>
                      However as soon as you start amplifying, those
                      imperfections will get<br>
                      amplified too and will start interfering with
                      other transmissions.<br>
                      <br>
                      To reduce the images you want to TX to the USRP at
                      a higher sample<br>
                      rate than needed and apply sharp digital filtering
                      to your signal<br>
                      (sharper than what the USRP itself can do in the
                      FPGA).<br>
                      <br>
                      You might also want to configure the analog
                      bandwidth as small as<br>
                      possible (although I don't think that's applicable
                      to the USRP1+SBX<br>
                      since there is no variable analog bw there).<br>
                      <br>
                      To reduce the intermodulation products you want to
                      not drive the<br>
                      components too hard. So make sure to only make
                      your signal swing<br>
                      between +- 0.8 and not 1.0 for instance. You also
                      want to not put all<br>
                      the gain stages at maximum. Back off a bit, like
                      80% or so, so that<br>
                      you keep all of them in their most linear regions.<br>
                      <br>
                      Finally to get rid of the harmonics, you want an
                      external band pass<br>
                      filter that's center around your frequency of
                      interest. Minicircuits<br>
                      has those too. You can for example use two of
                      them, one between the<br>
                      SDR and your external amplfier and then one after
                      your amplifier (to<br>
                      get rid of the harmonics added by your amplifier).
                      If you only have<br>
                      one, then place it after the amplifier.<br>
                      <span><br>
                        <br>
                        <br>
                        > Also, if an<br>
                        > amplifier's gain is listed at 20 dB, would
                        that be 20 dB on top of the 31.5<br>
                        > the daughterboard is capable of outputting,
                        or would the amplifier be<br>
                        > useless in that it is capable of providing
                        less power than the daughterboard<br>
                        > itself?<br>
                        <br>
                      </span>1) Your daughter board is definitely not
                      outputting 31.5 dBm ...<br>
                      <br>
                      2) The gain will de added to the daughter board
                      output as long as<br>
                      you're not saturating the amplifier. See the P1db
                      rating for a<br>
                      guideline of maximum power (Output power at 1dB
                      compression). For<br>
                      instance, the zx60-v63+ you linked to has a P1db
                      of 17.8dBm at 2G ...<br>
                      so it's even less than 100 mW.<br>
                      <br>
                      3) You _DEFINITELY_ want to keep the total output
                      power of the<br>
                      amplifier like > 3 dB below the rater P1db so
                      that you're well within<br>
                      the linear region and your signal isn't distorted
                      and you don't create<br>
                      too much harmonics.<br>
                      <br>
                      Note that (3) actually depends on the modulation
                      and external<br>
                      filtering quality. For some modulation like GMSK
                      (used in GSM), you<br>
                      can use amplifiers in their non-linear region and
                      rely on external<br>
                      filter to get rid of unwanted harmonics. This is
                      why GSM amplifiers<br>
                      are cheap to make. OTOH when working with high
                      PAPR modulation (like<br>
                      OFDM), then you actually need to backoff way lower
                      than the P1dB just<br>
                      because during the peak of the signal you need
                      your amplifier to still<br>
                      be linear. And that's why amplifying LTE is much
                      harder and you get to<br>
                      advanced and crazy stuff line pre-distortion ....<br>
                      <span><br>
                        <br>
                        > And third, how is a device such as this
                        one:<br>
                        > <a moz-do-not-send="true"
                          href="http://www.minicircuits.com/pdfs/ZX60-V63+.pdf"
                          rel="noreferrer" target="_blank">http://www.minicircuits.com/pdfs/ZX60-V63+.pdf</a>
                        powered?  The data-sheet<br>
                        > gives the numbers 5 V and 69 mA but I don't
                        see an obvious way to power it<br>
                        > aside from just soldering wires onto the
                        marked bumps that say +5 and<br>
                        > ground, is that the actual intended way to
                        do it?<br>
                        <br>
                      </span>Yes, it is.<br>
                      <br>
                      Some other can also be powered by providing a DC
                      bias on their output<br>
                      port using a separate bias-tee. That's not the
                      case for this one<br>
                      though AFAICT.<br>
                      <br>
                      <br>
                      Cheers,<br>
                      <br>
                          Sylvain<br>
                    </blockquote>
                  </div>
                  <br>
                </div>
              </div>
            </div>
          </blockquote>
        </div>
        <br>
      </div>
      <br>
      <fieldset class="mimeAttachmentHeader"></fieldset>
      <br>
      <pre wrap="">_______________________________________________
USRP-users mailing list
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:USRP-users@lists.ettus.com">USRP-users@lists.ettus.com</a>
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://lists.ettus.com/mailman/listinfo/usrp-users_lists.ettus.com">http://lists.ettus.com/mailman/listinfo/usrp-users_lists.ettus.com</a>
</pre>
    </blockquote>
    <br>
  </body>
</html>