SINAD, GUIDA IN LINEA


GENERALITÀ
----------

Se ti piacciono la radio e le misure, Sinad ti può interessare perché misura il rapporto SINAD, utile per conoscere le prestazioni dei ricevitori e non solo quelle.

Prima di passare alla descrizione di Sinad, leggi quali sono le condizioni che devi accettare se vuoi usarlo.



CHI USA IL PROGRAMMA ACCETTA TUTTE LE CLAUSOLE ESPOSTE QUI SOTTO
----------------------------------------------------------------

1) Gianfranco Tarchi, autore del programma, ne concede, a titolo gratuito, la licenza d'uso a chiunque, privati e non.

2) La proprietà del software resta all'autore.

3) Chi entra in possesso di una copia del programma è autorizzato a farne altre copie e a distribuirle, purché conformi all'originale e a titolo gratuito. L'autore permette la distribuzione sui CD-ROM allegati alle riviste, purché il CD sia compreso nel prezzo della rivista stessa. Il programma può essere distribuito anche via Internet, purché a titolo gratuito. È FATTO ESPLICITO DIVIETO ALLA DISTRIBUZIONE IN SITI OVE SI PAGHI IN QUALUNQUE MODO IL SOFTWARE SCARICATO.

4) CHI USA QUESTO PROGRAMMA LO ACCETTA COSÌ COM'È ("AS IS"), SENZA ALCUNA GARANZIA, NÉ ESPLICITA NÉ IMPLICITA, DA PARTE DELL'AUTORE CHE DECLINA OGNI RESPONSABILITÀ PER DANNI DERIVANTI DALL'USO DEL PROGRAMMA STESSO, ANCHE SE DOVUTI A PROPRI ERRORI.

CHI NON È D'ACCORDO CON LE CLAUSOLE PRECEDENTI NON DEVE USARE QUESTO PROGRAMMA.



REQUISITI HARDWARE & SOFTWARE
-----------------------------

Sinad richiede il sistema operativo Microsoft Windows Xp o superiori, ma dovrebbe funzionare anche con le versioni più vecchie, purché a 32 bit.
I requisiti minimi per l'hardware sono:
- processore Intel Atom N450 (usato sui netbook) o equivalenti;
- la RAM necessaria a Windows più 100 MB circa, dipende dalle impostazioni e dal tempo d'uso;
- almeno 50 MB di spazio libero sul disco rigido.

La potenza di calcolo richiesta alla CPU dipende da alcuni parametri d'uso, ma dovrebbero bastare anche PC poco potenti.



INSTALLAZIONE
-------------

Da questo punto di vista, Sinad non segue le direttive Microsoft: la mia idea è che un programma non dovrebbe alterare la configurazione della macchina su cui viene installato. Perciò l'installazione di questo software consiste nel creare una directory e nel copiarci tutti i file contenuti nel file .ZIP di distribuzione. Ho anche limitato l'uso del registro: per quanto dipende da me, Sinad scrive i suoi dati di configurazione su un file di testo di nome Sinad.cfg posto nel path dove è l'eseguibile. In questo modo, se tu decidessi di non usare più Sinad, lo potresti eliminare quasi completamente togliendo i suoi file dalla directory d'installazione e cancellando la sua directory di lavoro (indicata più avanti). Alcune funzioni di Windows richiamate dal programma scrivono qualcosa sul registro e questo non posso evitarlo, perché non dipende da me.
Copia il programma e gli altri file in una directory, di nome Sinad, sul disco rigido C; non è un obbligo, ma nel seguito userò questo nome; se vuoi cambialo pure.

Crea, a mano, un collegamento per eseguire il programma. La riga di comando deve essere: C:\Sinad\Sinad.EXE

Questi sono i file distribuiti:
Sinad.EXE              il programma vero e proprio
Sinad.CFG              il file di configurazione
Sinad.TXT              la guida in linea che stai leggendo, in formato testo, non modificarlo mai

Altri file, necessari anch'essi, sono:
MSCOMCTL.OCX           controlli comuni di Windows 6.0
MSVBVM60.DLL           modulo di run-time di Visual Basic 6.0
VB6IT.DLL              per l'uso della lingua italiana
Forse essi sono già sul tuo PC, ma è sempre meno probabile vista l'età dello strumento usato per sviluppare Sinad: Microsoft Visual Basic 6.0 edizione professional, classe 1998.



COSA FA SINAD
-------------

Sinad permette di ricavare il rapporto SINAD, ovvero (S + N + D) / (S + N), dove S è il segnale utile, N è il noise, D è la distorsione armonica (e, nel caso di questo programma, anche d'altra natura, per esempio d'intermodulazione).

In assenza di distorsione, o con bassi valori di questa, il SINAD equivale al rapporto (S+N)/N e va benissimo per le misure di noise floor e simili.

C'è un altro valore interessante: la frequenza del picco con potenza massima tra i segnali visti nel dominio della frequenza.



COME LAVORA SINAD
-----------------

L'input del programma è l'uscita di un ricevitore connesso, di norma, a un generatore di RF.
La misura del SINAD vuole che il segnale utile, S, sia a una frequenza ben precisa, stabilita in 1 kHz per default, ma modificabile con il file di configurazione.
La misura è relativamente accurata, ritengo meglio di +-2 dB nel range 20-40 dB e meglio di +-1 dB tra 2 e 20 dB, fascia quest'ultima ove è compreso il valore di 3 dB molto importante nelle misure di minimo segnale distinguibile (MDS), intermodulazione, bloccaggio ecc. Non posso garantire le accuratezze indicate, poiché ci sono alcune variabili per me fuori controllo (la qualità della scheda audio, per esempio).  Dal confronto con Spectrum Lab, l'eccellente programma di Wolfgang Buescher, DL4YHF, emerge una differenza di circa -0,2 dB (Sinad rispetto a SL); tale differenza può diventare maggiore, fino a quasi -1 dB, qualora SL usi il parametro "internal average (#FFTs)" diverso da zero: in questo caso Sinad dovrebbe dare risultati più accurati, perché fa le opportune correzioni.
La misura è eseguita continuamente senza richiedere l'intervento dell'operatore, ma il valore si adegua ai cambiamenti con una certa inerzia, la quale, com'è configurato per default il programma, vale circa 30-40 secondi. Questo tempo di reazione al cambiamento sarebbe modificabile, come indicato più avanti, ma il sistema migliore è usare la funzione "Reset Media" del menu Strumenti, che si attiva premendo Ctrl+m. Così facendo, i valori mostrati si adegueranno prontamente a ogni nuova condizione.


GUIDA VELOCE ALL'USO DI SINAD
-----------------------------

Se vuoi provare subito il programma, giusto per prenderci confidenza, segui le istruzioni qui sotto.

- collega l'audio dell'RX all'ingresso microfono del PC, usando un trasformatore da 600 ohm del tipo "modem";
- puoi usare ogni altra interfaccia con idoneo isolamento tra RX e PC e con una buona linearità di risposta;
- se non hai un'interfaccia, collega un microfono esterno al PC e accostalo all'altoparlante dell'RX;
- usando un microfono la misura sarà poco precisa, TE LO SCONSIGLIO FORTEMENTE;
- molto raramente un collegamento diretto, via cavo, RX-PC può danneggiare il PC o l'RX,
- ma spesso un collegamento diretto introduce del noise;
- accendi l'RX e aspetta 20-40 minuti perché sia a regime;
- sintonizza l'RX e il generatore e regolali come devi per fare la misura che t'interessa;
- regola il volume dell'RX PER AVERE UN NORMALE VOLUME D'ASCOLTO, né troppo basso né troppo alto;
- esegui Sinad;
- sul pannello oscilloscopio devi avere livello massimo tra 0,1 e 0,95 volte il massimo dell'ADC;
- se il segnale fosse troppo forte riduci sul PC la sensibilità del microfono, non il volume dell'RX;
- questo programma ammette livelli del segnale d'ingresso molto vari, basta non saturare l'ADC;
- per come fare la misura vedi "Test Procedures Manual", disponibile in formato PDF sul sito ARRL;
- Sinad, una volta in esecuzione, mostra chiaramente il valore SINAD;
- Sinad usa il dispositivo di registrazione predefinito, verifica che sia quello cui mandi il segnale;
- se così non fosse clicca di destro sull'altoparlante in basso a sinistra e scegli "Dispositivi di registrazione"
-   poi clicca di destro sull'ingresso microfono (esterno) e scegli "Imposta come dispositivo predefinito"
-   poi chiudi e rilancia Sinad.



I PANNELLI DI SINAD
-------------------

Quando esegui il programma vedi una finestra con quattro pannelli.
Partendo da sinistra in alto e procedendo in senso orario troviamo:
- un pannello di testo "Informazioni", con sfondo rosso scuro, che mostra alcuni dati relativi al funzionamento del programma;
- un pannello grafico "Oscilloscopio", con sfondo verde scuro, che mostra l'andamento nel tempo del segnale;
- un pannello di testo "SINAD", con sfondo nero, che mostra il valore del rapporto SINAD;
- un pannello grafico "Spectrum scope", con sfondo nero, che mostra lo spettro del segnale applicato alla scheda audio.



IL PANNELLO "INFORMAZIONI"
--------------------------

Il suo scopo è mostrare tutti i dati disponibili e come lavora il programma. Esso, inoltre, permette l'uso di Sinad come frequenzimetro audio. Il pannello "informazioni" si trova in alto a sinistra ed ha lo sfondo rosso scuro.

"Freq.picco" è la frequenza del segnale più forte nell'ambito preso in esame, ambito che dipende dai parametri forniti, più esattamente dalle frequenze del filtro passa banda usato: Fre_Frequenza_Filtro_Da e Fre_Frequenza_Filtro_A. La frequenza indicata è quella con il picco di massima potenza compreso tra gli estremi del filtro passa banda. Il valore della frequenza è ottenuto dai campioni provenienti dall'ingresso microfono, portati nel dominio della frequenza (DF) con la FFT (Fast Fourier Transform, trasformata veloce di Fourier). Dalle potenze ricavate con la FFT si ottiene una media di più misure, in numero simile al parametro Num_Elem_Media_Fft e questa media è il dato mostrato. 
La risoluzione della misura della frequenza è molto migliore di quella offerta dalla FFT (indicativamente Sample_Rate_Nominale / Num_Sample_A_Fft, in realtà dipende anche dalla finestra usata) perché il programma fa uso di un raffinato algoritmo d'interpolazione dovuto al ricercatore Marek Gasior e visibile sul sito del CERN.

"Pot.picco" è la potenza relativa in dB del picco di cui si è parlato subito sopra, in "Freq del picco", ed è anch'essa frutto di una media come quella per la frequenza. In questo programma le ampiezze sono espresse in dB rispetto al valore massimo gestibile dall'ADC, ma le ampiezze del pannello informazioni sono calcolate dal valore efficace e perciò ho preferito chiamarle potenze relative, mentre nello spectrum scope c'è il valore di picco. Non è previsto un processo di calibrazione perché lo scopo del programma non è misurare delle potenze, ma solo un rapporto tra due potenze, la qual cosa è fattibile anche senza una calibrazione dei livelli.

"Freq.sinad" è la frequenza del segnale più forte all'interno del notch SINAD, cioè nel range di frequenza che va da Fre_Frequenza_Nota_Dut - Fre_Frequenza_Banda_Notch_Sinad / 2 fino a Fre_Frequenza_Nota_Dut + Fre_Frequenza_Banda_Notch_Sinad / 2. Se tutto è OK, il suo valore dev'essere uguale a "Freq.picco". Invece, se questa frequenza fosse diversa da "Freq.picco", avremmo un errore che sarebbe automaticamente segnalato sulla prima riga di questo pannello con la scritta "*** ERRORE: FREQUENZA DEL PICCO FUORI DAL NOTCH ***". Se la frequenza fuori dal notch è quella che interessa occorre ritoccare la sintonia (la frequenza modulante in AM/FM), mentre in casi particolari può servire il comando "Insegui il massimo" del menu Strumenti, richiamabile con CTRL+i.

"Pot.sinad" è la potenza del picco (NON "DI picco") descritto a "Freq.sinad". Se tutto è OK dev'essere uguale a "Pot.picco". È calcolata dal valore efficace, mentre nello spectrum scope c'è il valore di picco.

"SINAD" è il rapporto (segnale + noise + distorsione) / (noise + distorsione), ovvero (S+N+D)/(S+N) espresso in dB. Con distorsione qui s'intende distorsione armonica e ogni altro segnale fuori dal notch. Il valore è abbastanza accurato per il parametro Tipo_Finestra = 2 (Hann). I due decimali mostrati non hanno nulla a che vedere con l'accuratezza della misura: sono mostrati solo per comodità dell'utente che potrà vedere anche minime tendenze al cambiamento nel caso di segnali molto stabili. SINAD si ottiene dai due dati precedenti, in dB anch'essi, nel modo seguente: SINAD = (S + N + D) - (N + D).

"S/(N+D) è il rapporto segnale su noise più distorsione. Esso differisce dal SINAD perché solo il segnale viene confrontato con la somma di rumore e distorsione. Il calcolo è fatto sempre senza filtro. In assenza di distorsione, si può averne la conferma dallo spectrum scope, coincide col rapporto S/N. Un tempo si preferiva il rapporto (S+N)/N perché era più facile da misurare, ma oggi nonb è più cosi. Il rapporto S/(N+D) differisce molto dal SINAD per valori di segnale molto deboli, ad esempio un SINAD = 0,25 dB corrisponde un S/(N+D) = -12,28 circa, mentre i valori elevati quasi coincidono. Si deve fare attenzione a non confondere i due parametri. Il valore è abbastanza accurato per il parametro Tipo_Finestra = 2 (Hann).

"S+N+D" è la potenza totale in dB del segnale più il noise più le distorsioni.

"N+D" è la potenza totale in dB del noise più le distorsioni.

"SINAD C-Mess" è il rapporto SINAD di cui sopra, ma ottenuto applicando all'ingresso audio un filtro C-Message.

"SINAD CCITT"  è il rapporto SINAD di cui sopra, ma ottenuto applicando all'ingresso audio un filtro CCITT.

"Noise / Hz" è il livello MEDIO del noise floor all'interno della banda del filtro passa banda, normalizzato nella forma relativa a 1 Hz di banda. Per com'è calcolato, il dato ha solo valore indicativo e rappresenta il livello visibile sullo spectrum scope.
Segue un altro dato, racchiuso tra parentesi, che deriva dalla misura del valore efficace della tensione di noise ed è anche corretto per l'errore di spectral leakage dovuto alla particolare finestra usata; il valore RMS trovato è riportato alla banda di 1 Hz. Misurando il noise con uno strumento a vero valore efficace, preceduto da un filtro con la stessa banda di quello usato da Sinad, otterremmo un valore proporzionale a questo (al totale, non a quello riportato a 1 Hz), uguale se le ampiezze fossero calibrate. Sommando al valore di "Noise / Hz" il valore 10 * log(Fre_Frequenza_Filtro_A - Fre_Frequenza_Filtro_Da) si ottiene il valore (N+D) in assenza di D.

"Noise floor" è il livello medio del noise floor all'interno della banda del filtro passa banda, la sua potenza si vede sullo spectrum scope in forma di striscia rosso scuro. La parte superiore della striscia rossa è il livello medio del noise floor. Corrisponde a "Noise / Hz" moltiplicato per il numero di Hz corrispondente a un "bin" della FFT ovvero Sample_Rate_Nominale / Num_Sample_A_Fft. Per com'è calcolato, il dato ha solo valore indicativo.

"SINAD rispetto ai due toni più forti" è il SINAD calcolato considerando segnale utile non solo il tono usato per il SINAD normale, ma anche il secondo tono in ordine di ampiezza. Il calcolo viene fatto solo se i due toni differiscono di 3 dB al massimo. La frequenza del secondo tono non ha vincoli, ma perché la misura abbia senso deve differire poco dal primo: si può provare con 900 e 1.100 Hz o 1.000 e 1.100. Non si possono distanziare i due toni di oltre 300 Hz e il più basso in frequenza deve essere almeno 3 volte la distanza. I due toni devono avere ampiezze uguali o quasi. 

"Cicli fatti" è il numero di cicli di misura compiuti da Sinad da quando è partita la misura. Esso ha un significato puramente informativo. Prima che un cambiamento sia del tutto recepito nei valori mostrati dal programma dovrai attendere un numero di cicli pari ad almeno due volte il valore di Num_Elem_Media_Fft.
Segue il numero di cicli trascorsi dall'ultimo reset della media. Tale operazione si richiede con l'apposita voce del menu Strumenti oppure la chiede automaticamente il programma dopo un overflow dell'ADC per evitare errori nelle misure.

"Sample rate" è la velocità nominale di campionamento, in Hz o Sa/s che dir si voglia, dell'ADC della scheda audio. Il modo di sceglierla è questo: impostalo almeno al doppio della massima frequenza che può dare l'audio del ricevitore nel modo prescelto. Infatti, la massima frequenza gestibile nei dati campionati, detta di Nyquist, è pari a sample rate / 2 (teorema di Nyquist Shannon), perciò, una volta stabilita la massima frequenza che t'interessa, raddoppiala e questo è il sample rate minimo da usare. Con i 12.000 Hz proposti come default si elaborano segnali fino a 6.000 Hz, per SSB-CW-RTTY è più che sufficiente. Per l'AM, con un filtro da 15 kHz usa almeno 16 kSa/s.

"Campioni FFT" è il numero di campioni contenuti in ciascun gruppo di dati che viene passato alla FFT ed elaborato in ogni ciclo. A causa dei limiti connessi all'algoritmo FFT usato dal programma, questo valore dev'essere una potenza del 2, come 2048, 4096, 8192, 16384, 32768,... Con sample rate di 12.000 Sa/s, i valori più indicati per le attività di Sinad sono 4096 o 8192. Il valore di default, 4096, copre gran parte dei possibili impieghi. Per esaminare un dettaglio con lo spectrum scope puoi salire a 8192, 16384, 32768... Ma ricorda: per le misure di frequenza è meglio suntare sul programma SCounter.

"Finestra" I campioni di ogni gruppo passato alla FFT sono attenuati all'inizio e alla fine del gruppo per evitare un eccessivo quanto irreale contenuto di armoniche. La finestra Hann, rappresentata dal 2 nel parametro Tipo_Finestra, è adeguata per l'uso con Sinad, anzi è l'unica per la quale ho inserito dei coefficienti di correzione e quindi dà la massima accuratezza nella misura del SINAD.

Se t'interessano misure molto accurate di frequenza, puoi usare l'unione delle due finestre, Blackman e Hann, cui corrisponde il numero 6. Normalmente non c'è motivo di cambiare finestra salvo per apprezzare una differenza di frequenze audio inferiore a 1 ppm, ma questo programma non è nato per tali misure, per esse usa Wwv.exe.

"Media FFT su" è il numero di cicli le cui ampiezza vanno a far media. In realtà il meccanismo è diverso e assai più sfumato: usando, per esempio, 10 si nota che gli effetti di un cambiamento breve e brusco permangono più a lungo di 10 cicli. Con un sample rate di 12.000 Sa/s, i valori consigliati sono 10-25 per 4.096 campioni, 5-25 per 8.192, 3-15 per 16.384. Un valore più basso dà maggiore prontezza nella risposta, un valore più alto dà maggiore accuratezza e stabilità di lettura.

"Durata ciclo" è la durata di ciascun ciclo di misura. Di norma, si tratta del tempo che occorre all'ADC, che digitalizza alla velocità di Sample_Rate_Nominale campioni al secondo, per raccogliere Num_Sample_A_Fft campioni. Solo per macchine estremamente lente il ciclo potrebbe durare di più, ma con Sinad, grazie ai parametri impostati, questo accade solo su PC molto, ma molto vecchi.

Qualora l'insieme dei segnali all'ingresso fosse di ampiezza vicina al massimo gestito dall'ADC (oltre 0,95 * MAXADC) sulla prima riga del pannello comparirebbe la scritta "* SEGNALE TROPPO FORTE *" e il colore delle scritte, da giallo, diverrebbe rosso. In tal caso devi ridurre un po' il livello del segnale agendo sulla sensibilità dell'ingresso microfono della scheda audio. Quando l'ampiezza del segnale giunge al massimo gestito dall'ADC o lo supera, il colore diventa lilla e la misura è inattendibile: in tale caso i dati sulla destra non sono mostrati e compare invece la scritta overflow.
Benché lo strumento dia indicazioni attendibili anche con segnali di livello bassissimo, fino a 40-60 dB sotto il massimo livello dell'ADC, ho ritenuto opportuno segnalare livelli troppo bassi con la scritta "* SEGNALE DEBOLE *" e il colore delle scritte che da giallo diventa bianco. L'impostazione del parametro è fissa a 0,1, 20 dB sotto il massimo livello dell'ADC.



IL PANNELLO "OSCILLOSCOPIO"
---------------------------

Il suo scopo è mostrare, nel dominio del tempo, il segnale presente all'ingresso. Il "colore dei fosfori" è giallo, ma diventa rosso nel caso il segnale d'ingresso sia vicino al massimo gestibile dall'ADC. In caso di saturazione il colore diventa lilla. Nel caso di segnale troppo debole, invece, il colore dei fosfori diventa bianco. C'è anche una piccola scritta col valore di tensione relativo al massimo gestibile dall'ADC.



IL PANNELLO "SINAD"
-------------------

Il suo scopo è mostrare il valore del rapporto SINAD, con o senza filtro secondo il parametro Tipo_Filtro, con caratteri di dimensioni più grandi e perciò più leggibili. Sotto la scritta col valore SINAD compare la scritta "C-MESSAGE" oppure "CCITT" quando viene mostrato il valore ottenuto con il filtro omonimo. Mostrando il valore ottenuto senza filtri non compare alcuna scritta.
Nel pannello "Informazioni", invece, si vedono i valori di SINAD senza e con entrambi i filtri.
Sotto il rapporto SINAD sono mostrate la frequenza in Hz del picco all'interno del notch SINAD e la corrispondente potenza relativa in dB (potenza RMS). Anche questi valori sono gli stessi del pannello "Informazioni".
Quando c'è un overflow dell'ADC i dati non sono mostrati e compare la scritta "Overflow"; le medie, inoltre, sono resettate per non portarsi dietro l'errore.



IL PANNELLO "SPECTRUM SCOPE"
----------------------------

Il suo scopo è mostrare, nel dominio della frequenza, i segnali su cui il programma lavora. Sinad usa dati medi calcolati su tempi non troppo lunghi, perciò lo spettro del pannello è, per default, con le ampiezze medie (parametro As_Con_Ampiezze_Medie a True). In questo modo la risposta dello spettro a eventuali cambiamenti è più lenta, ma meno legata ai capricci del noise.

Per default il programma lavora con la frequenza del segnale voluto pari a 1.000 Hz, è il parametro Fre_Frequenza_Nota_Dut. In queste condizioni il programma rileva la frequenza del picco all'interno del notch, centrato su questa frequenza e ampio Fre_Frequenza_Banda_Notch_Sinad, per default 100 Hz. Questa piccola fetta nel dominio delle frequenze è detta notch perchè le frequenze in essa comprese sono escluse dal calcolo di noise e distorsione. Il range di frequenze del notch è evidenziato tramite un rettangolo verde, largo Fre_Frequenza_Banda_Notch_Sinad Hz, visibile nella parte alta del pannello.
Se il picco di potenza massima fosse relativo a una frequenza fuori dal rettangolo verde, sarebbe necessario agire sulla sintonia del ricevitore o su quella del generatore RF; sarebbe anche d'aiuto la frequenza "Freq.picco" mostrata nel pannello "Informazioni". La funzione "Insegui il massimo" del menu Strumenti serve solo in casi particolari, in questo caso te la sconsiglio.

Più in basso c'è un rettangolo rosso, largo e basso, che individua, con la sua larghezza, il range di frequenze nel quale sono calcolati il noise e la distorsione, range fissato dai parametri Fre_Frequenza_Filtro_Da e Fre_Frequenza_Filtro_A. Se vedi molto noise, o armoniche, fuori da questo range amplia i parametri "filtro" appena visti in modo da non escludere nulla d'importante. Il lato superiore del rettangolo rosso indica il noise floor.

Gli estremi della scansione di frequenza dello spectrum scope, i parametri As_Frequenza_Da e As_Frequenza_A, è bene che siano lasciati a zero entrambi: in questo modo il programma mostrerà tutto lo spettro disponibile, da zero a Sample_Rate_Nominale / 2.
Volendo, con le voci "Zoom ampiezza spectrum scope" e "Zoom frequenza spectrum scope" del menu Vedi si può esaminare più in dettaglio il segnale. Un dettaglio in frequenza davvero tale richiede che Num_Sample_A_Fft abbia un valore abbastanza alto; con sample rate di 12.000 Hz consiglio 16384 o anche più, mentre per la normale misura consiglio il default, pari a 4096, o anche 8192. Un aumento del sample rate comporta un corrispondente aumento del numero di campioni.
Il dettaglio in ampiezza dello spectrum scope risente dello "scallop loss" che si può evitare con la finestra "Flat top" associata al valore 7 del parametro Tipo_Finestra. Per esaminare in dettaglio le ampiezze consiglio l'uso della funzione "Picchi di ampiezza" del menu Vedi; il cambio del tipo finestra è indicato solo per gli utenti esperti.

La presenza di due picchi all'interno del notch (area verde) darebbe luogo ad errori di misura, perché il programma considera solo il picco più forte tra quelli nel range del notch. In caso di dubbio usa lo zoom o agisci sugli estremi in frequenza dell'analizzatore di spettro per ingrandire il range notch e, se occorre, aumenta il numero di campioni, Num_Sample_A_Fft.

Gli estremi relativi all'ampiezza, di solito, vanno bene con i valori di default.

I parametri dello spettro iniziano tutti con As_.



LE FUNZIONI DI SINAD
--------------------

La funzione principale del programma è la misura del SINAD, il rapporto (S + N + D) / (N + D), ove S è il segnale utile, N è il noise e D è la distorsione armonica. Questo programma tratta ogni segnale presente nel range di frequenza fuori dal notch come se fosse distorsione, qualunque ne sia la vera origine.

Una funzione secondaria del programma è la misura di frequenze audio con buona accuratezza, specialmente se si calibra la scheda audio. Per spingere al massimo la risoluzione della lettura della frequenza del picco occorre un segnale con pochissimo noise.

Il comportamento del programma è controllato dal suo file di configurazione, Sinad.CFG, che è fornito con valori ottimali per la misura del SINAD. Vedi "GUIDA VELOCE ALL'USO DI SINAD" per sapere come procedere.

Altri componenti del programma, come lo spectrum scope, sono pensati come ausilio alla misura del SINAD e non sono adatti all'uso come strumenti autonomi.



LA CALIBRAZIONE DELLA SCHEDA AUDIO
----------------------------------

Per misurare accuratamente la frequenza è necessario calibrare la scheda audio usata.
Questo programma legge le frequenze audio, fino alla frequenza di Nyquist, con una risoluzione che può scendere sotto 1 parte su un milione. Ma l'accuratezza è nettamente peggiore, di solito 10-50 ppm, perché è legata al clock della scheda audio. Con la calibrazione se ne rileva l'errore grazie alla misura di una frequenza ben conosciuta e s'istruisce il programma a fare la dovuta rettifica. Il parametro Cal_Fattore_Per_SR_Vero  è usato per determinare il sample rate reale: SR reale = SR nominale * Cal_Fattore_Per_SR_Vero.
- La misura del SINAD non è influenzata dalla calibrazione della frequenza, per cui, se non vuoi misurare delle frequenze, ti va bene il valore 1.
- Ricorda che la calibrazione vale per la singola scheda audio, l'uso di un'altra o di un altro PC ti obbliga a ripeterla e a cambiare il valore del parametro.

COME FARE
Procurati una nota di riferimento dalla frequenza accurata ad almeno 1 ppm, per esempio 1.000,000 Hz, applicala all'ingresso microfono del PC col programma in funzione. Richiama la funzione "Calibrazione Frequenza" del menu "Strumenti" e indicale la frequenza esatta della nota di riferimento (frequenza nota). Il programma farà i calcoli necessari, userà la nuova calibrazione e la salverà sul file Sinad.cfg.
È opportuno che la nota di riferimento dia luogo a un SINAD di 20 dB o più. N.B. questo SINAD è quello che si vede dopo avere richiesto la funzione di calibrazione: non è detto che coincida con quello normale perché la frequenza di riferimento può anche essere fuori dall'intervallo intorno a Fre_Frequenza_Nota_Dut.

METODO ALTERNATIVO (SCONSIGLIATO PERCHÉ PIÙ MACCHINOSO)
Metti il parametro Cal_Fattore_Per_Sr_Vero a 1, salva il file Wwv.cfg e rilancia il programma.
Procurati una nota di riferimento dalla frequenza accurata ad almeno 1 ppm, per esempio 1.000,000 Hz, applicala all'ingresso microfono del PC e col programma leggi la frequenza "Freq.picco" che indica, supponiamo esagerando, 1.020,000 Hz. Il SR della scheda audio è inferiore al nominale, più lento, perciò la lettura di frequenza è superiore. Calcola il rapporto tra la frequenza vera e quella letta, ossia 1.000,000 / 1.020,000 = 0,980440, e metti il valore trovato nel parametro visto sopra. Chiudi il programma e fallo ripartire verificando che stavolta la lettura sia corretta. Usa la virgola come separatore dei decimali e occhio a lasciare il parametro allineato con gli altri, uno spazio in più o in meno gli impedirebbe di funzionare.



IL FILE CON I PARAMETRI
-----------------------

Riporto sotto le righe del file con i valori consigliati, quelli di default presenti in origine.
00000 00000 Num_Elem_Media_Fft                       15
00000 00001 Num_Sample_A_Fft                         4096
00000 00002 Sample_Rate_Nominale                     12000
00000 00003 Tipo_Finestra                            2
00000 00004 As_Con_Ampiezze_Medie                    True
00000 00005 As_Ampiezza_A                            0
00000 00006 As_Ampiezza_Da                           -120
00000 00007 As_Ampiezze_In_Db                        True
00000 00008 As_Frequenza_A                           0
00000 00009 As_Frequenza_Da                          0
00000 00010 Cal_Fattore_Per_Sr_Vero                  1
00000 00011 Fre_Frequenza_Nota_Dut                   1000
00000 00012 Fre_Frequenza_Filtro_A                   5900
00000 00013 Fre_Frequenza_Filtro_Da                  40
00000 00014 Fre_Frequenza_Banda_Notch_Sinad          100
00000 00015 Osc_Ampiezza_A                           1
00000 00016 Osc_Ampiezza_Da                          -1
00000 00017 Osc_Ampiezze_In_Db                       False
00000 00018 Osc_Tempo_A                              10000
00000 00019 Osc_Tempo_Da                             0
00000 00020 Osc_Trigger_Level                        0
00000 00021 Osc_Trigger_Pos_A                        0
00000 00022 Audio_In_Output                          True
00000 00023 Tipo_Filtro                              0
00000 00024 Db_Over_Noise_Picchi                     30
00000 00025 Input_Device_Id                          0
00000 00026 Output_Device_Id                         0


Il formato dev'essere rigorosamente questo, il programma non ammette neppure uno spazio in più o in meno.

Se vuoi provare a cambiare qualche parametro, fai prima una copia di sicurezza del file Sinad.cfg, in questo modo potrai sempre tornare allo stato iniziale del programma. Dopo il cambiamento verifica che il parametro sia allineato con gli altri

P00) Il parametro Num_Elem_Media_Fft rappresenta il numero di gruppi di campioni che vanno a fare media nel determinare le ampiezze nel dominio della frequenza. Tale media smorza le variazioni casuali dovute al noise e rende più stabile la lettura del SINAD. I valori ottimali dipendono dai parametri Sample_Rate_Nominale e Num_Sample_A_Fft: con i loro valori di default (12000 e 4096) useremo valori tra 10 e 50, valori bassi per risposte veloci anche se più instabili, valori alti per risposte stabili anche se lente. Il valore proposto di default, 15, è un buon compromesso orientato alla velocità. Un raddoppio di Sample_Rate_Nominale, necessario per ricevitori con banda passante ampia, dev'essere accompagnato da un raddoppio del numero di campioni presenti in un gruppo da inviare alla FFT, Num_Sample_A_Fft, mentre Num_Elem_Media_Fft resterà uguale.

P01) Il parametro Num_Sample_A_Fft rappresenta il numero di campioni presenti in un gruppo da trattare con la FFT. L'algoritmo usato, uno dei più comuni e veloci, costringe all'uso di potenze del 2: 1024, 2048, 4096, 8192, 16384,32768, 65536,... Ma non si tratta di una limitazione importante, anzi nella maggior parte dei casi si può ignorare. Un aumento di questo parametro aumenta la risoluzione in frequenza dello spettro. Con sample rate di 12000 Sa/s ti invito a non scendere sotto il valore di 4096. Vedi anche il parametro P00 per altre informazioni.

P02) Il parametro Sample_Rate_Nominale rappresenta il numero di campioni acquisiti in un secondo dalla scheda audio (Sa/s) o, è lo stesso, la frequenza di campionamento in Hz. La massima frequenza gestibile con i dati campionati è pari alla metà della frequenza di campionamento ed è detta frequenza di Nyquist. Perciò, se fmax è la massima frequenza audio riproducibile dal ricevitore in prova, nel modo operativo prescelto, useremo Sample_Rate_Nominale pari ad almeno 2 volte fmax, meglio un po' di più.
Il valore consigliato è 12000, valido per SSB, CW, RTTY e AM stretta, purché con filtri larghi al massimo 5 kHz a -6 dB (9 kHz per l'AM). Per filtri più larghi, tipo i ceramici e gli LC, e per l'AM larga consiglio 24000, come per l'FM stretta. Per l'FM larga prova con 48000, ma ricorda che il programma non è adatto ad applicazioni hi-fi.

P03) Il parametro Tipo_Finestra rappresenta il tipo di finestra usata per trattare i campioni di un gruppo da passare alla FFT. La necessità di attenuare i campioni vicini all'inizio o alla fine del gruppo deriva dalla forte presenza di componenti a frequenze vicine a quella del segnale (spectral leakage) quando si dà alla FFT un campione di sinusoide pura. La "forte presenza di componenti a frequenze vicine", sia ben chiaro, è data dalla FFT e non dovrebbe esserci: una finestra opportuna la riduce a livelli trascurabili. Ai fini della misura del SINAD lascia il valore 2, finestra Hann. Per misure di frequenza ad altissima risoluzione prova il valore 6 (finestre Hann e Blackman sovrapposte), ma questo non è il programma adatto, usa piuttosto Wwv.exe.
I valori disponibili sono:
- blackman = 1
- hann = 2
- hamming = 3
- rectangle = 4
- triangle = 5
- blackman_e_hann = 6
- flat_top = 7


P04) Il parametro As_Con_Ampiezze_Medie indica se nel pannello spectrum scope compariranno dati ricavati dalla media delle ampiezze (media controllata dal parametro Num_Elem_Media_Fft), questo con il valore True, oppure valori non mediati, un solo gruppo di campioni alla volta, con il valore False. Per valori di Num_Elem_Media_Fft come quelli suggeriti lascia True, c'è solo un po' più d'inerzia nella risposta.
Tutti i parametri che iniziano con As_ sono relativi allo spectrum scope, che non è e non vuole essere un analizzatore di spettro. Lasciarli al valore di default è un'ottima scelta, avrai bisogno di cambiarli solo in casi particolari.

P05) Il parametro As_Ampiezza_A rappresenta la massima ampiezza visibile con lo spectrum scope. Ricorda che l'ampiezza è fissata in 0 dB quando il segnale giunge al livello massimo ammesso dall'ADC.

P06) Il parametro As_Ampiezza_Da rappresenta la minima ampiezza visibile con lo spectrum scope. Metterci valori minori di -120 dB ha poco senso.

P07) Il parametro As_Ampiezze_In_Db indica se lo spectrum scope deve usare una scala delle ampiezze in dB, valore True, o una scala lineare, valore False. Ti consiglio caldamente di lasciare True.

P08) Il parametro As_Frequenza_A rappresenta la massima frequenza visibile con lo spectrum scope. Ricorda che non puoi metterci valori superiori a Sample_Rate_Nominale / 2.
Potrebbe essere utile usare una gamma di frequenze più ristretta per esaminare meglio il segnale voluto. A questo scopo c'è la funzione di zoom di frequenza per lo spectrum scope, nel menu Vedi, che mostra a rotazione i dintorni della frequenza sorvolata dal mouse e poi i dintorni del notch Sinad, tornando infine alla normale rappresentazione. Al menu Vedi troverai altri dettagli. Per avere una risoluzione di frequenza maggiore (RBW), puoi moltiplicare Num_Sample_A_Fft per 2 o 4. Per altre esigenze dovrai cambiare i valori di questo parametro e del seguente. Il valore presente per default in As_Frequenza_A, zero, fa in modo che lo spectrum scope mostri tutto lo spettro disponibile.

P09) Il parametro As_Frequenza_Da rappresenta la minima frequenza visibile con lo spectrum scope. Ricorda che non puoi metterci valori minori di 0 né superiori ad As_Frequenza_A.

P10) Il parametro Cal_Fattore_Per_Sr_Vero è quel valore che moltiplicato per il sample rate nominale dà il sample rate effettivo. Esso si ottiene come spiegato in "LA CALIBRAZIONE DELLA SCHEDA AUDIO". La calibrazione serve solo per fare misure accurate di frequenza, fino a 1 su 10^6 (1 ppm). La misura del SINAD non è influenzata dalla calibrazione della frequenza, per cui, se non vuoi misurare delle frequenze, ti va bene il valore 1. Per misure di frequenza audio davvero precise usa SCounter con la funzione di calibrazione continua ed una frequenza di riferimento controllata da un OCXO.

P11) Il parametro Fre_Frequenza_Nota_Dut rappresenta la frequenza della nota per cui si vuole misurare il SINAD. Solitamente si usano 1000 Hz, ma è possibile cambiarla sempre che non si usino filtri di tipo CCITT o C-message. Questo programma incorpora i filtri CCITT e C-Message centrati su 1000 Hz, che si vedono nel pannello SINAD col parametro Tipo_Filtro a 2 (CCITT) oppure a 1 (C-Message).
Talvolta il cambio di questo valore è obbligatorio, perché in CW molti ricevitori hanno un pitch che va da 300 a 900 Hz o che comunque non raggiunge i 1.000.

P12) Il parametro Fre_Frequenza_Filtro_A rappresenta la massima frequenza presa in considerazione per il computo del noise e della distorsione. Le componenti del segnale con frequenza superiore sono ignorate. Ti consiglio di lasciare il valore di default. Questo parametro ed il suo analogo ..._Da (vedi P13) determinano anche cosa viene riprodotto dall'output della scheda audio: solo le frequenze comprese tra i due valori saranno udibili.
Se la banda passante del ricevitore è tale da riprodurre frequenze superiori a questo parametro (o inferiori al successivo), allora dovrai modificare Fre_Frequenza_Filtro_A ed eventualmente aumentare il sample rate. Questo intervento, unitamente ad altri (p.es. Sample_Rate_Nominale), è necessario per l'AM, la FM e anche per l'SSB, quando il filtro è del tipo ceramico o LC, cioè un po' largo.

P13) Il parametro Fre_Frequenza_Filtro_Da rappresenta la minima frequenza presa in considerazione per il computo del noise e della distorsione. Le componenti del segnale con frequenza inferiore sono ignorate. Ti consiglio di lasciare il valore di default che considera anche un eventuale ronzio a 50 Hz nell'uscita dell'RX. I SINAD con filtri (CCITT e C-Message) usano bande meno ampie, e soprattutto attenuate agli estremi, per tenere conto della diversa sensibilità dell'orecchio alle varie frequenze.

P14) Il parametro Fre_Frequenza_Banda_Notch_Sinad rappresenta la larghezza di banda del notch che esclude una parte dello spettro dal computo come noise e/o distorsione. Se il ricevitore e il generatore sono stabili conviene usare un valore piccolo. Il valore sotto cui ti consiglio di non scendere è circa 10 * Sample_Rate_Nominale / Num_Sample_A_Fft.

P15) Il parametro Osc_Ampiezza_A rappresenta l'ampiezza massima mostrata dall'oscilloscopio. Lasciala a 1.

P16) Il parametro Osc_Ampiezza_Da rappresenta l'ampiezza minima mostrata dall'oscilloscopio. Lasciala a -1.

P17) Il parametro Osc_Ampiezze_In_Db servirebbe per vedere le ampiezze dell'oscilloscopio in dB. Al momento l'opzione non funziona, lasciala a False che usa una scala lineare.

P18) Il parametro Osc_Tempo_A rappresenta il tempo massimo di scansione orizzontale in ms. Se è un valore molto grande la scansione viene limitata ai dati acquisiti dall'ADC in un ciclo, i Num_Sample_A_Fft campioni passati alla FFT.

P19) Il parametro Osc_Tempo_Da rappresenta il tempo, rispetto all'inizio acquisizione del gruppo di campioni, da cui parte la rappresentazione dell'oscilloscopio. Lascia il valore 0.

P20) Il parametro Osc_Trigger_Level non è più usato.

P21) Il parametro Osc_Trigger_Pos_A non è usato.

P22) Il parametro Audio_In_Output indica se si vuole che il segnale trattato dal programma sia riprodotto dalla scheda audio del PC, in modo da poterlo ascoltare. Qualora si facessero misure non su un segnale proveniente dall'esterno, ma sul segnale in uscita dalla scheda audio, quest'opzione va messa a False per non turbare la misura. Negli usi normali va benissimo il valore di default True.
Ricorda che l'audio in uscita è sfalsato temporalmente di Num_Sample_A_Fft / Sample_Rate_Nominale secondi, è inevitabile. Inoltre, per limitazioni dovute a mie scelte imposte da Visual Basic, se apri un menu o anche se premi il tasto Alt, l'audio può sfalsarsi fino a dieci volte il tempo indicato.
Se vuoi ascoltare l'audio del ricevitore con un altoparlante o una cuffia, senza coinvolgere il PC, metti il valore False a questo parametro.

P23) Il parametro Tipo_Filtro indica al programma se usare per la voce SINAD del pannello "SINAD" un filtro C-Message (1), un filtro CCITT (2) o nessuno (0). Se usi i filtri CCITT o C-Message devi obbligatoriamente usare una frequenza della nota, Fre_Frequenza_Nota_Dut, di 1.000 Hz, pena sbagliare la misura. Le misure di SINAD con i filtri C-Message o CCITT dovrebbero essere accurate come quella senza filtri, ma non ne sono sicuro. Nel pannello informazioni si vedono i tre valori di SINAD: senza filtro, con filtro C-Message, con filtro CCITT.
L'uso del SINAD ottenuto con un filtro riduce il peso del noise e tende a far sembrare il ricevitore più sensibile. L'ARRL nelle sue prove non fa uso di filtri di questo tipo, motivo per cui consiglio il valore 0.

P24) Il parametro Db_Over_Noise_Picchi comunica al programma di quanto i picchi devono superare il noise per essere considerati dalla funzione "Picchi di ampiezza" del menu Vedi.
L'uso di valori bassi può dare luogo a comportamenti strani, in dipendenza del particolare spettro del segnale esaminato. Per evitare al massimo l'inclusione di picchi "strani" nell'elenco è opportuno usare valori di 15 o più.

P25) Il parametro Input_Device_Id indica al programma quale dispositivo di input usare. I dispositivi di input sono numerati da 0 al numero dei dispositivi presenti meno 1. Il valore di default, 0, prende il dispositivo predefinito.

P26) Il parametro Output_Device_Id indica al programma quale dispositivo di output usare. I dispositivi di output sono numerati da 0 al numero dei dispositivi presenti meno 1. Il valore di default, 0, prende il dispositivo predefinito.




I MENU IN GENERE
----------------

L'uso dei menu comporta un blocco temporaneo del programma, ciò aumenta il divario temporale tra l'uscita della radio da una parte e l'audio del programma dall'altra. Ti consiglio di usare le "shortcutkeys", i tasti scorciatoia, ovvero Ctrl+z per lo zoom in frequenza, Ctrl+i per inseguire la frequenza del picco, Ctrl+p per il prospetto dei picchi eccetera; questi tasti sono indicati nei menu, a destra della voce relativa.


IL MENU FILE
------------

Il programma, una volta avviato, comincia subito a fare misure e non smette più fino a che non se ne interrompe l'esecuzione. Con la voce "Avvia misura" si avvia un nuovo ciclo di misura dopo avere fermato il precedente. La prima volta che si esegue il programma la rilevazione si avvia da sola.

La voce "Esci" fa terminare prima il ciclo di misura, se era avviato, ripetendo il comando si esce dal programma. Puoi usare il tasto Escape con lo stesso risultato.


IL MENU VEDI
------------

La voce "Picchi di ampiezza" permette di avere un elenco dei picchi di ampiezza superiore di Db_Over_Noise_Picchi dB rispetto al noise. Quando la funzione è richiesta, il programma mostra un prospetto con l'elenco dei picchi con frequenza e ampiezza in dB di ciascuno di essi. Tali dati sono interpolati e quindi con alta risoluzione e buona accuratezza. Nello spettro appare per breve tempo una riga rossa per ciascun picco individuato. Per chiudere il prospetto con i picchi basta premere il tasto Escape. Ci si muove nel prospetto con i tasti PgUp e PgDown e con i tasti cursore. Per vedere le funzioni dei tasti premi F1 dal prospetto.
I picchi sono considerati solo se all'interno dell'intervallo di frequenza Fre_Frequenza_Filtro_Da - Fre_Frequenza_Filtro_A.
La funzione mostra anche la distorsione armonica, THD, calcolata per la fondamentale, su cui si trova il notch, e per le armoniche presenti nell'intervallo suddetto.
Gli altri valori mostrati sono ancora in fase sperimentale.

La voce "Ruota i pannelli" consente di alternare alla finestra con pannelli multipli, usata da Sinad all'avvio, una finestra con un solo pannello alla volta, a rotazione. Si può usare anche il tabulatore con lo stesso risultato e senza creare altri ritardi nell'audio. Uno dei motivi per usare questa funzione è vedere meglio le scritte o i dettagli grafici.

La voce "Aumenta Spessore traccia" permette di aumentare lo spessore della traccia dello spectrum scope. I valori a rotazione sono 1-2-3 e poi di nuovo 1 ecc. Lo scopo è rendere più visibile la traccia anche se si perde un po' di definizione.

La voce "Sfondo chiaro" rende bianchi gli sfondi dei pannelli e ne rende, invece, un po' scuri gli altri colori, per favorire la stampe dello schermo.

La voce "Zoom ampiezza spectrum scope" permette di variare il range di ampiezze mostrate nello spectrum scope. Si passa a rotazione tra quattro posizioni:
0) valori impostati nel file di configurazione;
1) valori da poco sotto al noise floor a poco sopra il picco del segnale voluto;
2) valori attorno al picco del segnale voluto per +1 / -10 dB;
3) valori attorno al noise floor per +- 5 dB.
Lo zoom 1) mostra solo il range relativo ai valori di ampiezza effettivamente presenti; serve ad espandere le ampiezze dello spettro pur senza perdere nulla. Lo zoom 2) serve a esaminare in dettaglio il picco del segnale voluto. Lo zoom 3) serve per esaminare segnali poco discosti dal noise.

La voce "Zoom frequenza spectrum scope" permette d'ingrandire il range di frequenze intorno al puntatore del mouse oppure intorno a Fre_Frequenza_Nota_Dut per esaminare in dettaglio il segnale. Volendo molto dettaglio, Num_Sample_A_Fft deve avere un valore abbastanza alto; con sample rate di 12000 Hz consiglio 8192, 16384 o 32768.
Si passa a rotazione fra tre posizioni:
0) valori impostati nel file di configurazione;
1) frequenze attorno al puntatore del mouse + o - (As_Frequenza_A - As_Frequenza_Da) / 10;
2) frequenze attorno Fre_Frequenza_Nota_Dut per + o - 2 * Fre_Frequenza_Banda_Notch_Sinad, con i valori di default Fre_Frequenza_Nota_Dut = 1000 Hz e Fre_Frequenza_Banda_Notch_Sinad = 100 Hz, lo zoom mostra il range tra 800 e 1.200 Hz.
Lo zoom 1) serve ad esaminare i dettagli dello spettro attorno al puntatore del mouse.
Lo zoom 2) serve ad esaminare i dettagli dello spettro attorno alla frequenza del segnale voluto.


IL MENU STRUMENTI
-----------------

La voce "Calibrazione Frequenza"  permette di calibrare in frequenza la scheda audio, in modo da compensare l'errore del clock della scheda audio e ottenere indicazioni di frequenza abbastanza accurate. Vedi "LA CALIBRAZIONE DELLA SCHEDA AUDIO" per sapere come fare.

La voce "Insegui il massimo" fa in modo che la misura SINAD sia sempre sulla frequenza del segnale, anche se questa si sposta sensibilmente. Usa questa possibilità solo su ricevitori troppo instabili per fare altrimenti, mai con gli altri. Per ottenere i migliori risultati puoi intervenire sui parametri Num_Elem_Media_Fft e Num_Sample_A_Fft, sia in aumento che in diminuzione. L'aumento di uno o di entrambi aumenta il tempo di risposta, la diminuzione lo riduce; cosa serve va visto caso per caso.

La voce "Reset Media" fa ripartire il calcolo della media delle ampiezze nel dominio della frequenza da cui derivano i dati mostrati. La funzione, richiamabile con Ctrl+m, elimina l'influenza delle precedenti letture e permette di adeguarsi velocemente alle nuove situazioni (p. es. cambio dell'ampiezza segnale), basta premere Ctrl+m dopo il cambiamento. Chi si abitua ad usare questa funzione può aumentare il valore del parametro Num_Elem_Media_Fft a 50-200 in modo da stabilizzare ancor più le letture.

Per misure di frequenza estrememente accurate usa il programma SCounter con la funzione di calibrazione continua agganciata ad una frequenza audio generata a partire da un OCXO.


IL MENU ?
---------

La voce "Guida in linea..." mostra questa guida che stai leggendo. Il contenuto del file Sinad.txt non è modificabile, pena il blocco del programma. Se trovi un errore in questa guida, segnalamelo.
Per sapere come usare questa guida in linea premi F1 e vedrai i comandi disponibili.

La voce "Informazioni su Sinad..." mostra la versione del programma e qualche altra notizia su Sinad.



SUGGERIMENTI, LIMITI ED ERRORI NOTI
-----------------------------------

In caso di dubbi sui parametri del file di configurazione lascia i valori di default.

Nel caso il ricevitore riproduca frequenze superiori ai 6.000 Hz è il caso di variare qualche parametro. Infatti il programma Sinad è predisposto per fare misure su ricevitori SSB, CW e AM stretta con buoni filtri, mentre per AM larga, FM ed anche SSB con filtri scadenti (molto larghi) dovrai cambiare alcuni parametri, prova questi: Num_Sample_A_Fft = 8192, Sample_Rate_Nominale = 24000, Fre_Frequenza_Filtro_A = 11900. Per l'FM a banda larga, quella usata per la radiodiffusione 88-108 MHz, i valori da usare dovrebbero essere ancora maggiori (16384, 48000, 23000), ma tieni presente che Sinad non è pensato per misure di questo genere, tanto meno per l'alta fedeltà.

Un aumento del sample rate, Sample_Rate_Nominale, dev'essere accompagnato da un aumento simile del numero di campioni passati alla FFT in un ciclo, Num_Sample_A_Fft. Inoltre dovrai aumentare Fre_Frequenza_Filtro_A in modo da non escludere del noise dal computo del SINAD.

Ricorda che il numero di campioni passati alla FFT in un ciclo, Num_Sample_A_Fft, dev'essere una potenza del 2.

L'oscilloscopio non ha altro scopo che aiutarti nella regolazione dei livelli, non chiedergli di più.

Non regolare il livello d'ingresso della scheda audio tramite il controllo di volume dell'RX, sarebbe un errore poiché il volume dell'RX deve restare a un livello normale di ascolto. Il livello del segnale che entra nella scheda audio dev'essere regolato con il livello del microfono del PC, vedi l'help di Windows, o con un attenuatore esterno.

Se vuoi fare misure su segnali generati dallo stesso PC su cui gira Sinad, collegando direttamente l'ingresso e l'uscita della scheda audio, ricordati di partire con un volume d'uscita minimo e di aumentarlo con cautela; anche la sensibilità dell'ingresso linea o microfono dev'essere ridotta, salvo aumentarla all'occorrenza. Usando un generatore di segnali su PC, come ad esempio quello di Spectrumlab, per fare verifiche e confronti tra i due programmi, ricorda di mettere il parametro Audio_In_Output a False, altrimenti otterrai risultati completamente errati.

L'uso dei menu comporta un blocco temporaneo del programma, ciò si risolve in un ancor maggiore ritardo dell'audio elaborato dal programma rispetto al suo ingresso (l'uscita della radio). Ti consiglio di usare le "shortcutkeys", i tasti scorciatoia, per esempio Ctrl+z per lo zoom, in questo modo ci sarà solo il normale ritardo di base dovuto al DSP e di entità legata ai parametri scelti.

Se cerchi di fare delle misure di ampiezza, ricordati che nello spectrum scope le ampiezze sono relative al livello massimo in ingresso dell'ADC. I valori riportati nel pannello informazioni, p.es. "Pot.picco", sono calcolati con i valori efficaci e perciò sono minori di 3 dB rispetto a quanto mostrato dello spectrum scope. Il programma Sinad non prevede una calibrazione per la misura assoluta di ampiezze.

In ogni tentativo di misurare un noise si finisce inevitabilmente per porsi la domanda: "Questa riga dello spettro è noise o no?". La cosa è molto meno banale di quanto sembra. Qualunque criterio si adotti si finisce sempre per trovare dei casi nei quali si rivela la scelta sbagliata. Sinad ordina la tabella delle ampiezze in funzione della frequenza, quella ottenuta con la FFT, in ordine di ampiezza crescente e considera come noise i valori che restano escludendo il 15 per cento con i valori più alti e sostituendo i valori esclusi con valori uguali al valore più alto preso. Secondo il tipo di noise cercato trova il valore medio dei valori detti o ne calcola il valore efficace totale.
Nel caso del SINAD, il valore N + D è calcolato diversamente, considerando anche i valori più alti ed escludendo solo quelli all'interno del notch.



CAMBIAMENTI NELLE VERSIONI DOPO LA 1.4.xxx
------------------------------------------

Release 1.5
- La funzione "Reset Media" agisce anche sui valori "S+N+D" e "N+D".
- I dati "Amp.picco" e "Amp.sinad" hanno cambiato nome in "Pot.picco" e "Pot.sinad" e il loro contenuto non è più legato al valore di picco, ma al valore efficace. Questo rende i due dati direttamente comparabili con "S+N+D" e "N+D", già calcolati partendo dai valori efficaci. In definitiva, i nuovi valori sono inferiori di 3 dB rispetto ai vecchi e rispetto alle ampiezze che lo spectrum scope mostra che restano proporzionali ai valori di picco. La descrizione dell'asse delle ordinate è stata cambiata in "Ampiezza di picco in dB".
- I dati "SINAD C-Mess" e "SINAD CCITT" sono stati spostati più in basso per evitare equivoci con "SINAD".
- Ora la voce di menu "Sul programma..." del menu "?" ne dà la descrizione corretta, prima c'era quella di Wwv.
- I dispositivi audio di input e di output sono selezionabili da appositi parametri del file di configurazione.
- Una voce del menu Vedi permette di variare lo spessore della traccia dello spectrum scope.
- Variati alcuni default nel file di configurazione (Fre_Frequenza_Filtro_A da 3500 a 3900 e Fre_Frequenza_Filtro_Da da 160 a 40).
- Alle potenze del pannello Informazioni è stata aggiunta la scritta "rms" perché sono potenze RMS e non di picco.

Release 1.6
- Eliminato l'uso del parametro Osc_Trigger_Level per segnalare i segnali troppo bassi. Ora il valore minimo che deve avere il segnale in ingresso è 0,1 * massimo livello dell'ADC. Si tratta di un limite fisso, fin troppo prudente e conservativo: se occorre potrete fare misure attendibili anche con segnale massimo a 0,01 volte il massimo dell'ADC.
- La segnalazione dei livelli troppo alti ora avviene in due fasi: pericolo distorsione per livelli maggiori di 0,95 * MAX ADC e < di MAX ADC; lilla quando si raggiunge il massimo dell'ADC (overflow) e c'è distorsione.
- In caso di overflow le medie sono resettate per non trascinarsi dietro l'errore e le scritte sulla destra, quelle con i dati principali, sono sostituite dalla scritta "Overflow".
- Nel file .zip di distribuzione c'è il file "! Windows XP README.txt" con una nota su alcuni problemi riscontrati fra Windows Xp  tutti i programmi della serie: Filter, Sinad, Terzaesse, Wwv. Chi ha Windows Xp lo legga subito.

Release 1.7
- Inserita la calibrazione automatica della frequenza.
- Creato il menu Strumenti, per la nuova voce "Calibrazione Frequenza" vista sopra. Spostate in esso le funzioni "Insegui il massimo" e "Reset media".
- Evitato l'errore, con relativa fine anomala del programma, quando il volume del microfono è a zero in Windows Xp (grazie a Gabriele, IZ5SEU).
- Corretto un errore nello zoom di frequenza (menu Vedi, voce "Zoom frequenza spectrum scope").
- Inserito calcolo del SINAD a due toni, utile per esempio per valutare l'intermodulazione in banda. Vedi "IL PANNELLO "INFORMAZIONI"".
- inserita la voce "Sfondo chiaro" nel menu Vedi per dare uno sfondo bianco ai vari pannelli. È utile per la stampa.

Release 1.8
- Cambiato il default del sample rate (Sample_Rate_Nominale) da 8000 a 12000 Sa/s, in modo da gestire anche bande passanti più ampie di quelle legate al vecchio valore (8000). Variati di conseguenza anche i valori Num_Elem_Media_Fft, Num_Sample_A_Fft, Fre_Frequenza_Filtro_A.


E-MAIL E SEGNALAZIONE DI ERRORI
-------------------------------

Se riscontri un errore, inviami una e-mail all'indirizzo seguente: gianfrancotarchi@tiscali.it

Nel testo descrivi l'inconveniente e annota l'eventuale segnalazione data da Sinad.

Allega tutte le informazioni che puoi.

Non ti garantisco che risolverò l'inconveniente, ma solo che ci proverò.

Grazie.



RINGRAZIAMENTI
--------------

Ringrazio tutti coloro che hanno contribuito a provare il programma e a individuarne gli errori.
Ringrazio Wolfgang Buescher, DL4YHF, autore del bellissimo Spectrum Lab che mi ha fornito un valido banco di prova per controllare il funzionamento di Sinad.
Mi scuso in anticipo per gli errori sfuggiti alla fase di prova e ricordo ancora una volta che non mi assumo alcuna responsabilità per gli eventuali danni. Ringrazio infine tutti coloro che scrivono software open source o freeware, dal momento che uso tanti dei loro programmi con mia grande soddisfazione.


La guida in linea, come già visto, non è modificabile, deve restare nella forma originaria.
