<div dir="ltr">My apologies, the pictures did not attach inline. The attachments are all in order of what I describe.<div><br></div><div>Jonathan</div><div>KC3EEY</div></div><br><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="gmail_attr">On Mon, Aug 14, 2023 at 6:20 AM Jonathan <<a href="mailto:emuman100@gmail.com">emuman100@gmail.com</a>> wrote:<br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex">I have been working on a 3-channel VLF backend system similar to the single channel system I built in 2020. It's based on a Raspberry Pi 3, Audio Injector Octo Soundcard, Trimble Resolution SMTx GPS timing receiver, and VLF preamp interface board and power distribution. It's designed to capture VLF spectrum from an E-field receiver and an orthogonal loop dual channel H-field receiver for triple axis reception of the VLF band. With it, bearing can be determined and the loops can be synthesized for any bearing based on how the loop signals are mixed. This provides additional analysis of VLF signals using the powerful vlfrx-tools software. Everything in mounted in a Hammond dicast aluminum enclosure. In the center is the Raspberry Pi 3B, Audio Injector Octo Soundcard with audio breakout board, and TTL<>RS232 adapter for the serial console. On the left are power, capture, and timing status indicator LEDs as well as a safe shutdown button to safely unmount the data USB drive. On the right is the Trimble Resolution SMTx and interface board. On the bottom is the VLF receiver interface board. <br>
<br>
<br>
This is the Pi 3B with Audio Injector Octo soundcard. It has 6 audio inputs and can sample up to 96 kHz. The audio breakout board breaks out the audio inputs to RCA jacks, which I removed, for a direct solder connection. The PPS from the GPS gets get through a potentiometer for adjustment to 80% of the soundcard’s full scale. I will be feeding it through an RC network to shape the 125 us pulse. The PPS is also connected to a GPIO pin for use with the ppsgpio driver, GPS Daemon, and ntp and functions as a networked stratum 1 time server as well. Data is stored on a 512 MB USB drive. The console port is accessible via TTL<>RS232 adapter (in blue heat shrink) for complete headless operation, especially when the network is not available. Both the Ethernet and RS232 are connected to RJ45 bulkhead couplers for panel jack connection. The indicator LEDs, shutdown button, console port, and GPIO PPS all connect through a 40-pin female header.<br>
<br>
<br>
The GPS is a Trimble Resolution SMTx GPS timing receiver. I used it because it was cheap and what I had on hand, but still performs well for an older model of the Trimble/Protempis GNSS timing receiver line. The PPS time pulse width is 125 us. It’s powered using the handy PPS Piggy interface board for Trimble/Protempis receivers. The antenna is connected through an SMA to SMB pigtail with bulkhead SMA jack. The other hole in the enclosure is for the Raspberry Pi WiFi antenna jack which I will add later.<br>
<br>
<br>
The indicator LEDs are panel mounted as well as the safe shutdown button. These provide an indicator for power, soundcard capture, and GPS timing, with the later two controlled by GPIO pins and series resistors. The safe shutdown button will issue “shutdown -h now” when pressed for longer than 3 seconds to safely unmount the USB drive if no network or console access is available. Data will constantly be written to the USB drive during normal operation in bursts. The USB drive is ext2 fornated. The LED indicators and safe shutdown button are monitored via script. <br>
<br>
<br>
Lastly, this is the VLF receiver interface board. It provides power to the Pi and GPS receiver using an adjustable 3A DC-DC converter set to 5.1V. Power to the E-field and H-field VLF receiver channels is through 24V isolated DC-DC converters. Main power comes in via 12V unregulated wallwart and drives both the adjustable DC-DC converter and the isolated DC-DC converters. The VLF receiver channels also have audio isolation transformers to maintain isolation between the backend system and VLF preamp and connect to the audio inputs on the audio breakout board. Both the power and signal paths have 10M bleeder resistors to bleed off any excess charge on the feedline as well as gas discharge arrestors for surge protection. The feedline is shielded cat5 or cat 6 cable pairs and connect to the green screw terminals. The isolated DC-DC converters are plugged into pin sockets and are removable in case the feedline is too long and 48V DC-DC converters are used to maintain the voltage at the end of the feedline due to the voltage drop of a long feedline. The board also provides a connection to power LED indicator as well. <br>
<br>
<br>
My next step is to fine tune the shaped PPS pulse for more accurate timing. Once complete, I will start work on the dual channel H-field receiver.<br>
<br>
Jonathan<br>
KC3EEY </blockquote></div>