Здравейте,
накратко, трябва ми някой човек или екип, който има опит с правене на GSM тракери и се е борил с евентуалните смущения, които може да му набута радиосигнала от GPRS модула към останалата електроника.

Не мога да постна въпроса да го нищим всички тук, т.к. проектът е под NDA и няма как да изолирам само част от него, проблемът засяга цялото устройство. Като цяло, обаче, симптомите са, че устройствата работят добре ако е изключен GSM трафика, или ако се ползват в града или на друго място с приличен обхват. Драмите са само в области с лошо покритие, когато на GPRS модула му се налага да ползва висок TX power.

Пробвали сме вече доста неща:
- допълнителни кондензатори къде ли не, проблемът гаранция не е по захранването;
- дали е добре съгласувана антената, ходихме при RF шамани, гледали сме GSM feedline и антената с VNA;
- гледали сме reset линии и бъсове с осцилоскоп;
- имаме целия logging на света, симптомите са много характерни и са очевидно от GPRS-а, и има градация с влошаването на обхвата;
- направили сме си тестова процедура за да пробваме евентуални подобрения.

По-тъжното е, че тези устройства са нещо като финален прототип, имахме предходен прототип с по-малко функционалност, който нямаше тези драми изобщо. При промяната по платките за сегашната ревизия сме вкарали без да искаме нещо, което троши нещата (примерно unintended antenna от някой трейс, или сме влошили ground слоя). Но само предполагам, нищо очевидно няма, което да е причината.

Та аз си представям нещата така:
- харесваме се с човек/екип и се разбираме за цена;
- идвам с лаптопа и 1-2 устройства, и разказвам подробно какви са проблемите;
- гледаме схематици, лейаут, подредба, мерим каквото се сетите;
- давате съвети, които да намалят обхвата на потенциалните подобрения;
- ако директно стигнем и до хак (добавяне на елементче някъде, рязане на някой трейс и т.н.), който можем да нашляпаме на някое устройство и това да оправи проблемите, цена няма да имате

Перфектно осъзнавам, че този проблем най-добре е да си го дебъгна сам, опитът би бил безценен, но вече 2 месеца и половина се блъскаме като мухи без глави, а сроковете си текат ...

Да беше споменал кой е GSM модула и какъв е негативния ефект. Може и на лично...

Ако трябва едно рамо от софтуерна гледна точка съм насреща. За електроника и смущения не мога да помогна но с другото съм се борил доста години и си има неща които могат да се оправят само през фирмуера без промяна на хардуера.

Едит: Нямам комерсиален интерес, имам си предостатъчно работа в момента ... просто ми стана любопитен проблема.

Ако проблемът е хардуерен, няма как да го замажеш със софтуерни врътки. Имах подобен случай...

като сте "разходили" антената по платката - така става...
другия проблем е VCC drop за max 2A

ако горното е ОК, начи сте омазали софта...

Няколко теми за размисъл от мен:

1) Пресъздаването на проблема.
Много е полезно да пресъздаваш проблема, но при gsm това не винаги е лесно. Едно време беше по-лесно, просто му махаш или скапваш антената и като тръгне да се регистрира се получаваха споменатите 2А пикове в консумацията, та даже съм успявал да докарам 4А. Сега модулите са по-умни и се усещат, когато антената е кофти. И поне аз не съм открил лесен начин да ги излъжа да почнат предават или консумират на максимална мощност.
Но пък има други варианти като евтините джамери или електрошокови устройства. С тяхна помощ могат да се генерират прилични смущения и да си тестваш слабите места в другата карантия.
2) Ако искаш да видиш проблем, независимо дали захранване или смущения си трябва малко по-висок клас марков осцилоскоп. С нисък клас по-добре не си губи времето.
3) Смущенията не са през цялото време, обикновено са някакви пикчета - единични или през някакво време. Ако през това време устройството няма друга работа, то може и да се заблудиш че няма проблем. Ако искаш да видиш проблема, то по-добре да си направиш специален тестов софтуер. Да кажем примерно, че на платката има дейтафлаш. Ако нормално го ползваш от време на време, то може и никога да не се застъпи със смущенията. Затова си пишеш софтуер, който нон-стоп почва да пише или да чете тоя флаш. Така когато и да дойде смущение, то има голям шанс да се застъпи с комуникация и да го хванеш. И така със всяка периферия или карантия по платката.
4) След като хванеш проблем почваш да мислиш какво може да направиш. Евентуално да подсилиш сигналите, дали с по-силни пулъпи/пулдоуни, терминация или ако са процесорни и процесора има driving strength (или speed). Евентуално може и да се спасиш и без редизайн. А евентуално може и редизайн да не помогне, защото който твърди че има несмущаем интерфейс според мен се лъжи.
Следващата стъпка е да свикнеш да живееш със смущенията. Демек на протоколно ниво някак си да се защитиш с чек суми и т.н. За съжаление това не винаги е възможно, да кажем в примера с дейтафлаша може да с чек суми да защитиш данните и евентуално смущенията при четене да ги хващаш. Може и при запис да хващаш ако са в данните, но ако са в адреса просто мажеш на грешен адрес и няма спасение. Всъщност има спасение и то е да не ползваш памети с незащитени интерфейси. Ползваш SD карта, пускаш CRC на всяка команда и си свиркаш. Естествено не винаги имаш избор. Но дори и да нямаш избор и да се налага незащитен интерфейс пак може да се измисли нещо. Примерно ако е аналогов сигнал няма как да го защитиш от смущения, но може да го семплираш два или няколко пъти и така да засечеш и махнеш аномалии.
А може и нищо повече да не може да се измисли... Дано ситуация да не е такава! Но общо взето това - първо гледаш да направиш ситуацията лесно повтаряема, после мъдриш решение, повтаряш теста. Ако мине - добре, ако не мине търсиш друго решение и така...

Здравейте,
много благодаря на всички, които писаха ЛС. Отговорил съм ви!
Много благодаря и на @miro_atc за общите насоки (той се е постарал да играе на "да се нарисува слон по даден негов косъм", което го оценявам много!).

По неговите точки
1) повтаря се надеждно, но е времеемко и все пак става като начин за тестване
2) имаме Siglent SDS-1204X-E, би следвало да става
3) за щастие, точно това прави и дефолтния фърмуер. Пише постоянно във флаш
4) доколкото може да се затисне софтуерно проблема с чексуми и сравняване на семпли и reject-ване на очевидно боклучави данни - направил съм. Проблемът е по-скоро разни забивания/рестарти на чипове по устройството, някои от които са много трудни за диагностиране, т.к. софтуерът трябва да стане нечовешки умен, за да засече промяната в поведението на някой чип, понякога е само лек нюанс. Отделно, то си става един whack-a-mole, дето няма край в никакво обозримо бъдеще.

Отново, сърдечно благодаря на всички, които се включиха до момента!

Ако са радиосмущения, това, което наистина помага е екраниране.
При това трябва да се екранират и платки и модули, входящи и изходни кабели, като се използват подходящи за екраниране съединители.
Това помага и за смущения, разпространявани по захранване, но не толкова ефективно.

Нещо което може да направиш е да се подсигуриш, че всеки компонент има управление на захранването т.е. да можеш да правиш power cycle като надушиш, че нещо прави ядове. Така ще може да възстановиш устройството сравнително бързо.

Имал случаи с хиляди устройства които не са били проектирани по тоя начин и се е налагало много скъпо обикаляне едно по едно за да се оправят. Примери - машини за гласуване на които им забива четеца за смарт карти като им вкараш наелектризирана карта зимата във физкултурен салон или пък пос терминали във вендинг машини които спират да четат кредитни карти и трябва някой да отиде за да дръпне щепсела. Проблема изглежда елементарен и банален ама като го умножиш по няколко хиляди човеко часа цената става повече от неприемлива.

Абе едно е четец банкнотник, ама всеки компонент ако имаш в предвид модул на платката ....малко в повече май иде.
Без да съм борил конкретният проблем по описанието виждам два основни варианта, кляка захранване като почне да дърпа повече, с га дали кляка или се вдигат пулсациите, модулира се и т.н. все в тоя кюп, проблем със захранване или power network. Втори вариант смущава се от самия радиосигнал, като тук вече има нюанси, почти винаги е свързано с опроводяването, но причините може да са различни, от несъгласувани линии до проблем с земята или антената. Ако на предходна ревизия сте го нямали този проблем дълбайте около направените промени, както електрически така и в рутирането. Ако преди е работело с това захранване най-вероятно самото захранване като параметри е ОК, но може да е свързано с опроводяване, което няма не е задължително да го хванеш с кондензатори, може да е свързано със земя. По вероятно обаче е самото рутиране на модула/антената.
Пробвал ли си да локираш излъчване с филд сонда ?

той още не е обяснил проблема

al_at, и аз мисля, че може да опре до екраниране. Но ми се иска да го избегна, ако съществува схемотехнически вариант за оправяне на проблема. Все пак предходната ревизия работеше много по-добре и пак нямаше екраниране.

palavrov, да, за следваща ревизия съм предвидил такава функционалност (е, ще прави cold boot на всичко, но идеята е същата)

ToHu, и аз мисля, че е опроводяване и най-вече ground plane.
Нямаме фийлд сонда. То това не е ли много скъпо удоволствие?

TheWizard, не мога да опиша в детайли заради NDA. Но като цяло - забиващи чипове (сензори), държащи се странно чипове, дефектни данни от тях. Примерно имаш магнетометър, който внезапно започва да ти показва фантомен sawtooth сигнал.

Ами според зависи....както се казва.
Един комплект сонди -около 5-6-7 е 100- 200 долара.

Е то може да има и по 10 к едната но както се казва - само небето е лимита.

И като цяло маи сте се хванали с по голям залък отколкото може да отнесете -поне тъй ми се струва.
Поне от страна на оборудване ако се занимаваш с смущения радио ...да не отиваме към EMC ... като се прави изделие си иска и оборудване.
Споменатия осцилоскоп ,има цена 775 долара в УСА амазона, като видя такова нещо - моето твърдение че това е усъвършенстван модел на фазомер и нищо друго.

Преди няколко седмици разгеле получих разрешение да купя поне един нов скоп за фирмата ... всичко дето гледах в рамките на под 4-5к долара е амбалаж та даже и с маркови табели.

Прав си за сондите, аз прегледах твърде набързо и видях само модели за по хиляди долари Ще се оборудвам с един комплект.

Правил съм доста устройства с GSM модули. Включително с доста сензори по тях. Досега не ми се е случвало да опра до ситуация да екранирам. А над 90 процента от изделията са ми на двуслойна платка. Но разположението на антената и топологията на платката са определящи. Развързването на шините и захранванията по висока честота също са важни. Трябва да се мисли и за окабеляването около платката. Компонентите е добре да се разполагат максимално уплътнено в областите с чиста маса. Даже често не е въпрос на теория а на усет дето се изгражда с много години работа в областта. От моя опит само веднъж ми се е случвало да успея да реша подобен проблем на платка която е вече направена. И беше защото не бях предвидил контур който се получаваше от окабеляването. И проблема се реши с феритни мъниста.
Ако не ти беше проекта под NDA можеше да хвърля едно око на проектчето ти и да дам някой съвет, ей така за идеята.