Odpoveď na: modulácia FSK

Domov Diskusné Fóra CQ HAM fórum VKV modulácia FSK Odpoveď na: modulácia FSK

#11862 Odpoveď

Karel
Člen

FSK v principu funguje skutečně tak, jak popisuješ, tj. jednička jeden kmitočet, nula druhej, přičemž rozdíl těch dvou kmitočtů se označuje jako shift.

FSK se vytváří různými způsoby a používá se na různejch místech, pochopitelně to jde i různými způsoby demodulovat. Trochu zvláštní kapitolou je G3RUH.

Prvním příkladem použití takový věci je rádioamatérský RTTY, neboli rádiodálnopis. Přesně jak je to popsaný, jednička jeden kmitočet, nula jinej, rozdíl mezi nima je 170Hz. Data jsou přenášena sériově asynchronním způsobem rychlostí 45Bd a délka znaku je 5 bitů, používá se CCITT Nr.2 telegrafní abeceda.

Modulátory jsou dělané buď přímo jako FSK (použije se příslušnej vlez do TRXu, jak to je vyřešený v TRXu je věc jiná, mělo by se to dělat na nejnižší MF), nebo AFSK, přičemž jedinej rozdíl je v tom, že u AFSK se používají kmitočty slyšitelnýho spektra, který se pak nacpou do vstupu SSB vysilače, čímž se ,,zvednou” na požadovanej kmitočet. Ve výsledku v tom ovšem není rozdíl, protože tam budou dva kmitočty vzdálený od sebe 170Hz, přičemž jeden je jednička, druhej nula. Kámen úrazu je v tom, zdali se to cpe do LSB nebo USB vysilače. Pokud to totiž napcháte do LSB vysilače, pak ten vyšší audiokmitočet skončí ve spektru vysílanýho signálu jako nižší a opačně, tudíž to prohodí jedničky a nuly. U USB tohle nenastane. Datovej signál lze pochopitelně invertovat, takže se v praxi používá spíš LSB, neb se to snáz ladí uchem, ikdyž jde patrně spíš o zvyk.

Demodulace se dělá podobně, jenom přesně naopak. SSB přijímačem si to hodíte do audiooblasti a demodulujete. To jde v principu dělat třema metodama:
1. Filtrační metoda – uděláte úzkou propust na kmitočet jedničky (značky) a nuly (mezery), za těmito filtry to usměrníte a pravda je tam, kde je větší úroveň.

2. Užitím fázovýho závěsu – na přijímanej signál pověsíte fázovej závěs a data chytáte z řídícího napětí VCO.

Každá z těch metod má svoje výhody a nevýhody.

Veškerý další FSK režimy se jen odvozují z tohoto užitím jinýho kodování, jinejch rychlostí atd. Někde (např. packet rádio) se používá synchronní přenos, čehož se dosahuje zvláštním kodováním – nula se koduje jako změna datovýho signálu, jednička jako datovej signál beze změny. Takovej signál jednak není háklivej na polaritu, protože jej můžete libovolně invertovat, druhák jde regenerovat přijímací hodiny z hran změny signálu (pomocí fázovýho závěsu, nebo DPLL). V určitým momentě někoho napadlo, že by šlo AFSK signál procpat i přes FM vysilač a přijímač, či AM vysilač a přijímač, čímž se spektrum vysílanýho signálu pochopitelně zesložitilo, ale TRX se zjednodušil.

Totální haluz je ovšem G3RUH. Tady jde opět o ,,geniální nápad”. FSK signál by mělo jít vyrobit i tak, že data (natažený na vhodný úrovně, čímž se mj. definuje shift) naperete přímo do FM modulátoru. Demodulovat by to pak mělo jít přímo FM demodulátorem, což je ale ujetá představa, protože takovej řetězec je lineární jenom v úzký kmitočtový oblasti a my do toho pereme najednou obdélníky. Tudíž se hledala metoda, jak data poupravit tak, aby tohle prošlo. Po určitejch peripetiích se to povedlo a princip je popsanej v tý diplomce na isibrno.cz.

Čistokrevnej AFSK modulátor jde postavit celkem snadno do téměř libovolnýho jednočipu, je to potřeba dělat jako DDS, ale bacha, chce to dost přesný časování. Takhle je to dělaný třebas v ATmodemu ( http://isb.benghi.org/publish/16/TNC51-0.30-all.tgz ). S demodulátorem bych se do jednočipu nikdy nebastlil, to XR2211, co je udělaný v ATmodemu je dobrý, ale bohužel dost drahý, takže doporučuju spíš 4046ku. Pokud je reálná naděje, že se to bude tlačit přes SSB, je lepší použít filtrační metodu a tady je asi nejjednodužší použít spínaný kapacity. Principielně je to podobný DSPčku, ale snáz se s tím zachází. DSP jde pochopitelně použít taky, ale nějakej demodulátor s atmelem udělat nejde, protože to chce rychlej A/D převodník, S/H obvod a antialiasingovej filtr na vstupu, což jsou všechno prvky, který ten Atmel nemá a musely by se udělat zvenku, takže to DSP či spínaný kapacity jsou (minimálně na počet součástek a složitost desky) jednodužší řešení.

Základní principy těch digitálních režimů jsem ve slabý chvilce popsal na http://isb.benghi.org/publish/46/ ale je tam v podstatě to stejný, co jsem napsal sem. Jen jsou tam rozebraný existující režimy a popis spojení v příslušnejch režimech. Jenom podotýkám, že od doby, co jsem to psal, se licenční politika kolem Pactoru-III poněkud uvolnila a už není až tak úplně pravda to, co je tam napsaný, poslední verze je chytnutá na ID toho kontroleru, ale už ne na značku, což je pozitivní. Měl bych udělat revizi toho dokumentu.