Filter zwischen Demod. und Auswertung

[Kurt Bindl]

Empfänger für FSK - Signale

Hallo Leute,

bringt ein Filter etwas das zwischen Demodulator und Auswertung geschaltet ist.
Bandpaß der "unterhalb und oberhalb" abschneidet.
Z.B 1200/1800 Hz , 4046 oder TCM3105

Oder sind dann starke Phasenverschiebungen zu erwarten?


Kurt

 

[Alfred Gemsa]

Kurt Bindl schrieb:

Empfänger für FSK - Signale

bringt ein Filter etwas das zwischen Demodulator und Auswertung geschaltet ist.
Bandpaß der "unterhalb und oberhalb" abschneidet.
Z.B 1200/1800 Hz , 4046 oder TCM3105

Oder sind dann starke Phasenverschiebungen zu erwarten?

Wenn du FSK demodulieren willst, dürfte die Phase des Signal ohne
Bedeutung sein.

Ein Filter hat immer unterschiedliche Phasenlaufzeiten je nach Frequenz,
in Abhängigkeit von der Filterchrakteristik.

Wenn du unterhalb der Null-Frequenz und oberhalb der Einsfrequenz
Störsignale hast, kann ein Filter einiges bringen.

Alfred

 

[Oliver Bartels]

On Sat, 20 Aug 2005 16:38:42 +0200, "Kurt Bindl"
<kurt.bindl@t-online.de> wrote:

bringt ein Filter etwas das zwischen Demodulator und Auswertung geschaltet ist.
Bandpaß der "unterhalb und oberhalb" abschneidet.

Ein _richtiger_ Filter bringt da immer etwas, drum gibt
es ja auch Matched Filter Systeme.
Allerdings kann ein falsch designter Filter auch viel kaputt
machen, Stichwort Intersymbolinterferenz.

Daher ist geht die Frage zurück: Welcher Hub, welche
Datenrate, welcher Sendefilter ?

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Kurt Bindl]

Oliver Bartels schrieb

bringt ein Filter etwas das zwischen Demodulator und Auswertung geschaltet ist.
Bandpaß der "unterhalb und oberhalb" abschneidet.

Ein _richtiger_ Filter bringt da immer etwas, drum gibt
es ja auch Matched Filter Systeme.
Allerdings kann ein falsch designter Filter auch viel kaputt
machen, Stichwort Intersymbolinterferenz.

Hallo , wir hatten schon mit 600 Ohm Kontakt.

Daher ist geht die Frage zurück: Welcher Hub, welche
Datenrate, welcher Sendefilter ?

Bandbreite 20 kHz
Hub 2 Khz
1200 Baud

Sendefilter (keines) linear ,also ohne Preemphasis



Kurt

 

[Kurt Bindl]

Alfred Gemsa schrieb

Empfänger für FSK - Signale

bringt ein Filter etwas das zwischen Demodulator und Auswertung geschaltet ist.
Bandpaß der "unterhalb und oberhalb" abschneidet.
Z.B 1200/1800 Hz , 4046 oder TCM3105

Oder sind dann starke Phasenverschiebungen zu erwarten?

Wenn du FSK demodulieren willst, dürfte die Phase des Signal ohne
Bedeutung sein.

das wär gut

Ein Filter hat immer unterschiedliche Phasenlaufzeiten je nach Frequenz,
in Abhängigkeit von der Filterchrakteristik.

Wenn du unterhalb der Null-Frequenz und oberhalb der Einsfrequenz
Störsignale hast, kann ein Filter einiges bringen.

Die "NF" ist das normale ungefilterte Empfängerrauchen + das Nutzsignal

Suche eine "einfache" Schaltung (passiv) um das Rauschverhalten zu verbessern
Wenns aktiv besser geht dann ist das auch OK

Kurt

 

[horst-d.winzler]

Kurt Bindl schrieb:

Daher ist geht die Frage zurück: Welcher Hub, welche
Datenrate, welcher Sendefilter ?

Bandbreite 20 kHz
Hub 2 Khz
1200 Baud

Sendefilter (keines) linear ,also ohne Preemphasis

Kurt

Viele Funkkisten arbeiten mit Phasenmodulation. Sollte zwar egal sein,
aber manchmal eben doch nicht.
Der TCM 3105 wurde in Telefonmodems eingesetzt. Die NF Bandbreite wäre
dann so 300-3200 Hz.

--
gruß horst-dieter

 

[Oliver Bartels]

On Sat, 20 Aug 2005 23:28:57 +0200, "Kurt Bindl"
<kurt.bindl@t-online.de> wrote:

Bandbreite 20 kHz
Hub 2 Khz

Meine Kristallkugel sagt mir, dass Du _insgesamt_ den
Frequenzunterschied zwischen beiden 1,0 FSK Frequenzen
meinst.

1200 Baud

Sendefilter (keines) linear ,also ohne Preemphasis

Also kein matched Flter System.

Beispielrechnung:

Dann: 1200 Baud bei 10101010... Folge ergibt
maximal 600 Hz Signalfrequenz ohne Oberwellen.

Nach der allseits bekannten FM Bandbreitenschätzformel
( (+/-)Hub der FSK-FM = hier 1kHz bei 2kHz Frequenzdifferenz
beider FSK Frequenzen) werden relevante Seitenschwingungen
des FSK Signals ab ca. 10% Amplitude im Bereich

Bandbreite_FM = 2 * ( (+/-)Hub + f_Signal ),

hier also B = 2 * ( 1 kHz + 600 Hz ) = 3,2 kHz rund um die
Mitte zwischen beiden FSK Frequenzen liegen.
( Falls es andere Zahlen sind: Bitte umrechnen. )

Die 3,2kHz sind dann die Bandbreite, die der Filter _mindestens_
haben sollte, sonst werden für den FSK-Detektor entscheidende
Signalanteile kaputtgemacht.

Wichtig:

Der FSK-Detektor muss dann natürlich damit leben können,
dass das rückgewonnene Signal einen weichen Übergang
zwischen beiden FSK Frequenzen zeigt, denn die Oberwellen
für eine harte Umschaltung (Rechteck => 3. OW, 5. OW usw.)
werden durch den Filter einkassiert. Kann er das nicht, dann
muss man die Bandbreite des Filters erhöhen.

Unterschreiten sollte man diese Bandbreite mit einem einfachen
asynchronen Detektor keinesfalls, sonst wird die Bitfehlerrate
heftig ansteigen.

Andererseits wird so ein 3,2kHz Filter je nach Steilheit
die Bandbreite für die Rauschleistung z.B. von 20kHz auf
z.B. 5kHz reduzieren, also Faktor 4, ergo 6dB S/N Gewinn,
was ja schonmal _etwas: ist.

Möchte man mit noch weniger Bandbreite arbeiten, dann
bleiben nur präzisere Modulationsarten, beispielsweise
verwenden Handys mit der GMSK eine Spielart der FSK
mit Modulationsindex 0,5 und sehr exakt definiertem
Sendefilter (allerdings auch kein Matched System, sonst
würde z.B. ein Root Raised Cosine Filter genutzt).

Aber Achtung: Der Filter darf nicht zu steil sein, denn:

Zu der Sache mit der Phase: Natürlich hat der
Phasengang des Filters einen Einfluß auf das Signal
und die Bitfehlerrate, besonders wenn er nicht linear ist.
Denn eine Frequenzänderung kann man sich auch als
durch ganz viele ständige Phasenänderungen
zusammengesetzt betrachten. Der Phasengang spielt
dann keine Rolle, wenn man nur 0 oder 1 sendet,
ansonsten durch die 01/10 Übergänge schon.

Besonders schlecht für diesen Zweck sind steile analoge
oder steile IIR Filter, die Steilheit bedeutet nämlich, dass der
Filter sich Informationen aus der fernen Vergangenheit
merkt (wie soll er sonst die exakte Frequenz an der Flanke
bestimmen) und mit den gegenwärtigen Symbolen vermischt,
das wiederum ergibt Intersymbolinterferenz (ISI) und bei
schlechten Signalen Bitsalat.
In professionellen Systemen findet man deshalb gerne
eine intersymbolinterferenzfreie Spielart digitaler FIR Filter,
diese lassen sich analog nicht vernünftig nachbilden.
Außerdem kann man ISI auch mit Trellis/Viterbi & Co.
bekämpfen, aber auch das ist kompliziert.

Deshalb lieber einen "harmlosen" (Bessel) Filter als
irgendein scharfes Tschebyscheff Teil 6ter Ordnung
dafür hernehmen.

Insgesamt wird der Filter bei so einem einfachen FSK
System ein _Kompromiss_ sein, den darfst Du dann
experimentell finden.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Rafael Deliano]

Bandbreite 20 kHz
Der TCM 3105 wurde in Telefonmodems eingesetzt.
http://www.tcm3105.com/tcm3105.pdf

Am Eingang: "A continous low-pass antialiasing filter "
( bestimmt nicht sehr steil ).
Dann kommt SC-Filter und dann was simples digitales als
Demodulator.

Die NF Bandbreite wäre dann so 300-3200 Hz
D.h. ein simples aliasing-filter genügt dort weil man ihn in der

Telefonanwendung nicht bis 20kHz mit Rauschen vollpumpt.
Ein externes Aliasing-Filter könnte etwas helfen.
Es gibt verschiedenste FSK-Demodulationsverfahren, ob das des TCM3105
prinzipbedingt das edelste ist möchte ich bezweifeln.
Daß ihn Amateurfunker typisch verwenden beweist nichts.

MfG JRD

 

[Kurt Bindl]

Oliver Bartels schrieb

Bandbreite 20 kHz
Hub 2 Khz

Meine Kristallkugel sagt mir, dass Du _insgesamt_ den
Frequenzunterschied zwischen beiden 1,0 FSK Frequenzen
meinst.

die beiden HF-Frequenzen z.B 1200 / 1800 Hz

Sendefilter (keines) linear ,also ohne Preemphasis

Also kein matched Flter System.

was ist ein "matched Filter System"

Beispielrechnung:

Dann: 1200 Baud bei 10101010... Folge ergibt
maximal 600 Hz Signalfrequenz ohne Oberwellen.

Nach der allseits bekannten FM Bandbreitenschätzformel
( (+/-)Hub der FSK-FM = hier 1kHz bei 2kHz Frequenzdifferenz
beider FSK Frequenzen) werden relevante Seitenschwingungen
des FSK Signals ab ca. 10% Amplitude im Bereich

Bandbreite_FM = 2 * ( (+/-)Hub + f_Signal ),

hier also B = 2 * ( 1 kHz + 600 Hz ) = 3,2 kHz rund um die
Mitte zwischen beiden FSK Frequenzen liegen.
( Falls es andere Zahlen sind: Bitte umrechnen. )

Die 3,2kHz sind dann die Bandbreite, die der Filter _mindestens_
haben sollte, sonst werden für den FSK-Detektor entscheidende
Signalanteile kaputtgemacht.

Wichtig:

Der FSK-Detektor muss dann natürlich damit leben können,
dass das rückgewonnene Signal einen weichen Übergang
zwischen beiden FSK Frequenzen zeigt, denn die Oberwellen
für eine harte Umschaltung (Rechteck => 3. OW, 5. OW usw.)
werden durch den Filter einkassiert. Kann er das nicht, dann
muss man die Bandbreite des Filters erhöhen.

Unterschreiten sollte man diese Bandbreite mit einem einfachen
asynchronen Detektor keinesfalls, sonst wird die Bitfehlerrate
heftig ansteigen.

Andererseits wird so ein 3,2kHz Filter je nach Steilheit
die Bandbreite für die Rauschleistung z.B. von 20kHz auf
z.B. 5kHz reduzieren, also Faktor 4, ergo 6dB S/N Gewinn,
was ja schonmal _etwas: ist.

Möchte man mit noch weniger Bandbreite arbeiten, dann
bleiben nur präzisere Modulationsarten, beispielsweise
verwenden Handys mit der GMSK eine Spielart der FSK
mit Modulationsindex 0,5 und sehr exakt definiertem
Sendefilter (allerdings auch kein Matched System, sonst
würde z.B. ein Root Raised Cosine Filter genutzt).

Aber Achtung: Der Filter darf nicht zu steil sein, denn:

Zu der Sache mit der Phase: Natürlich hat der
Phasengang des Filters einen Einfluß auf das Signal
und die Bitfehlerrate, besonders wenn er nicht linear ist.
Denn eine Frequenzänderung kann man sich auch als
durch ganz viele ständige Phasenänderungen
zusammengesetzt betrachten. Der Phasengang spielt
dann keine Rolle, wenn man nur 0 oder 1 sendet,
ansonsten durch die 01/10 Übergänge schon.

Besonders schlecht für diesen Zweck sind steile analoge
oder steile IIR Filter, die Steilheit bedeutet nämlich, dass der
Filter sich Informationen aus der fernen Vergangenheit
merkt (wie soll er sonst die exakte Frequenz an der Flanke
bestimmen) und mit den gegenwärtigen Symbolen vermischt,
das wiederum ergibt Intersymbolinterferenz (ISI) und bei
schlechten Signalen Bitsalat.
In professionellen Systemen findet man deshalb gerne
eine intersymbolinterferenzfreie Spielart digitaler FIR Filter,
diese lassen sich analog nicht vernünftig nachbilden.
Außerdem kann man ISI auch mit Trellis/Viterbi & Co.
bekämpfen, aber auch das ist kompliziert.

Deshalb lieber einen "harmlosen" (Bessel) Filter als
irgendein scharfes Tschebyscheff Teil 6ter Ordnung
dafür hernehmen.

Insgesamt wird der Filter bei so einem einfachen FSK
System ein _Kompromiss_ sein, den darfst Du dann
experimentell finden.

Danke für die guten Informationen.


Mit meinem Schomandl stell ich einen Hub von 2 khz ein
Ein größerer Hub bringt nichts,
ausserdem möchte ich Frequenzabweichungen
abfangen (soll alles in der Bandbreite bleiben)

Die Empfängerbandbreite ist meists 20 khz
kann sie aber auch auf 12,5 einstellen.
Das sollte eigentlich auch schon etwas bringen.

Was ein Bessel-Filter ist muss ich erst lernen.
hab mir am Demodulator ein R/C hingehängt
(Tiefpass) das hat auch schon was gebracht.

Die Kombi aus Hoch und Tiefpass sollte doch
schon gut sein ?

Kurt

 

[Peter Voelpel]

horst-d.winzler wrote:

Bandbreite 20 kHz
Hub 2 Khz
1200 Baud

Sendefilter (keines) linear ,also ohne Preemphasis

Viele Funkkisten arbeiten mit Phasenmodulation. Sollte zwar egal sein,
aber manchmal eben doch nicht.

bei FSK wird überhaupt nichts moduliert

abgesehen davon, was meinst Du mit::
"Sollte zwar egal sein, aber manchmal eben doch nicht."?

 

[Peter Voelpel]

Kurt Bindl wrote:

Empfänger für FSK - Signale

Hallo Leute,

bringt ein Filter etwas das zwischen Demodulator und Auswertung
geschaltet ist. Bandpaß der "unterhalb und oberhalb" abschneidet.
Z.B 1200/1800 Hz , 4046 oder TCM3105

Filter gehören eher vor den Demodulator, allerdings schreibst Du gar nicht
was Du filtern willst.

Gruss
Peter

 

[Rafael Deliano]

Viele Funkkisten arbeiten mit Phasenmodulation.
bei FSK wird überhaupt nichts moduliert
Die Frequenz ?

MfG JRD

 

[Oliver Bartels]

On Sun, 21 Aug 2005 23:41:15 +0200, "Kurt Bindl"
<kurt.bindl@t-online.de> wrote:

die beiden HF-Frequenzen z.B 1200 / 1800 Hz

Ok, bei 1200/1800Hz wären es aber nur 600Hz FSK
Frequenzunterschied und ergo _für_die_FM_Formel_
300Hz Hub. Gibt bei 1200 BPS dann 1,8kHz
Mindestbandbreite, wenn man nicht mit matched
Filter arbeitet.

Du siehst, irgendwann ist der Hub nicht mehr so
bedeutsam, im Gegenteil, macht man ihn zu klein,
dann gibt es per se Intersymbointerferenz.

Bei 1200BPS ist mit einem Modulationsindex von
0,5 bei +/-300Hz eh Feierabend, das ist dann MSK,
ich rate aber davon ab, wenn der FSK Demodulator
nicht sehr gut ist. Denn bei +/-300Hz Hub
bedeutet das vom Mittelwert beider FSK Frequenzen
bei im Beispiel 1500Hz aus gesehen, dass der
Phasenzeiger 4 Bits (300/1200=0,25*360=90 Grad
Delta-Phase pro Bit) braucht, um einmal um den
Kreis rumzukommen.

Sprich Dein Träger macht dann pro Bit einen
Phasenübergang je nach Wert des Bits von plus
oder minus 90 Grad. Mehr nicht!
Eine "andere Frequenz" ergibt sich erst bei einer
langanhaltenden 1 oder 0 Folge, vorher ist die FSK
nichts weiter als eine differentielle Phasenmodulation.

Und deshalb spielt das Phasenverhalten des Filters
sehr wohl eine Rolle.

Wie gesagt, die 90 Grad sind unter bestimmten
Umständen (Bandbegrenzung) bereits das intersymbol-
interferenzfreie theoretische Minimum,
das ich für den Anfang nicht wählen würde.
Bei GSM geht das mit DSP-Technik einher ...

was ist ein "matched Filter System"

Einfach gesagt eines, bei dem der Sendefilter genau
gleich dem Empfangsfilter aufgebaut ist und beide
zusammen in Reihe einen intersymbolinterferenzfreien
Filter bilden.

Man kann zeigen, dass ein solches System das
Optimum beim S/N herausholt.

Der Sendefilter sorgt dafür, dass die beanspruchte
Bandbreite in Grenzen bleibt, der Empfangsfilter
_rekonstruiert_ das Signal und sorgt gleichzeitig
dafür, dass nicht auf Frequenzen empfangen wird,
die im wesentlichen nur Rauschleistung zu bieten
haben.

Mit meinem Schomandl stell ich einen Hub von 2 khz ein
Ein größerer Hub bringt nichts,

Das kommt für die FSK-Frequenzdifferenz bei
Amateuranwendung IMHO grob hin, am besten ist
natürlich für gute Empfänger ein Vielfaches der
halben Datenrate, wenn er das denn präzise
genug schafft ...

Von MSK rate ich bei Amateuranwendungen ab.

Die Empfängerbandbreite ist meists 20 khz
kann sie aber auch auf 12,5 einstellen.
Das sollte eigentlich auch schon etwas bringen.

Ja.
Wie gesagt: Wenn der Filter zu steile Flanken hat,
dann merkt er sich viele Informationen aus der
Vergangenheit => Bitsalat.

Die Kombi aus Hoch und Tiefpass sollte doch
schon gut sein ?

Unter Umständen schadet der Hochpass mehr als
er bringt. Professionell legt man die Mittenfrequenz
auf Null (das braucht dann zwei Kanäle, I und Q
mit 90 Grad Phasenversatz) und arbeitet nur mit
einem sehr exakt definiertem Tiefpass.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Kurt Bindl]

Oliver Bartels schrieb

die beiden HF-Frequenzen z.B 1200 / 1800 Hz

Ok, bei 1200/1800Hz wären es aber nur 600Hz FSK
Frequenzunterschied und ergo _für_die_FM_Formel_
300Hz Hub. Gibt bei 1200 BPS dann 1,8kHz
Mindestbandbreite, wenn man nicht mit matched
Filter arbeitet.

Du siehst, irgendwann ist der Hub nicht mehr so
bedeutsam, im Gegenteil, macht man ihn zu klein,
dann gibt es per se Intersymbointerferenz.

Bei 1200BPS ist mit einem Modulationsindex von
0,5 bei +/-300Hz eh Feierabend, das ist dann MSK,
ich rate aber davon ab, wenn der FSK Demodulator
nicht sehr gut ist. Denn bei +/-300Hz Hub
bedeutet das vom Mittelwert beider FSK Frequenzen
bei im Beispiel 1500Hz aus gesehen, dass der
Phasenzeiger 4 Bits (300/1200=0,25*360=90 Grad
Delta-Phase pro Bit) braucht, um einmal um den
Kreis rumzukommen.

Sprich Dein Träger macht dann pro Bit einen
Phasenübergang je nach Wert des Bits von plus
oder minus 90 Grad. Mehr nicht!
Eine "andere Frequenz" ergibt sich erst bei einer
langanhaltenden 1 oder 0 Folge, vorher ist die FSK
nichts weiter als eine differentielle Phasenmodulation.

Und deshalb spielt das Phasenverhalten des Filters
sehr wohl eine Rolle.

Wie gesagt, die 90 Grad sind unter bestimmten
Umständen (Bandbegrenzung) bereits das intersymbol-
interferenzfreie theoretische Minimum,
das ich für den Anfang nicht wählen würde.
Bei GSM geht das mit DSP-Technik einher ...

was ist ein "matched Filter System"

Einfach gesagt eines, bei dem der Sendefilter genau
gleich dem Empfangsfilter aufgebaut ist und beide
zusammen in Reihe einen intersymbolinterferenzfreien
Filter bilden.

Man kann zeigen, dass ein solches System das
Optimum beim S/N herausholt.

Der Sendefilter sorgt dafür, dass die beanspruchte
Bandbreite in Grenzen bleibt, der Empfangsfilter
_rekonstruiert_ das Signal und sorgt gleichzeitig
dafür, dass nicht auf Frequenzen empfangen wird,
die im wesentlichen nur Rauschleistung zu bieten
haben.

Mit meinem Schomandl stell ich einen Hub von 2 khz ein
Ein größerer Hub bringt nichts,

Das kommt für die FSK-Frequenzdifferenz bei
Amateuranwendung IMHO grob hin, am besten ist
natürlich für gute Empfänger ein Vielfaches der
halben Datenrate, wenn er das denn präzise
genug schafft ...

Von MSK rate ich bei Amateuranwendungen ab.

Die Empfängerbandbreite ist meists 20 khz
kann sie aber auch auf 12,5 einstellen.
Das sollte eigentlich auch schon etwas bringen.

Ja.
Wie gesagt: Wenn der Filter zu steile Flanken hat,
dann merkt er sich viele Informationen aus der
Vergangenheit => Bitsalat.

Die Kombi aus Hoch und Tiefpass sollte doch
schon gut sein ?

Unter Umständen schadet der Hochpass mehr als
er bringt. Professionell legt man die Mittenfrequenz
auf Null (das braucht dann zwei Kanäle, I und Q
mit 90 Grad Phasenversatz) und arbeitet nur mit
einem sehr exakt definiertem Tiefpass.

Hallo Oliver,

danke für die ausführlichen Infos
muss mich erst damit auseinandersetzen um es zu verstehen.

Das mit dem Sendefilter ist mir unklar.
Dachte immer da braucht (kann) nichts gefiltert werden.
Ausser den Oberwellen natürlich.

Meine Vorstellung:
bei einer Modulation mit 1000 Hz

Die 1000 Hz bestimmen "wie oft" der Träger um die
Sollmitte wechselt,
und der Hub wieweit die Auslenkung ist.

Wenn es sich bei der Mod-Frequenz um einen sauberen Sinus handelt
so können doch keine "anderen" Frequenzen entstehen ?


Kurt

 

[Kurt Bindl]

Peter Voelpel schrieb

Empfänger für FSK - Signale

Hallo Leute,

bringt ein Filter etwas das zwischen Demodulator und Auswertung
geschaltet ist. Bandpaß der "unterhalb und oberhalb" abschneidet.
Z.B 1200/1800 Hz , 4046 oder TCM3105

Filter gehören eher vor den Demodulator, allerdings schreibst Du gar nicht
was Du filtern willst.

Gruss
Peter

Hallo Peter,

Der Sender wird wechselseitig mit 1200 / 1800 Hz moduliert.
Diese "Töne" kommen nun aus dem Demodulator wieder raus.
Sie sind mehr oder weniger verrauscht.


Meine Vorstellung ist (war) , dass ich eigentlich
nur diese beiden Frequenzen aus dem Rauschen
rausfiltern muss um die Reichweite zu verbessern.
Da aber nun die Umschaltung der Frequenzen
relativ schnell geht ist das Ganze nicht mehr so einfach.
steile Filter benötigen ja eine gewisse Zeit um sich
einzuschwingen.
Diese ist aber nicht vorhanden.

Filter gehören eher vor den Demodulator, allerdings schreibst Du gar nicht
was Du filtern willst.

An die ZF-Breite kann ich nicht ran, sie ist mit 20 bzw. 12,5 Khz festgelegt.

Die Überlegung war die, dass ich ja eigentlich "überall" filtern kann,
also auch auf der NF-Seite.
Wenn die HF-Bandbreite zu eng wird, dann gibt es auch Probleme
bei Frequenzungenauigkeiten.
Eine gewisse Empfängerbandbreite muss sein, denn sonst kommt ein Sender
der mit seiner Mittenfrequenz etwas weiter am Rand liegt nicht mehr drüber,
es gibt starke Verzerrungen.


Kurt

 

[Peter Voelpel]

Kurt Bindl wrote:

Filter gehören eher vor den Demodulator, allerdings schreibst Du
gar nicht was Du filtern willst.

Der Sender wird wechselseitig mit 1200 / 1800 Hz moduliert.

das ist AFSK

ich dachte, es geht um ein FSK-Signal, da wird der Sender nicht moduliert,
sondern lediglich in der Frequenz geshiftet, hier also um 600Hz.
Ist die bessere Methode, da Verzerrungen im Modulator wegfallen

Diese "Töne" kommen nun aus dem Demodulator wieder raus.
Sie sind mehr oder weniger verrauscht.

ist der Empfänger zu schlecht?

Meine Vorstellung ist (war) , dass ich eigentlich
nur diese beiden Frequenzen aus dem Rauschen
rausfiltern muss um die Reichweite zu verbessern.

im Prinzip ja, die Reichweite wird bei schmalerem Filter
grösser hängt aber von der Übertragungsgeschwindigkeit
ab wie eng man werden darf, bei 1200bit/s brauchst Du etwa 12KHz

Da aber nun die Umschaltung der Frequenzen
relativ schnell geht ist das Ganze nicht mehr so einfach.
steile Filter benötigen ja eine gewisse Zeit um sich
einzuschwingen.
Diese ist aber nicht vorhanden.

bei der Geschwindigkeit?

Filter gehören eher vor den Demodulator, allerdings schreibst Du
gar nicht was Du filtern willst.

An die ZF-Breite kann ich nicht ran, sie ist mit 20 bzw. 12,5 Khz
festgelegt.

Die Überlegung war die, dass ich ja eigentlich "überall" filtern kann,
also auch auf der NF-Seite.
Wenn die HF-Bandbreite zu eng wird, dann gibt es auch Probleme
bei Frequenzungenauigkeiten.

normalerweise nicht,
es sei denn die Sender und Empfänger Hardware taugt nichts

Eine gewisse Empfängerbandbreite muss sein, denn sonst kommt ein
Sender
der mit seiner Mittenfrequenz etwas weiter am Rand liegt nicht mehr
drüber, es gibt starke Verzerrungen.

aber 12,5KHz ist dafür ja völlig ausreichend bei 1200 bit/s

ich benutze das DSP der Soundkarte zur Filterung und Auswertung von FSK
Signalen

Gruss
Peter

 

[Rafael Deliano]

Der Sender wird wechselseitig mit 1200 / 1800 Hz moduliert.
Diese "Töne" kommen nun aus dem Demodulator wieder raus.
Der (Telefon-)TCM3105 ( Bell 202 , V23 ) ist kein

(Funk-)FFSK-Modem-IC. Es gibt diverse von www.cml.com z.B.:
http://www.stecint.co.kr/CML/products/datasheets/Fx469ds.pdf
Die Beschaffung dürfte allerdings mühsam sein.

MfG JRD

 

[Martin Laabs]

Hallo,

Kurt Bindl <kurt.bindl@t-online.de> wrote:

[TOFU gelöscht]

Bitte versuche die nächsten male nur den Text stehen zu lassen
auf den du dich beziehst.

Das mit dem Sendefilter ist mir unklar.
Dachte immer da braucht (kann) nichts gefiltert werden.
Ausser den Oberwellen natürlich.

Ich versuche es mal, auch wenn ich es sicher nicht so briliant wie
Oliver hinbekomme.
Der Begriff Sendefilter ist meiner Meinung nach etwas verwirrend. Ich
verwende lieber Impulsformer dafür.

Wenn du zwischen zwei Frequenzen umschaltest machst du das i.A.
mit einem steilen Rechteckimpuls. Dieses Umschalten erzeugt dir aber
sehr viele Oberwellen die auch noch nah an deinem Nutzsignal liegen.
Jetzt kannst du versuchen es mit einem schmalen (Sende-)filter wieder
so hinzubekommen das es in deinen Kanal passt oder aber du machst
den Übergang von vornherein weicher.
Daher ist es IMHO egal ob du nun Sendefilter oder Impulsformer
verwendest.

Die 1000 Hz bestimmen "wie oft" der Träger um die
Sollmitte wechselt,
und der Hub wieweit die Auslenkung ist.

Du hast uns nicht verraten was du eigentlich genau machen willst. Aber
irgendwie klingt das alles nach AFSK.
Das wäre z.B. wenn du anstatt eines Mikrofones ein Modem an dein (FM)-
Funkgerät ansteckst.

Du schreibst, du willst 1200Baud übertragen, aber der Träger
soll mit 1kHz "um die Sollmitte wechseln"
Das passt nicht. Du kannst bei 2-FSK nur ein Bit pro Symbol übertragen,
musst den Träger also zwangsweise mit 1.2kHz umtasten.

Wenn es sich bei der Mod-Frequenz um einen sauberen Sinus handelt
so können doch keine "anderen" Frequenzen entstehen ?

Wenn es ein reiner Sinus ist stimmts schon, da du ihn aber umtastest
entsteht halt ein mehr oder weniger breites Spektrum.
Ich weis nicht in wie weit du die mathematischen Grundlagen beherscht.
Aber ich glaube es sollte nicht so schwer sein eine Fourieranalyse
von einem FSK-Signal zu machen. Die "schlimmste" Bitfolge bzgl. des
Spektrums ist 10101....

Evt. rechne ich es nachher mal aus.

Aber ich glaube ja du willst irgendwas in Richtung AFSK mit Handfunkgerät
machen. Hast du uns aber nicht verraten. Wenn ja brauchst du dich mit
der Filterei, Intersymbolinterferenz etc. eigentlich nicht wirklich
rumschlagen so du nicht das Maximum herausholen willst.

Tschüss
Martin L.

 

[Kurt Bindl]

Martin Laabs schrieb

Aber ich glaube ja du willst irgendwas in Richtung AFSK mit Handfunkgerät
machen. Hast du uns aber nicht verraten. Wenn ja brauchst du dich mit
der Filterei, Intersymbolinterferenz etc. eigentlich nicht wirklich
rumschlagen so du nicht das Maximum herausholen willst.

So es hat etwas gedauert.

Entschuldigt,
es ist AFSK

Habe da zwei verschiedene Anwendungen im Auge.

a' Einige Daten mit HF-Modulen übertragen (HF bis 6 Watt).
Hier wird über einen Baustein wie TCM3105 moduliert.
der Tcm.. schaltet nicht im Nulldurchgang um, sondern
er leitet einfach auf die andere Frequenz über.
Auf der Empfängerseite ist der gleiche Baustein aktiv.


b' wieder einige Daten ...
Hier werden ISM-Module verwendet.
Wegen der gewünschten niedrigen Spannung kann ich keine
fertigen "Sinuserzeugenden" Ics verwenden.
Das soll ein Kleinrechner (AVR) bewerkstelligen.
Er kann aber nur Rechtecke ausgeben (Sinus ist mir zu kompliziert).
Um die fehlende Gleichspannungsübertragung zu umgehen
möchte ich mit bi-Phase arbeiten.
Die HF-Module haben eine interne Bandbreitenbegrenzung, dadurch
wird automatisch ein mehr oder wenig brauchbarer Sinus erzeugt.

Auf der Empfängerseite will ich "schon was Gutes" rausholen.
Die Leistung von 10 mW und die Empfängerdaten von ca 115..dBm
lassen die Reichweite ja gewaltig schrumpfen.
Also kommt es auf gute Auswertung ab.

Darum die Fragen, ob mit Filterung noch etwas zu verbessern ist.

Da ja die HF-Teile "unantastbar" sind, muss ich mich auf die
NF-Seite konzentrieren.
Die Überlegungen (meine - fast Laie) sehen so aus:
Es werden zwei Frequenzen erzeugt, aufmoduliert und
wieder im Demodulator zurückgewonnen.

Bei einem verrauschtem Signal sind noch zusätzlich
alle möglichen Frequenzen (innerhalb der Empfängerbandbreit)
dabei.
Wenn man nun nur die beiden (gewünschten) Frequenzen rausfiltert
sollte sich das S/N-Verhältniß verbessern lassen.

Aber: ein Filter muss "vergleichen" können (Oliver !!)
um ein Ergebniss zu bringen (heisst Einschwingzeit wird benötigt).
Durch die (im Verhältniss zu den verwendeten Frequenzen)
schnelle Umtasterei kann ein Filter nicht richtig einschwingen.
Ausserdem ergeben sich sicherlich auch Phasenverschiebungen.

Die Überlegung läuft auf einen Bandpass hinaus,
der Unten und Oben abschneidet.
Dadurch können "Ausserband-Anteile" abgeblockt
und sich auf das Nutzsignal(e) konzentriert werden.

Wenn nun so ein Bandpass einigermaßen linear arbeitet,
dann sollten auch die Phasenverzerrungen im Rahmen bleiben.

Am besten wär eine passive Schaltung mit RC-Bauteilen.
(Kombi aus Hoch- und Tiefpass)

Möchte mich einfach an die Erfahrungen "Wissender"
anhängen.


M f G Kurt

Tschüss
Martin L.

 

[Joachim Wehlack]

Kurt Bindl (kurt.bindl@t-online.de) postete:

Da ja die HF-Teile "unantastbar" sind, muss ich mich auf die
NF-Seite konzentrieren.
Die Überlegungen (meine - fast Laie) sehen so aus:
Es werden zwei Frequenzen erzeugt, aufmoduliert und
wieder im Demodulator zurückgewonnen.

So ungefähr. Du hast es hier mit zwei aufeinander folgende Modulationen zu
tun. Zuerst wird das Datensignal im NF-Bereich frequenzmoduliert, dann wird
dieses Ergebnis der Modulation auf die HF aufmoduliert.

Die erste Modulation erzeugt unter anderem die 1200/1800 Hz. Aber, wie es
sich für eine FM gehört, wird noch viel mehr erzeugt. Der Oliver hat dir
gezeigt, dass im NF-Bereich eine Trägerfrequenz von 1500 Hz mit einem Hub
von 300 Hz und mit einer Frequenz von 600 Hz moduliert wird.

Dies ergibt ein NF-Signal einer Bandbreite von 1800 Hz bei der
Mittenfrequenz von 1500Hz, es werden also im NF-Bereich 600-2400 Hz
*benötigt,* um die Informationen zu "verpacken". Darüber hinaus gehende
Reserven im NF-Bereich sind ganz nett, um schlechte Decoder zu
unterstützen.

Diese 600-2400 Hz gehen dann zum HF-Modulator und stehen im Empfänger wieder
zur Verfügung. Der HF-Hub und die HF-Bandbreite sind wieder andere
Baustellen.

Bei einem verrauschtem Signal sind noch zusätzlich
alle möglichen Frequenzen (innerhalb der Empfängerbandbreit)
dabei.
Wenn man nun nur die beiden (gewünschten) Frequenzen rausfiltert
sollte sich das S/N-Verhältniß verbessern lassen.

Es sind, durch die Modulation, nicht nur diese beiden Frequenzen, sondern
mindestens 600-2400 Hz.

Die Überlegung läuft auf einen Bandpass hinaus,
der Unten und Oben abschneidet.

Ein Tiefpass ist sicher sinnvoll. Ein Hochpass würde evtl. zur Unterdrückung
von Störungen (50Hz) auch Sinn machen.

Dadurch können "Ausserband-Anteile" abgeblockt
und sich auf das Nutzsignal(e) konzentriert werden.

Ich würde hier evtl. einen Tiefpass von 3 kHz nach dem HF-Demodulator
vorsehen. Oder einen Bandpass für 300Hz bis 3 kHz.

Joachim