реклама на сайте
подробности

 
 
 
Reply to this topicStart new topic
> Линейный ЧМ демодулятор с ФАПЧ
yura944
сообщение Jul 12 2006, 13:18
Сообщение #1





Группа: Новичок
Сообщений: 13
Регистрация: 12-07-06
Из: Славный Град Киев
Пользователь №: 18 764



Вопрос вот в чем:
В системах ФАПЧ используются ГУН у которых частота зависит от напряжения не линейно. Ну или не совсем линейно. Изза этого при Модуляции/демодуляции ЧМ происходит искажение Модулирующего сигнала.
Как избежать нелинейных искажений?
- Сделать линейный ГУН?! я не видел нигде такого
- ОС, компенсирующая искажения? но куда и как?
...
Конечно нелинейность в обычном ГУН порядка 0.5 - 1 % (может меньше) но хватит ли этого для передачи 10 - 12 битнх сигналов? glare.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lonesome Wolf
сообщение Jul 12 2006, 15:55
Сообщение #2


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 897
Регистрация: 21-02-05
Из: Украина
Пользователь №: 2 805



Цитата(yura944 @ Jul 12 2006, 15:18) *
Вопрос вот в чем:
В системах ФАПЧ используются ГУН у которых частота зависит от напряжения не линейно. Ну или не совсем линейно. Изза этого при Модуляции/демодуляции ЧМ происходит искажение Модулирующего сигнала.
Как избежать нелинейных искажений?
- Сделать линейный ГУН?! я не видел нигде такого
- ОС, компенсирующая искажения? но куда и как?
...
Конечно нелинейность в обычном ГУН порядка 0.5 - 1 % (может меньше) но хватит ли этого для передачи 10 - 12 битнх сигналов? glare.gif


Сформулируйте внятно задачу, если можно...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
vladv
сообщение Jul 12 2006, 18:22
Сообщение #3


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 128
Регистрация: 7-06-06
Пользователь №: 17 825



Цитата(yura944 @ Jul 12 2006, 17:18) *
Вопрос вот в чем:
В системах ФАПЧ используются ГУН у которых частота зависит от напряжения не линейно. Ну или не совсем линейно. Изза этого при Модуляции/демодуляции ЧМ происходит искажение Модулирующего сигнала.
Как избежать нелинейных искажений?
- Сделать линейный ГУН?! я не видел нигде такого
- ОС, компенсирующая искажения? но куда и как?
...
Конечно нелинейность в обычном ГУН порядка 0.5 - 1 % (может меньше) но хватит ли этого для передачи 10 - 12 битнх сигналов? glare.gif


Да вроде, нелинейность ГУН-а здесь не причем. Разве, что время переключения с одной частоты
на другую может немного (на те же 0.5 - 1%) измениться, что едва ли как-то скажется на качестве
ЧМ модуляции.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Mirabella
сообщение Jul 13 2006, 08:27
Сообщение #4


старушка-процентщица
****

Группа: Свой
Сообщений: 817
Регистрация: 8-03-06
Пользователь №: 15 067



Цитата(yura944 @ Jul 12 2006, 17:18) *
- Сделать линейный ГУН?! я не видел нигде такого


Все зависит от полосы частот, занимаемой частотно-модулированным сигналом.
В простых и дешевых системах ФАПЧ для управления частотой ГУНа используются варикапы, поэтому характеристика управления принципиально нелинейна при больших перестройках, но при небольших можно выбрать участок с минимальной нелинейностью.
Наиболее линейную зарактеристику перестройки в широкой полосе частот имеют высокочастотные мультивибраторные генераторы (два ВЧ транзистора,соединеных коллекторами и базами с симметричным резонатором в коллекторной цепи).
Они широко использовались в первых тюнерах спутникового телевидения для демодуляции на второй ПЧ ТВ сигнала полосой до 36 МГц.
Нам удавалось сделать такие генераторы с десятикратной перестройкой частоты примерно от 100 до 1000 МГц.
Навряд ли Ваш сигнал занимает такую полосу, поэтому Ваш вопрос надо конкретизировать: что Вас не устраивает в существующей системе и что бы Вы хотели получить. Желательны цифры.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yura944
сообщение Jul 13 2006, 08:56
Сообщение #5





Группа: Новичок
Сообщений: 13
Регистрация: 12-07-06
Из: Славный Град Киев
Пользователь №: 18 764



Цитата(Lonesome Wolf @ Jul 12 2006, 18:55) *
Сформулируйте внятно задачу, если можно...


Задача:
Передать с ЧМ поток цифровых данных.
--- Вариант №1: ---
Квадратурная модуляция не подходит так как не эфективно использует спектр широкого канала (зараз передаюстя только 2 бита). По этому я решил каждые 8 (или 10...12) бит после ЦАП подать на линейный ГУН.(так получиться плотное заполнение всего спектра), а каждые N милисекунд синхронизировать его работу с опорным генератором (в перерывах передачи пакетов) петлей ФАПЧ. По идее хороший ГУН не должен сильно расстроится за эти милисекунды... но я не уверен в этом - опыта мало. Если передавать 10 бит (к примеру) то получаетсья 1024 варианта отклонения частоты; Если ширина канала 10 MHz и девиация 5 MHZ то шаг перестройки ГУН получается (10MHz/2)/1024 = 4.88kHz. Другими словами надо быть увереным что ГУН не расстроится далеко от +-4.88kHz за милисекунды между синхронизациями....
Для этого варианта надо линейный ГУН в диапазоне 5 MHz или как-то ООС прикрутить blush.gif чтобы нелинейность скомпенсировать.
--- Вариант №2: ---
Сделать Синтезатор частоты который будет быстро давать перестройку в пределах 5 MHz по сетке 4.88 kHz (со скоростью в единицы наносекунд)
-----------
на приемной стороне - синхронный детектор. (можно предложить другие предложения)
rolleyes.gif --- прошу критиковать --- rolleyes.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yura944
сообщение Jul 13 2006, 10:35
Сообщение #6





Группа: Новичок
Сообщений: 13
Регистрация: 12-07-06
Из: Славный Град Киев
Пользователь №: 18 764



Цитата(Mirabella @ Jul 13 2006, 11:27) *
Наиболее линейную зарактеристику перестройки в широкой полосе частот имеют высокочастотные мультивибраторные генераторы (два ВЧ транзистора,соединеных коллекторами и базами с симметричным резонатором в коллекторной цепи).

Спасибо огромное за идею smile.gif
я где-то видел такую схему но не думал что они самые линейные... слово мультивибратор у меня ассоциируется с чем-то не_серьезным rolleyes.gif
потому не обратил внимание. 1я моя схема - был мультивибратор (без симетричных резонаторов конечно 8)) .... эх.. я тогда в 3м классе был. laugh.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
vladv
сообщение Jul 13 2006, 11:39
Сообщение #7


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 128
Регистрация: 7-06-06
Пользователь №: 17 825



Цитата(yura944 @ Jul 13 2006, 12:56) *
Цитата(Lonesome Wolf @ Jul 12 2006, 18:55) *

Сформулируйте внятно задачу, если можно...


Задача:
Передать с ЧМ поток цифровых данных.
--- Вариант №1: ---
Квадратурная модуляция не подходит так как не эфективно использует спектр широкого канала (зараз передаюстя только 2 бита). По этому я решил каждые 8 (или 10...12) бит после ЦАП подать на линейный ГУН.(так получиться плотное заполнение всего спектра), а каждые N милисекунд синхронизировать его работу с опорным генератором (в перерывах передачи пакетов) петлей ФАПЧ. По идее хороший ГУН не должен сильно расстроится за эти милисекунды... но я не уверен в этом - опыта мало. Если передавать 10 бит (к примеру) то получаетсья 1024 варианта отклонения частоты; Если ширина канала 10 MHz и девиация 5 MHZ то шаг перестройки ГУН получается (10MHz/2)/1024 = 4.88kHz. Другими словами надо быть увереным что ГУН не расстроится далеко от +-4.88kHz за милисекунды между синхронизациями....
Для этого варианта надо линейный ГУН в диапазоне 5 MHz или как-то ООС прикрутить blush.gif чтобы нелинейность скомпенсировать.
--- Вариант №2: ---
Сделать Синтезатор частоты который будет быстро давать перестройку в пределах 5 MHz по сетке 4.88 kHz (со скоростью в единицы наносекунд)
-----------
на приемной стороне - синхронный детектор. (можно предложить другие предложения)
rolleyes.gif --- прошу критиковать --- rolleyes.gif


yura944, не сочтите за наезд, но я бы порекомендовал почитать литературу по цифровой модуляции/ демодуляции smile.gif. Например "Цифровую связь" Скляра (может и не самый лучший вариант, но у меня
под рукой другого нет sad.gif. Думаю, на сервере много чего есть).

Если коротко, то то, что Вы собираетесь делать выглядит так:
При частотной манипуляции, максимальная скорость передачи символов Fs (перескок с одной
частоты на другую) связана с шагом частот dF следующим образом:
- Fs = dF для не когерентного приема (ряд фильтров)
- Fs = 2*dF для когерентного (синхронный детектор)
Т.е. в лучшем случае скорость передачи будет 195кбит/c (1024 частоты в полосе канала 10МГц) - это,
IMHO, явно не то что, Вам надо. С квадратурной модуляцией получилость бы 20-30Мбит/c smile.gif.

Если хотите увеличивать скорость передачи, то можно воспользоваться амплитудно-квадратурной
модуляцией: QAM16 - 4 четыре бита в символе (40-60Мбит/c), QAM256 - 8 бит в символе
(80-120Мбит/c). Но это уже размен скорость vs. помехи. Можно еще OFDM посмотреть, но это уже
требует довольно интенсивной цифровой обработки sad.gif.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lonesome Wolf
сообщение Jul 13 2006, 11:47
Сообщение #8


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 897
Регистрация: 21-02-05
Из: Украина
Пользователь №: 2 805



Цитата(yura944 @ Jul 13 2006, 10:56) *
Цитата(Lonesome Wolf @ Jul 12 2006, 18:55) *

Сформулируйте внятно задачу, если можно...


Задача:
Передать с ЧМ поток цифровых данных.
--- Вариант №1: ---
Квадратурная модуляция не подходит так как не эфективно использует спектр широкого канала (зараз передаюстя только 2 бита). По этому я решил каждые 8 (или 10...12) бит после ЦАП подать на линейный ГУН.(так получиться плотное заполнение всего спектра), а каждые N милисекунд синхронизировать его работу с опорным генератором (в перерывах передачи пакетов) петлей ФАПЧ. По идее хороший ГУН не должен сильно расстроится за эти милисекунды... но я не уверен в этом - опыта мало. Если передавать 10 бит (к примеру) то получаетсья 1024 варианта отклонения частоты; Если ширина канала 10 MHz и девиация 5 MHZ то шаг перестройки ГУН получается (10MHz/2)/1024 = 4.88kHz. Другими словами надо быть увереным что ГУН не расстроится далеко от +-4.88kHz за милисекунды между синхронизациями....
Для этого варианта надо линейный ГУН в диапазоне 5 MHz или как-то ООС прикрутить blush.gif чтобы нелинейность скомпенсировать.
--- Вариант №2: ---
Сделать Синтезатор частоты который будет быстро давать перестройку в пределах 5 MHz по сетке 4.88 kHz (со скоростью в единицы наносекунд)
-----------
на приемной стороне - синхронный детектор. (можно предложить другие предложения)
rolleyes.gif --- прошу критиковать --- rolleyes.gif


Чего-то я не понимаю - ширина канала определяется скоростью перестройки - наносекунды по Вашему, а полоса 10 МГц.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andy Mozzhevilov
сообщение Jul 13 2006, 12:04
Сообщение #9


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 877
Регистрация: 26-01-05
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 2 206



Цитата(yura944 @ Jul 13 2006, 14:56) *
Цитата(Lonesome Wolf @ Jul 12 2006, 18:55) *

Сформулируйте внятно задачу, если можно...


Задача:
Передать с ЧМ поток цифровых данных.
--- Вариант №1: ---
Квадратурная модуляция не подходит так как не эфективно использует спектр широкого канала (зараз передаюстя только 2 бита). По этому я решил каждые 8 (или 10...12) бит после ЦАП подать на линейный ГУН.

Вы заблуждаетесь. С какой частотой вы хотите перестраивать ГУН?
В FSK минимальное расстояние между тонами при котором тоны ортогональны друг другу и при использовании некогерентного детектирования равна 1/T, где Т - период передачи символа.
Сокращая расстояние между тонами по частоте вы тем самым будете вынуждены увеличивать период модулирующего сигнала, то есть разменивать один параметр на другой. Чудес ведь не бывает.


--------------------
Пасу котов...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yura944
сообщение Jul 13 2006, 12:06
Сообщение #10





Группа: Новичок
Сообщений: 13
Регистрация: 12-07-06
Из: Славный Град Киев
Пользователь №: 18 764



Цитата(Lonesome Wolf @ Jul 13 2006, 14:47) *
Чего-то я не понимаю - ширина канала определяется скоростью перестройки - наносекунды по Вашему, а полоса 10 МГц.

Да. Ширина канала определяется девиацией и скоростью перестройки (самая высокая гармоника модулирующего сигнала).
Наносекунды - скорость перестройки Синтезатора - это для запаса smile.gif
а скорость данных - десятки наносекунд.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yura944
сообщение Jul 13 2006, 12:21
Сообщение #11





Группа: Новичок
Сообщений: 13
Регистрация: 12-07-06
Из: Славный Град Киев
Пользователь №: 18 764



Цитата(vladv @ Jul 13 2006, 14:39) *
yura944, не сочтите за наезд, но я бы порекомендовал почитать литературу по цифровой модуляции/ демодуляции smile.gif. Например "Цифровую связь" Скляра

smile3009.gif
Не в глаз - а в бровь! biggrin.gif
Спасибо за направление поисков a14.gif
Надо почитать мат-чать чтобы ответить достойно...
Умные вы тут все - аж не привычно blush.gif
biggrin.gif biggrin.gif biggrin.gif
Я ведь просто хотел повторить то что сделано в обычных телефонных модемах - там в полосу 600-3000 Hz впихивают до 16 бит/герц. (Амплитудно-Частотная модуляция)
только в моем случае канал 10 MHz - стало быть теоретически достижимо 160 Мегабит! ну.. мне столько не надо smile.gif тем более что только ЧМ..
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Mirabella
сообщение Jul 13 2006, 14:20
Сообщение #12


старушка-процентщица
****

Группа: Свой
Сообщений: 817
Регистрация: 8-03-06
Пользователь №: 15 067



Цитата(yura944 @ Jul 13 2006, 12:56) *
.... хороший ГУН не должен сильно расстроится за эти милисекунды...


Если "хороший" ГУН не сам по себе, а работает в петле ФАПЧ, он обязательно расстроится, т.к. его частота принципиально зависит от управляющего напряжения (ну, работа у него такая...) , получаемого с фазового детектора.
Петля ФАПЧ может находится в режиме захвата, в режиме свободных колебаний ГУНа, или в режиме переходного процесса между этими значениями. Длительность переходного процесса зависит о параметров цепи обратной связи. Поэтому не стоит надеяться на быструю "синхронизацию его работы с опорным генератором".
Go to the top of the page
 
+Quote Post
DRUID3
сообщение Aug 14 2006, 23:36
Сообщение #13


山伏
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 827
Регистрация: 3-08-06
Из: Kyyiv
Пользователь №: 19 294



Цитата(yura944 @ Jul 13 2006, 15:21) *
Цитата(vladv @ Jul 13 2006, 14:39) *

yura944, не сочтите за наезд, но я бы порекомендовал почитать литературу по цифровой модуляции/ демодуляции smile.gif. Например "Цифровую связь" Скляра

smile3009.gif
Не в глаз - а в бровь! biggrin.gif
Спасибо за направление поисков a14.gif
Надо почитать мат-чать чтобы ответить достойно...
Умные вы тут все - аж не привычно blush.gif
biggrin.gif biggrin.gif biggrin.gif
Я ведь просто хотел повторить то что сделано в обычных телефонных модемах - там в полосу 600-3000 Hz впихивают до 16 бит/герц. (Амплитудно-Частотная модуляция)
только в моем случае канал 10 MHz - стало быть теоретически достижимо 160 Мегабит! ну.. мне столько не надо smile.gif тем более что только ЧМ..


Так вот как раз в бытовых модемах и реализовано все это с помощью QAM. А то что делаете Вы это совсем не из этой степи.

Цитата(yura944 @ Jul 13 2006, 15:21) *
Сделать Синтезатор частоты который будет быстро давать перестройку в пределах 5 MHz по сетке 4.88 kHz (со скоростью в единицы наносекунд)

Это легко сможет сделать любой DDS от AD. Только вот чудо не произойдет.

Цитата(yura944 @ Jul 13 2006, 15:21) *
Если ширина канала 10 MHz и девиация 5 MHZ то шаг перестройки ГУН получается (10MHz/2)/1024 = 4.88kHz.
С чего это Вы взяли?

Цитата(yura944 @ Jul 13 2006, 15:21) *
Да. Ширина канала определяется девиацией и скоростью перестройки (самая высокая гармоника модулирующего сигнала).
Так, определяется конечно, но Вы только используемую формулу укажите и частоту несущей ибо она тут очень сильную роль играет.


--------------------
Нас помнят пока мы мешаем другим...
//--------------------------------------------------------
Хороший блатной - мертвый...
//--------------------------------------------------------
Нет старик, это те дроиды которых я ищу...
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 03:01
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.02777 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016