Demodulare digitala FSK

[Vizitator MIRCAN DAN]

Salutare tuturor *

 

Ma refer aici la demodulare FSK din spectrul 0 - 3200 Hz.

 

Demodularea FSK o aplic dupa filtrare trece banda FTB digitala cu dsPIC. E vorba de un semnal primit de pe linie telefonica cu doua fire din Cupru pe care sunt mai multe canale ( 22 la numar ). Primul canal are frecventa centrala Fc = 420 Hz. Distanta intre frecventele centrale ale canalelor este 120 Hz.

 

La canalul 1, Fc = 420 Hz, F0 = 390 Hz pentru zero logic si F1 = 450 Hz pentru unu logic. Viteza de transfer este doar 50 biti pe secunda.

 

Pentru demodulare FSK sunt mai multe tehnici de demodulare enumerate aici:

 

http://www.ti.com/lit/an/spra347/spra347.pdf

https://dx.eng.uiowa.edu/eedesign/fskcorr.pdf

 

In al 2-lea link se arata ca o tehnica de demodulare este: transformarea semnalului sinusoidal FSK modulat in semnal dreptunghiular si aplicarea la o intrare digitala in microcontroller pentru capturare/comparare. Am testat cu succces o astfel de tehnica cu PIC18F4550 la o frecventa de 48 MHz. Am incercat si cu PIC16F887 la o frecventa de 18.432 MHz DAR demodularea era oarecum instabila. Testarea am facut-o local precum si pe o linie telefonica cu zgomot si aceasta tehnica a functionat cu succes doar ca in anumite momente decodifica zgomotul dar in proportie de 5% din semnalul util. Adica demodularea este realizata cu succes in proportie de 100% si la fel si decodificarea datelor. Aceasta tehnica am testat-o cu succes pentru ca viteza de transfer a informatiei digitale este de doar 50 biti pe secunda ( mult sub frecventa centrala chiar si a primului canal adica 420 Hz ). Am realizat cu succes demodularea cu filtre FTB analogice cu bobine de ferita si cu condensatoare de precizie 1%. Referitor la aceasta tehnica, daca masor perioadele dupa un filtru digital FTB, IIR cu nesincronizare de faza ar functiona ?

 

In acest topic ma concentrez insa pe tehnica de inmultire a esantioanelor cu copiile lor intarziate cu aproximativ pi/2 fatza de frecventa centrala, si apoi filtrare trece jos.

 

Prima intrebare: as putea realiza aceasta tehnica cu un PIC16F887 la o frecventa de operare de 20 MHz ? adica sa folosesc conversia ADC si intern realizez doar inmultirea. Filtrarea trece jos FTJ as face-o extern cu filtru RC ( cu frecventa de taiere de 50 Hz adica corespondenta ratei baud de 50 bps ) dupa ce scot printr-o retea R-2-R ( conversie DAC ) rezultatul produsului. Ar functiona ? Sau trebuie macar sa folosesc un PIC18F4550 la frecventa de operare de 48 MHz ?

 

De exemplu la PIC16F887 durata unei conversii ADC complete dureaza maxim 30 us ( cu 12 cicluri de conversie ) la frecventa maxima de lucru, a uC, de 20 MHz . Frecventa de esantionare maxima va fi Te = 1/Fe = 1/30us = 33333.33 Hz

adica suficient de mare pentru a demodula canalul 1 cu Fc = 420 Hz. Insa tinand cont ca va trebui sa realizez si inmultire + intarziere de esantioane m-as putea limita la 8 KHz inca suficienta pentru conversie ADC. Pentru canal 1 cu F1 = 450 Hz as putea esantiona si cu Fe = 4 KHz. Astfel as putea da timp si mai mult la uC ca sa realizeze intarzierea esantioanelor + inmultirea + scoaterea la un port a rezultatului inmultirii. Durata unui bit este Tbit = 1/50bps = 1/50Hz = 0.02 s. La Te = 1/4KHz = 0.00025 s.

Deci pe durata unui bit voi avea: N = Tbit/Te = 80 esantioane. Pe durata unui bit si cu F1 = 450 Hz ( Tf1 = 0.0022 s ) vor fi n1 = Tbit/Tf1 = 9 perioade. Pe durata unei perioade Tf1 = 0.0022 s vor fi n2 = Tf1/Te = 8.8 esantioane. Deci, inca o data, pe durata unui bit ( de unu logic ) vor fi 9 * 8.8 = 79.2 esantioane adica ( rotunjit ) 80 esantioane.

 

Ce vad in al 2-lea link, nu este o simpla inmultire ci operatia XOR.

 

Dupa FTB si inainte de intrare in uC cred ca trebuie neaparat amplificare+limitare ( amplitudine constanta a semnalului modulat FSK detectat ) ? si evident adaptare de impedanta la 600 Ohm cu o rezistenta de 600 Ohm in paralel cu intrarea adica intre intrare si masa inainte de amplificare.

 

Va multumesc pentru atentie *

Editat Ianuarie 26, 2017 de MIRCAN DAN

[mircang9]

Subiectul acesta se dezbate la:

 

http://www.elforum.info/topic/66251-cum-schimb-referinta-la-un-semnal/page-8