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APCO-25. ¿Es posible demodularlo a partir de la salida del discriminador?.
Algunos aspectos sobre la demodulación.
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APCO-25. ¿Es posible demodularlo a partir de la salida del discriminador?.

La aparición del programa DSD, que permite demodular el estándar APCO-25, ha suscitado una encendida discusión en nuestro foro ( y en otros). El programa procesa la salida de audio del discriminador de un receptor FM y demodula y decodifica la señal en tiempo real.

La discusión en nuestro foro se centra en una solo cuestión:¿Es posible obtener una buena demodulación y decodificación de APCO-25 a partir de la salida del discriminador del receptor?.

Vamos a tratar de responder a esta cuestión.

Gracias a la numerosa participación en el foro, hay varias señales APCO-25 tanto en I/Q como en IF y procedentes del discriminador. Esto es suficiente para dar respuesta a la pregunta de una manera razonablemente convincente y argumentada.

La modulación C4FM usada en APCO-25 esta estrechamente relacionada con la pi/4 DQPSK, lo que permite abordar su demodulación como si fuese esta última.

Ejemplo: http://www.radioscanner.ru/info/files/article412/ap_25_1.wav



En este caso la señal es de IF cero, o sea que esta en I/Q. Lo mismo se podría hacer con otras señales en frecuencia intermedia (IF).

Al mismo tiempo, la modulación C4FM es en sí misma una MFSK de cuatro niveles, por lo que puede ser demodulada con un discriminador estándar, lo que le permite la compatibilidad con sistemas anteriores.

No sabemos el método de demodulación usado en los equipos APCO-25, pero sí podemos estimar lo que se puede conseguir usando la salida del discriminador.

Para ello necesitaremos:

1- Grabaciones de señales APCO-25.
2- SA.
3- Un pequeño programa para presentar los niveles de salida del discriminador.
4- Tiempo y ganas.

El programa del punto 3 fue escrito especialmente para este artículo. Imita un demodulador simple que obtiene los niveles de salida del discriminador con la velocidad correcta.

Una vez analizada la señal, y aplicando los procedimientos adecuado con SA, obtenemos los siguientes resultados:

Salida del discriminador a la que se le aplica el detector de fase.



Resultado de la demodulación.



En la parte superior de la imagen, sin una sincronización corregida, se ve lo que se puede obtener de esta señal. En la parte inferior se ha sincronizado la señal.

Es obvio que no se pueden evitar algunos errores en la demodulación, pero en general el proceso es adecuado y suficiente para las señales de una calidad aceptable como la de el ejemplo.

Además, si consideramos la codificación a prueba de ruidos del APCO-25, la decodificación debe ser razonablemente correcta. Tenga en cuenta que tratar de decodificar directamente la salida del discriminador sin ningún procesado previo no es deseable en absoluto.

La aplicación previa de un filtrado óptimo incrementa en gran medida las posibilidades de una demodulación sin errores.



Una imagen casi ideal. Con una buena sincronización de reloj, el resultado de la demodulación de la señal es excelente. En el programa usado, cuyos resultado se muestran, la sincronización de reloj es sencilla y efectiva.

Según el estándar APCO-25, después del discriminador se recomienda usar un filtro RRC con alfa=0,2. No obstante, es posible usar cualquier filtrado óptimo en lugar del RRC.

Podría parecer que ya tenemos la respuesta a la pregunta inicial: Sí es posible demodular la señal usando la salida del discriminador. Pero esta respuesta no es completa si no consideramos otros aspectos y problemas que sin duda existen.

El asunto es que la señal de ejemplo usada es de una excelente calidad y no refleja los problemas reales que nos encontraremos en la demodulación.

Este es otro ejemplo http://www.radioscanner.ru/info/files/article412/ap_25_2.wav , de lo que nos encontraremos más a menudo

Después de la conversión y filtrado óptimo los resultados son:



Seguramente habrá errores en la demodulación, pero es posible minimizarlos si tenemos en cuenta que

1-Seguimiento de los parámetros de demodulación
2-Corrección de los niveles de decisión.

La lógica hard que funciona bien en señales de buena calidad, fallaría en este caso.

Podemos encontrarnos estas señales a menudo con menor o mayor distorsión. Desconocemos el origen exacto de esta distorsiones, pero podrían deberse al paso de la señal por repetidores no certificados o mantenidos de manera deficiente, o incluso a problemas de transferencia de la señal.
Las señales de este tipo tienen unos parámetros inadecuados en términos de ruido, estabilidad y fiabilidad.

Ciertamente, se puede usar la salida del discriminador para demodular la señal APCO-25, pero como se puede ver a simple vista, para unos resultados de calidad se requiere una aproximación mas seria.

Como hemos recibido en algunos correos referentes a la demodulación de la salida del detector de fase de SA, el resultado es la conversión de niveles a bits. La señal APCO-25 demodulada en modo relativo como se ve en la primera imagen de este artículo, nos da la siguiente correspondencia de bits y ángulos.

0- 10
1- 00
2- 01
3- 11

Sin olvidar que la inversión de la señal es posible, por lo que los niveles serian:

0- 00
1- 10
2- 11
3- 01


Es posible determinar si hay inversión observando las secuencias de ceros que en APCO-25 son no menos de 15-20 por grupo. En la salida de SA, si hay inversión serán ceros y so ni la hay serán unos. La longitud de estas series de de unos 7-10 caracteres/símbolos (15-20 bits.)

Esto es todo.

Suerte y al toro.
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Файл создан: 27 Apr 2010 14:25, посл. исправление: 27 Apr 2010 17:56
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