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Salida del discriminador y decodificación por software.
Módulo demodulador de FSK-2 en SA.
Vamos a repasar algunos aspectos sobre la decodificación de señales a partir de la salida de los discriminadores. Todo lo que veremos será aplicable a varias señales, pero como ejemplo, usaremos la ya conocida y fácil de obtener APCO-25.
Toda esta materia puede ser comprendida con mayor facilidad a partir de la introducción del demodulador FSK-2 en SA. Veremos la señal APCO 25 por dos razones:
Primera: las conclusiones del artículo al respecto quedaron sin demostrar por carecer de las herramientas adecuadas para ello. Ahora están disponibles y al alcance de todos.
Segunda: Debemos confirmar los resultados anteriores y seguir examinando la salida del discriminador y su decodificación en busca de otros problemas no tan aparentes. Y para ello la APCO 25 es una buena señal y un buen ejemplo de la salida del discriminador. Además, tengo interés en demostrar que el demodulador de FSK-2 fue diseñado y desarrollado no solo para demodular. :-)
La grabación APCO-25 esta en FI y es casi perfecta. La grabación fue realizada directamente en el terminal . Para obtener mejor calidad seria necesario generar la señal directamente.
En SA la discriminación la efectúa el detector de fase. Su linealidad y ancho de banda hacen de el un discriminador casi perfecto.
Mida la velocidad de modulación y llame al módulo de Forma de onda (Waveform module) para ajusta el offset o la amplitud de la señal. Desde este módulo se llama al demodulador FSK-2
El valor de velocidad de modulación leído se actualiza en todos los módulos que lo usan. Si la medida no se efectuase, el valor por defecto de Br es de 33.33 y su valor real tendría que ser introducido manualmente en los módulos en los que fuese necesario.
Si así lo desea,como suele ser necesario, el preescalado y el desplazamiento vertical de la señal con respecto a cero que pueden efectuarse en el módulo de forma de onda. En nuestro caso es necesario aumentar la amplitud. El offset no requiere corrección ya que es muy bajo.
Una vez efectuadas las correcciones necesaria, llamaremos al módulo demodulador FSK-2 en el que podemos , después de hacer los ajustes necesarios, ver las cuatro franjas de puntos que corresponden a los puntos de sincronismo de reloj.
Como ya dijimos anteriormente, la calidad de la señal es casi perfecta. Y aunque parezca que la decodificacion es buena, ya que los niveles son claros y definidos, el resultado que hemos obtenido puede considerarse como muy malo.
Es importante señalar que aunque la señal es casi perfecta y el detector de fase tiene una gran linealidad, ni siquiera con un discriminador perfecto obtendríamos una decodificacion de calidad para usos prácticos. Estas señales requieren un preprocesado, en ocasiones un simple filtrado. De no ser así, las posibilidades de un decodificador por software son muy escasas, incluso para una señal ideal.
El estándar APCO-25 usa un filtro RRC con alfa=0,2.
Vamos a considerar el uso de un filtro con lo que tenemos a mano. En SA disponemos de dos posibilidades:
La primera es usar el filtro de paso banda/rechazo de la pantalla principal de trabajo. Estos filtros son de un orden elevado y presentan buenas características de forma casi cuadrada.
La segunda es usar los filtros de la pantalla de forma de onda. Estos filtros tienen unas características menos rígidas y su uso repetitivo puede proporcionar un excelente filtrado.
Pretendemos demostrar aquí cómo usar SA para ver que es lo que se necesita para decodificar la señal y que se puede esperar de ella si las cosas no van como deseamos.
Como veremos a continuación, lo mínimo que se puede hacer es seguir las recomendaciones del estandard y del fabricante.
Cuatro ciclos de filtrado en el módulo de forma de onda usando un filtrado suave.
Y el resultado usando el filtro rectangular de la pantalla principal de trabajo para recortar todo lo que esta fuera de sus margenes.
Y usando un filtro RRC. Este tipo de filtros se integrara en SA en el futuro.
Los resultados son una demostración del como el uso de diferente filtros para la misma señal mejora los resultados. Los mejores resultados se obtienen usando filtros suaves en varios ciclos, pero eso suele requerir varios intentos hasta dar con los parámetros adecuados. En este caso hemos sido afortunados.
El filtrado RRC subóptimo asegura por defecto unos buenos resultados, y aunque no requiere customización, en la práctica no supone la mejor calidad posible ya que, a la postre, no compensa la distorsión de canal.
En realidad, hemos obtenido las mismas conclusiones que anteriormente. Al menos para la APCO-25 es necesario un preprocesado a la salida del discriminador. Como mínimo es necesario usar un filtro RRC como especifica el estándar, pero con un filtrado más adaptativo se pueden obtener mejores resultados de decodificación, aunque sea mas difícil de implementar.
Hay otro problema a tener en cuenta y del que no hemos hablado previamente.
Hasta ahora, y debemos recalcar este punto, hemos hablado de condiciones óptimas. Tenemos una señal y un discriminador casi ideales. En la práctica esto no suele darse así. Téngase en cuenta que en la salida usamos un discriminador físico y una tarjeta de sonido normal que es la configuración mas habitual.
Ejemplo: Grabación de la salida de un discriminador. Una evaluación previa al preprocesado nos muestra que los dos niveles superiores no podrían ser demodulados sin errores.
El filtrado RRC subóptimo, y mejor un filtrado óptimo aseguran una demodulación sin errores. Naturalmente, el filtrado óptimo es el mejor.
Quiero centrar su atención en los bursts (ráfagas) que presenta esta señal.
Estos dependen enteramente del usuario y su equipo, ya que no están presentes en la señal.
El hecho es que la salida del discriminador tiene su efecto en la señal. Cuando usamos SA estamos seguros de que no introducimos ninguna distorsión en ella.
En un dispositivo físico, tal afirmación no es cierta. Normalmente, los transformadores de acoplo de la tarjeta de sonido y los varios circuitos intermedios como los de bloqueo de DC afectan a la señal y en casos extremos pueden destruirla totalmente.
Esta es la razón por la que preferimos grabaciones I/Q o FI sobre otros tipos. No hay garantía de la calidad de la transmisión/grabación de la señal debido a la influencia de los diversos componentes y la tarjeta de sonido, que en muchos casos no pude manejar adecuadamente la situación.
Estas distorsiones se pueden observar fácilmente con SA. Puede definir el nivel de bloqueo, pero esto son experimentos que cada cual debe hacer en su caso.
Véase la señal con un filtrado óptimo.
Una vez mas, nosotros no hemos introducido ninguna distorsión en la señal. Veamos el problema de distorsión que se presenta en numerosas ocasiones y del que los usuarios no son conscientes.
Filtrado paso alto con fcorte de 8 Hz.
Filtrado paso alto con Fcorte de 30 Hz.
Se puede ver claramente que bloquear los componente de muy baja frecuencia introduce una distorsión indeseada en la señal, lo que ademas de nada deseable, es difícil de corregir.
En este articulo hemos querido mostrar como SA soluciona un amplio margen de tareas, estando al alcance de quien lo quiera y no siendo complicado de usar.
Para el mejor procesado de la salida del discriminador, como es el caso de APCO-25, se requiere un preprocesado muy serio, como mínimo un filtrado RRC subóptimo y deseable un filtrado con un filtro de seguimiento adaptativo.
También requieren especial atención los componentes usados en el paso de la señal por el discriminador y decodificador, al menos en el margen de VHF.
Esto es especialmente critico cuando se usan varios repetidores. Desde que se graban señales como la APCO-25 en I/Q o FI, queda demostrado que la distorsión asociada a estos afecta negativamente a la calidad de la señal a efectos de demodulación y decodificación, disminuyendo la fiabilidad de la comunicación.
Suerte y al toro.
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| Файл создан: 16 Sep 2010 19:30, посл. исправление: 18 Sep 2010 14:31 |
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