форум Радиолюбительского ДВ портала > Технический раздел
К вопросу об оптимальной модуляции в диапазоне 136 кГц
GM:
Коллеги,
Наличие разнообразных видов модуляции в столь узком диапазоне частот (135,7-137,8) кГц привело меня к мысли, что эти виды не могут похвастать друг перед другом существенными преимуществами, а следовательно не оптимальны по сути.
Что вообще требуется от радиолюбителя при проведении любительской связи? Иметь минимальную полосу, наибольшую помехоустойчивость, минимальное время для проведения QSO.
С учётом сказанного, я пришёл к выводу, что наиболее оптимальным для упомянутого диапазона является QPSK-модуляция, или квадратурная фазовая модуляция. Как известно, ФМ является наиболее помехоустойчивым видом модуляции. Далее, помехоустойчивость QPSK равна помехоустойчивости BPSK, но скорость передачи информации в два раза больше, иными словами, можно в два раза сократить время передачи при тех же параметрах.
Что касается передаваемых символов. По моему мнению, достаточно использовать МТК-2. МТК-2 содержит один старт бит и 5 информационных бит - как раз умещается в 3-х посылках QPSK.
Кроме того, в дальнейшем можно применить помехоустойчивое кодирование (15,10), позволяющее разместить два символа МТК-2 общей длиной 10 бит и синдром длиной 5 бит. Код (15,10) позволяет исправить любые два бита из 15 и предсказать, что есть ошибка более 2 бит.
Ещё одна вещь, приём сигналов с QPSK достаточно легко реализовать на МК, что позволит многим любителям прикоснуться к такому таинственному и многогранному миру радиотехники.
Хотелось бы обсудить данную тему со специалистами и практикующими радиолюбителями. Что думаете?
Sergej:
--- Цитата: GM от 26 Апрель 2018, 21:47:52 ---Далее, помехоустойчивость QPSK равна помехоустойчивости BPSK, но скорость передачи информации в два раза больше, иными словами, можно в два раза сократить время передачи при тех же параметрах.
--- Конец цитаты ---
Не может такого быть, там же разница расстояний между позициями фазы в два раза меньше в qpsk.
Практически на кв модемах данных разница тоже есть BPSK/QPSK, около 3дб, что вполне адекватно.
Посмотрите текущие реализации протоколов для очень слабых сигналов на ДВ и СВ диапазонах. Преимущественно, там частотная манипуляция или вообще OOK.
Есть и bpsk - в том EBnaut (название не матерное, такое на самом деле), http://abelian.org/ebnaut/ но он совсем медленный, мало кому интересно.
P.S. Если что-то делать - надо через программу и звуковую карту на ОС Windows. Только в такой реализации будет какая-то заинтересованность и готовность опробовать у всех потенциальных вещателей и слушателей.
GM:
--- Цитата: Sergej от 27 Апрель 2018, 15:21:48 ---Не может такого быть, там же разница расстояний между позициями фазы в два раза меньше в qpsk
--- Конец цитаты ---
Так теория гласит. Поскольку там два бита передаются вместо одного.
--- Цитата: Sergej от 27 Апрель 2018, 15:21:48 ---Посмотрите текущие реализации протоколов для очень слабых сигналов на ДВ и СВ диапазонах. Преимущественно, там частотная манипуляция или вообще OOK. Есть и bpsk, но он совсем медленный, мало кому интересно.
--- Конец цитаты ---
Ну я смотрел, может не туда :-)? На какие реализации посмотреть и где?
ООК - частный случай амплитудной модуляции, много энергии уходит впустую, м^2/2 - при м=1 теряется 75%, при ООК порядка того.
ЧМ, частотная манипуляция - всё равно угловая, практически не отличается от ФМ. Ну конечно, аналоговая схемотехника реализаций попроще, варикапы там в задающем контуре на передачу, ну и фапч следящий на приёме...Мы же с вами говорим о чисто цифровой связи.
А на сколько допустимо расширение спектра одного сигнала в полосе 2.1 кГц, мы ведь не должны забывать, что диапазон очень узкий. А если передавать QPSK, скажем, одна секунда на 2 бита, то ширина будет 2 Гц, сравните, например с CW, но там потери времени на паузы, да и код неравномерный. Любой символ в QPSK займет 3 сек, а в CW сколько? Если только одно "Е" передавать, да и то оно займёт 4 сек, ну или полосу расширит, если со сдвигом частоты.
По поводу звуковой карты у меня есть вопрос. На этом форуме и на других много говорится о стабильности задающего генератора передатчика, первого гетеродина приёмника, второго.. а вот о стабильности частоты выборок звуковой карты нет ни словечка. Там у карт, что, водородный стандарт стоит?
Ещё надо учесть, что можно работать в полудуплексе на одной частоте - передаём-принимаем-передаем-принимаем...
Sergej:
--- Цитата: GM от 27 Апрель 2018, 19:39:08 ---Так теория гласит.
--- Конец цитаты ---
И практика тоже. Когда канал не позволяет QPSK, модемы переходят на BPSK и продолжают работать, равноценности по S/N нет у этих видов модуляции.
--- Цитата: GM от 27 Апрель 2018, 19:39:08 ---На какие реализации посмотреть и где?
--- Конец цитаты ---
К примеру, WSPR, JT9, OPERA...
А OOK - это как телеграф, он-офф кеинг, что уже энергноэффективней может бы, не знаю.
Никто задающий не модулирует для FSK, все цифровые виды связи получают сейчас через преобразование частоты, ну как фильтровой однополосный метод в трансивере или в отдельном передатчике. Другой вариант - DDS, как в конструкции rn3aus etc...
Широкие сигналы на ДВ не прокатывают, наоборот стремятся сделать Уже, медленней, о 2кГц не может быть речи.
С звуковыми картами более-менее нормально всё, если не явно дефективный экземпляр.
GM:
--- Цитата: Sergej от 27 Апрель 2018, 20:29:57 ---И практика тоже. Когда канал не позволяет QPSK, модемы переходят на BPSK и продолжают работать, равноценности по S/N нет у этих видов модуляции
--- Конец цитаты ---
А, я кажется понял. Сравнивать нужно вероятность ошибки на бит, ну и когерентный приём само собой. Скажем, QPSK за ОДНУ сек передаёт ДВА бита, в то же время BPSK за ОДНУ сек передаёт ОДИН бит, так что можно снизить скорость QPSK в ДВА раза и получить то же Pb при том же отношении Eb/No, что и для BPSK.
Вот здесь https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F#Квадратурная_фазовая_манипуляция всё расписано, и прямо сказано:
"При когерентном детектировании вероятность ошибки на бит для QPSK такая же, как и для BPSK, т.е. Pb=Q(sqrt(2Eb/No))".
Там и картинка есть, смотрите синюю кривую для BPSK/QPSK.
Ещё цитата: "Из теории связи известно, что наивысшей помехоустойчивостью обладает двоичная фазовая модуляция BPSK". Отсюда http://digteh.ru/UGFSvSPS/modul/QPSK/
Вот спектр QPSK. Весьма компактный спектр, практически прямоугольник, нам конечно такой не получить, увы. Сравните с ООК, как частным случаем АМ, с её 13-ти децибельными боковыми лепестками...
--- Цитата: GM от 27 Апрель 2018, 21:27:45 ---Широкие сигналы на ДВ не прокатывают, наоборот стремятся сделать уже, медленней, о 2кГц не может быть речи
--- Конец цитаты ---
Вы немного не так прочитали, речь идет о ДВУХ герцах, вся полоса ДВ диапазона составляет 2,1 кГц.
--- Цитата: Sergej от 27 Апрель 2018, 20:29:57 ---С звуковыми картами более-менее нормально всё, если не явно дефективный экземпляр
--- Конец цитаты ---
Ну мне-то поясните, какая стабильность звуковых карт, 10^-10? Более-менее нормально - это не разговор, цифры дайте...Измеренные, по описанию, хотя бы что-то.
Навигация
Перейти к полной версии