Phổ tín hiệu FSK


9

Tôi đã triển khai một modem FSK đơn giản giống như V.23 trong C ở đây .

Điểm đặc biệt của điều chế được chọn là 0 và 1 được gửi dưới dạng âm có hai tần số khác nhau (lần lượt là 2100 Hz và 1300 Hz) và thời lượng của mỗi ký hiệu là 1/1200 giây, nằm trong khoảng từ một đến hai chu kỳ của tần số âm biểu tượng.

Bộ lọc thông dải mà tôi sử dụng trong máy thu là từ khoảng 875 Hz đến khoảng 2350 Hz. Phạm vi này được xác định theo kinh nghiệm.

Câu hỏi là, làm thế nào để bạn tính toán dải tần số này cho một tín hiệu như thế từ tần số âm và thời lượng ký hiệu?

EDIT : Một sự tương tự với điều chế biên độ đã được đề xuất, trong đó tín hiệu điều chế rơi vào băng tần từ sóng mang F - Băng thông tin đến sóng mang F + Băng thông tin Hz.

Nếu tôi cố gắng áp dụng logic này trực tiếp vào trường hợp của mình, thì tôi sẽ mong đợi băng thông của tín hiệu FSK của mình là liên kết của:

F1 - bit rate để F1 + cắn tỷ lệ
F0 - bit rate để F0 + tốc độ bit

Hoặc, nếu tôi cắm các số, liên kết của:

1300-1200 = 100 đến 1300 + 1200 = 2500
2100-1200 = 900 đến 2100 + 1200 = 3300

Hoặc, đơn giản, từ 100 đến 3300 Hz.

Tuy nhiên, nếu tôi nhìn vào phổ tín hiệu FSK của mình, có vẻ như nó nằm trong dải từ 2100-1200 = 900 đến 1300 + 1200 = 2500 Hz thay vì từ 1300-1200 = 100 đến 2100 + 1200 = 3300 Hz . Kết quả thực nghiệm này có thể được giải thích và chứng minh?

EDIT2: Đây là quang phổ khi tôi nhìn thấy nó trong Audacity:

nhập mô tả hình ảnh ở đây


-1 Việc tính toán phổ của tín hiệu điều chế tần số đã được nghiên cứu kỹ lưỡng: tìm kiếm "phổ FSK" trên Google cho ra hơn 700.000 lượt truy cập, trong nhiều hướng dẫn về bản chất. Vì ngay cả những câu đầu của hầu hết các lần truy cập trên trang đầu tiên đều nói, việc tính toán đòi hỏi khá nhiều công việc. Câu trả lời cuối cùng phụ thuộc rất nhiều vào các chi tiết mà bạn không cung cấp trong mô tả của mình, chẳng hạn như là pha liên tục tín hiệu FSK, chức năng truyền của bộ lọc thông dải, v.v. Có, ai đó có thể đọc mã và hình C của bạn ra chi tiết, nhưng tại sao chúng ta phải bận tâm?
Dilip Sarwate

1
@DilipSarwate Bạn có thể hỏi, nếu bạn quan tâm. Và nếu bạn là, giai đoạn là liên tục. Bộ lọc là FIR, 1 cho các tần số trong dải thông, 0 ở nơi khác. Lý do tại sao tôi hỏi là vì đây là trường hợp đặc biệt và có lẽ có một logic tương đối đơn giản dẫn đến câu trả lời, không yêu cầu phải hiểu trường hợp chung và sau đó chuyên môn hóa nó. Bạn có thể cung cấp một liên kết có liên quan ngoài việc chỉ vào Google không? Tôi có thể thấy rất nhiều thứ liên quan ở đó quá.
Alexey Frunze

Bạn có bộ lọc FIR cung cấp cho bạn đáp ứng tần số tường gạch , vượt qua tất cả các tần số trong khoảng 875 Hz đến 2350 Hz với mức tăng đơn vị và chặn tất cả các tần số khác? Chạy nhanh nhất có thể đến Văn phòng Bằng sáng chế gần nhất và nộp đơn xin cấp bằng sáng chế của bạn!
Dilip Sarwate

@DilipSarwate Bạn không mang tính xây dựng. Pedantic, chắc chắn.
Alexey Frunze

Nếu tôi hiểu đúng câu hỏi của bạn, bạn vẫn muốn xác định băng thông tín hiệu trước bộ lọc thông dải. Mặt khác, câu trả lời đơn giản là "825 Hz đến khoảng 2350 Hz"
Deve

Câu trả lời:


3

Với Khóa dịch chuyển tần số, điều chế (dữ liệu số) chiếm băng thông, do đó bạn không thể chỉ giữ lại tần số của dấu và âm không gian. Một công ty thấp hơn ràng buộc về mức độ băng thông bạn có thể sử dụng là khoảng cách giữa tần số nhãn hiệu và không gian, cộng với một nửa tốc độ truyền ở hai bên. Vì vậy, đối với 1200 baud với tần số 1300 hertz và 2100 hertz, băng thông tối thiểu tuyệt đối là (1300- (1200/2)) [700 hertz] đến (2100+ (1200/2)) [2700 hertz] là băng thông của 2 kHz. Mọi người đã cố gắng lọc nó chặt chẽ hơn nhưng nếu việc tiếp nhận vẫn cung cấp dữ liệu chính xác, đó chỉ là do cơ hội. Thông thường cũng có một số định dạng xung trong tín hiệu FSK trước khi điều chế để làm cho công việc của bộ lọc dễ dàng hơn.


1

Bạn thiết kế và sử dụng bộ lọc thông dải để lọc nhiễu và tín hiệu không mong muốn ra khỏi băng tần. Vì tín hiệu của bạn có hai thành phần: 1300 Hz và 2100 Hz, bộ lọc thông dải của bạn phải vượt qua các tần số này. Tuy nhiên, do tín hiệu thực tế của bạn có một số thùy bên, nên thực tế bạn không thể tạo tín hiệu chỉ có hai thành phần tần số này, sau đó bạn cần một dải băng bò tót ở cả hai phía của các tần số này. Đó là dải tần bò mà bạn đã chọn không đối xứng, bạn có thể chọn bộ lọc có tần số dải tần từ 1000 Hz đến 2400 Hz chẳng hạn.


Dường như với tôi câu hỏi thực sự sẽ là bộ lọc nào sẽ tạo ra băng thông tối thiểu trong khi vẫn cho phép bộ giải mã phân biệt chính xác giữa hai tần số. Điều đó sẽ phụ thuộc một phần vào bộ giải điều chế.
Daniel R Hicks

Tôi biết tôi cần bao gồm nhiều tần số hơn chỉ 1300 và 2100. Câu hỏi là cách tôi tính toán dựa trên 3 giá trị: 1300 Hz, 2100 Hz, 1200 bit / giây. Câu trả lời của bạn không trả lời nó.
Alexey Frunze
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.