Перейти к содержанию
    

Насколько я понимаю ЧМ модулятор - это генератор, управляемый напряжением.

Пусть несущая 10МГц с уровнем 0.3В, а дивиация 100кГц при 1В на входе модулятора.

 

Тогда при подаче на вход модулятора -1В на его выходе будет частота 9.9МГц,

а подаче на вход модулятора 1В на его выходе будет частота 10.1МГц с уровнем 0.3В

 

Подадим на модулятор сигнал уровнем 1В, получив 10.1МГц с уровнем 0.3В,

а после выхода модулятора к сигналу добавим помеху частотой 10.05МГц и уровнем 0.03В.

 

Вопрос: какое напряжение должно быть на выходе демодулятора?

 

Мы должны отдельно демодулировать 10.1МГц и 0.05МГц 10.05МГц и полученные напряжения в 1В и 0.5В

сложить по среднему учитывая уровни их несущих?

 

Существуют ли методы борьбы с подобными помехами?

 

edit: опечатка 0.05МГц -> 10.05МГц

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Здесь http://www.dsplib.ru/content/fmdemod/fmdemod.html посмотрите ЧМ демодулятор.

Который является производной от фазы, фаза - жёсткое ограничение комплексной огибающей.

Жёстко ограничьте вашу сумму сигнала с помехой, посмотрите спектр до и после ограничителя.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Существуют ли методы борьбы с подобными помехами?

Недостаточно информации для принятия решения: неизвестен характер помехи и полоса частот модулирующего полезного сигнала...

Если полезная модуляция - все-таки не постоянный уровень, а некая изменяющаяся информация, а помеха наоборот, стабильна, то она мало мешает работе демодулятора: ставите по выходу детектора ФВЧ и убираете постоянную составляющую от помехи. Проблемы возникают, если помеха сравнима с уровнем несущей: биения с разностной частотой ограничитель может не убрать

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Насколько я понимаю ЧМ модулятор - это генератор, управляемый напряжением.

Пусть несущая 10МГц с уровнем 0.3В, а дивиация 100кГц при 1В на входе модулятора.

 

Тогда при подаче на вход модулятора -1В на его выходе будет частота 9.9МГц,

а подаче на вход модулятора 1В на его выходе будет частота 10.1МГц с уровнем 0.3В

....

_4afc_, все обстоит иначе... Попробуйте думать о другом -

1. Насколько я помню - спектр ЧМ сигнала гораздо шире максимальной частоты модуляции... То есть, чтобы демодулировать без искажений необходимо пропустить через канал связи весь спектр.... Это к слову - просто надо иметь это ввиду....

 

......Подадим на модулятор сигнал уровнем 1В, получив 10.1МГц с уровнем 0.3В,

а после выхода модулятора к сигналу добавим помеху частотой 10.05МГц и уровнем 0.03В.

Вопрос: какое напряжение должно быть на выходе демодулятора?

Мы должны отдельно демодулировать 10.1МГц и 0.05МГц и полученные напряжения в 1В и 0.5В

сложить по среднему учитывая уровни их несущих?

Существуют ли методы борьбы с подобными помехами?

Тут вообще всё по-другому - демодулироваться будут 10.1МГц и 10.05МГц ( 0.05МГц - здесь вообще не при делах...)

И надо понимать - перед демодулятором всегда должен присутствовать полосовой фильтр пропускающий только нужный нам спектр ( ширина полосы пропускания фильра определяется из верхней частоты модуляции...) . То есть - помеха с частотой 10.05МГц должна подавляться полосовым фильтром... Другого способа нет ( математическая обработка сигнала на выходе не рассматривается...) - ведь демодулятору без разницы что демодулировать - он ведь не знает где полезный сигнал, а где помеха....

Изменено пользователем варп

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Здесь http://www.dsplib.ru/content/fmdemod/fmdemod.html посмотрите ЧМ демодулятор.

Который является производной от фазы, фаза - жёсткое ограничение комплексной огибающей.

Жёстко ограничьте вашу сумму сигнала с помехой, посмотрите спектр до и после ограничителя.

Вы имеете ввиду эффект подавления слабых гармоник при ограничении многочастотного сигнала?

 

Недостаточно информации для принятия решения: неизвестен характер помехи и полоса частот модулирующего полезного сигнала...

Характер помехи неизвестен, извесно что она в полосе, т.е. прошла УВЧ, смеситель и ФП1П.

Полоса частот модулирующего полезного сигнала 0...3кГц.

 

Если полезная модуляция - все-таки не постоянный уровень, а некая изменяющаяся информация, а помеха наоборот, стабильна, то она мало мешает работе демодулятора: ставите по выходу детектора ФВЧ и убираете постоянную составляющую от помехи.

Это понятно, правда я думал по уровню постоянной подстраивать гетеродин...

 

Проблемы возникают, если помеха сравнима с уровнем несущей: биения с разностной частотой ограничитель может не убрать

Просто дошли слухи про демодулятор через БПФ. Я взглянул на спектр с помехой в полосе - и задумался что делать если палок в полосе несколько одновременно...

 

Поидее, если считать, что передатчик ЧМ имеет одинаковую амплитуду, то на приёме можно вычищать из спектра палки с сильно другой амплитудой?

 

1. Насколько я помню - спектр ЧМ сигнала гораздо шире максимальной частоты модуляции... То есть, чтобы демодулировать без искажений необходимо пропустить через канал связи весь спектр.... Это к слову - просто надо иметь это ввиду....

Ну наверно при дивиации 100кГц и сигнале 3кГц 1В - ширина спектра будет где-то 2*(100+3).

 

Тут вообще всё по-другому - демодулироваться будут 10.1МГц и 10.05МГц ( 0.05МГц - здесь вообще не при делах...)

0.05МГц - опечатка, сорри.

 

И надо понимать - перед демодулятором всегда должен присутствовать полосовой фильтр пропускающий только нужный нам спектр ( ширина полосы пропускания фильра определяется из верхней частоты модуляции...) . То есть - помеха с частотой 10.05МГц должна подавляться полосовым фильтром...

Не подавилась помеха. У нас сигнал чуть шире 9.9-10.1МГц.

 

Другого способа нет ( математическая обработка сигнала на выходе не рассматривается...) - ведь демодулятору без разницы что демодулировать - он ведь не знает где полезный сигнал, а где помеха....

Мне не нравится сама идея ЧМ: сначала, в модулчторе мы жёстко зашифровали значение НЧ напряжения в ВЧ частоту с постоянной амплитудой, а потом не можем однозначно в демодуляторе перевести ВЧ частоту в НЧ уровень т.к. частот может быть несколько и с разной амплитудой из-зи добавления помехи.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вы имеете ввиду эффект подавления слабых гармоник при ограничении многочастотного сигнала?

 

Да слабая грамоника в сумме с сильной подавляется на выходе жёсткого ограничителя.

 

 

Мне не нравится сама идея ЧМ: сначала, в модулчторе мы жёстко зашифровали значение НЧ напряжения в ВЧ частоту с постоянной амплитудой, а потом не можем однозначно в демодуляторе перевести ВЧ частоту в НЧ уровень т.к. частот может быть несколько и с разной амплитудой из-зи добавления помехи.

 

Так для любой модуляции можно придумать помеху, из-за которой она работать не будет. Для начала неплохо бы задачу сформулировать реалистично.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

On 4/3/2018 at 9:15 PM, petrov said:

Здесь http://www.dsplib.ru/content/fmdemod/fmdemod.html посмотрите ЧМ демодулятор

 

Спасибо за ЧМ демодулятор. Получилось.
Пытался найти название этого метода, без артангенса...
Нашёл только ссылки на книгу Richard G. Lyons "Understanding Digital Signal Processing"

Интересная книжка, написанная простым языком. Жалко мне раньше не встретилась.

 

Вот так этот метод описан в ней, в главе 13 Digital Signal Processing Tricks: FREQUENCY DEMODULATION ALGORITHMS

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 часа назад, _4afc_ сказал:

Спасибо за ЧМ демодулятор. Получилось.
Пытался найти название этого метода, без артангенса...

ЧМ демодулятор без арктангенса и с вычислением производной по двум точкам дает уровень 3 гармоники (при синусоидальной модуляции) порядка -30дБ (при девиации порядка 30-40 кГц). Через арктангенс - менее -60дБ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

6 hours ago, V_G said:

ЧМ демодулятор без арктангенса и с вычислением производной по двум точкам дает уровень 3 гармоники (при синусоидальной модуляции) порядка -30дБ (при девиации порядка 30-40 кГц). Через арктангенс - менее -60дБ

Нет, у меня другие результаты. У меня нет под рукой графика КНИ.

 

Но вот графики SNR mixed - с тангенсом, simple - по приведённому выше методу, усиленный и ограниченный в 8 раз, вычисления в int18.

 

Не могли бы вы подробнее описать эксперимент в котором mixed превзойдёт  simple  на 30 дБ?

1-5.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

5 часов назад, _4afc_ сказал:

Не могли бы вы подробнее описать эксперимент в котором mixed превзойдёт  simple  на 30 дБ?

Я не говорил о проблемах с SNR, чувствительность у обоих алгоритмов примерно одинаковая. Проблема вычисления без atan состоит в больших нелинейных искажениях, и тому есть теоретическое обоснование: при равном интервале дискретизации производная вычисляется более точно у медленно меняющегося сигнала (с узким спектром). Без atan производная берется по входному ВЧ сигналу, а с atan - по выходному сигналу фазового детектора, который является низкочастотным. Приведенные ниже спектры измерены на реальном сигнале с девиацией 42 кГц при полосе фильтра на выходе DDC 100 кГц, частота дискретизации на выходе DDC 266 кГц. Плата ADMDDC4x16, процессорная плата ADP101E1, все - производства Инсис. Да, после ЧД в обоих случаях стоит децимирующий КИХ до частоты дискретизации 19 кГц.

Пример 1 - ЧД с арктангенсом

Atan1.png.108182ec244ded2260b49f274726a69a.png

Пример 2 - ЧД без арктангенса

FMDem1.png.9e4718897d798cc1a47064cebde6d8f5.png

На втором примере видим уровень 3 гармоники -28.22 дБ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

10 hours ago, V_G said:

Я не говорил о проблемах с SNR, чувствительность у обоих алгоритмов примерно одинаковая. Проблема вычисления без atan состоит в больших нелинейных искажениях, и тому есть теоретическое обоснование: при равном интервале дискретизации производная вычисляется более точно у медленно меняющегося сигнала (с узким спектром). Без atan производная берется по входному ВЧ сигналу, а с atan - по выходному сигналу фазового детектора, который является низкочастотным. Приведенные ниже спектры измерены на реальном сигнале с девиацией 42 кГц при полосе фильтра на выходе DDC 100 кГц, частота дискретизации на выходе DDC 266 кГц. Плата ADMDDC4x16, процессорная плата ADP101E1, все - производства Инсис. Да, после ЧД в обоих случаях стоит децимирующий КИХ до частоты дискретизации 19 кГц.

На втором примере видим уровень 3 гармоники -28.22 дБ

Производная вычисляется не по входному ВЧ сигналу, а по сигналу снесённому в ноль после НЧ фильтра - т.е. он медленный.

Промоделировал в Матлабе ваши параметры - нету такой 3 гармоники - у обоих методов одинаковый уровень около -60дБ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

22 минуты назад, _4afc_ сказал:

Производная вычисляется не по входному ВЧ сигналу, а по сигналу снесённому в ноль после НЧ фильтра - т.е. он медленный.

Промоделировал в Матлабе ваши параметры - нету такой 3 гармоники - у обоих методов одинаковый уровень около -60дБ.

Я в курсе, по какому сигналу вычисляется производная. И немножко знаю теорему Котельникова. 

ЧМ сигнал с девиацией 50 кГц, снесенный в ноль, для частоты дискретизации 250 кГц - быстрый (условно).

Продетектированный фазовым детектором гармонический сигнал 1 кГц для той же частоты дискретизации - значительно более медленный.

Мои выводы подтверждены независимым моделированием специалистов из Инсиса, с которыми я переписывался по поводу продемонстрированного мной эффекта

Возможно, мы говорим на разных языках или о разных детекторах. Можете выложить Матлабовскую программу?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Just now, V_G said:

Я в курсе, по какому сигналу вычисляется производная. И немножко знаю теорему Котельникова. 

ЧМ сигнал с девиацией 50 кГц, снесенный в ноль, для частоты дискретизации 250 кГц - быстрый (условно).

Продетектированный фазовым детектором гармонический сигнал 1 кГц для той же частоты дискретизации - значительно более медленный.

Мои выводы подтверждены независимым моделированием специалистов из Инсиса, с которыми я переписывался по поводу продемонстрированного мной эффекта

Возможно, мы говорим на разных языках или о разных детекторах. Можете выложить Матлабовскую программу?

У меня частота дискретизации 60МГц, вероятно для неё и 1кГц медленно и 48кГц...

 

Зачем делать децимацию перед демодулятором?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

V_G

Производную вычислить с любой точностью не проблема, дифференцирующий фильтр стандартная штука.

С аргументом интереснее из-за ограничения сигнала, не нужен делитель как в альтернативной схеме.

Лучше расскажите как сделали устойчивый разворот фазы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

57 минут назад, _4afc_ сказал:

У меня частота дискретизации 60МГц, вероятно для неё и 1кГц медленно и 48кГц...

Зачем делать децимацию перед демодулятором?

Затем, что сейчас демодуляция делается программой для TS101, а не в ПЛИС. На аппаратный DDC я подаю, к примеру, 180 МГц, а с выхода имею децимированные квадратуры с полосой 100 кГц. Обрабатывать такой сигнал с частотой дискретизации 60 МГц - это стрелять из царь-пушки по воробьям. Хотя согласен, в этом случае искажения будут маленькие.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...