Domanda:
In che modo la demodulazione SDR differisce tra FM a banda larga e banda stretta?
hotpaw2
2014-02-22 09:45:58 UTC
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Qual è la differenza tra la demodulazione software di un segnale IQ tra FM a banda larga e FM a banda stretta? Entrambi sembrano considerare la seconda differenza negli angoli di fase non confezionati dei campioni di QI.

Una risposta:
Kevin Reid AG6YO
2014-02-22 22:46:31 UTC
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Ci sono in realtà tre diverse distinzioni che si potrebbero intendere facendo riferimento a FM "a banda stretta".


FM a banda larga in questo contesto si riferisce generalmente al tipo di FM utilizzato per le stazioni di trasmissione - quelli rilevati dai ricevitori FM di consumo - al contrario di quello utilizzato dalle comunicazioni a due vie, compresi i ricetrasmettitori amatoriali.

Hai ragione che non c'è alcuna differenza fondamentale tra loro nel modo in cui la modulazione di frequenza viene demodulata tramite DSP. In entrambi, la differenza tra la frequenza istantanea del segnale da una certa frequenza portante nominale è proporzionale al segnale modulante (audio). La distinzione sta nella deviazione massima , che è strettamente correlata alla larghezza di banda occupata.

Cioè, se hai modulato uno dei due tipi di trasmettitore FM con un segnale, diciamo, 50 % del livello di ingresso massimo, il segnale FM a banda larga avrebbe una deviazione molto maggiore per lo stesso segnale. Il vantaggio di ciò è che FM a banda larga ha una maggiore fedeltà e raccoglie meno rumore, perché le variazioni di frequenza istantanee maggiori sono meno facilmente influenzate dal rumore.

In linea di principio potresti demodulare entrambi i tipi di FM con lo stesso identico demodulatore con le stesse impostazioni; tuttavia, la banda larga FM risulterebbe più forte a causa della maggiore deviazione. In pratica serve anche un filtro prima del demodulatore che rimuove tutto il rumore o altri segnali che interferirebbero con la demodulazione a frequenza istantanea; questo è ciò che effettivamente fa la differenza più grande. Per un ricevitore a banda stretta, un segnale a banda larga è estremamente deviante; la frequenza si sposta ripetutamente completamente fuori dalla banda passante del filtro, in modo che tutti i passaggi per lo zero del segnale siano sostituiti dal rumore. Per un ricevitore a banda larga, un segnale a banda stretta è estremamente silenzioso.

Un'ulteriore differenza nella pratica, non intrinsecamente correlata alla deviazione e alla larghezza di banda, è che i segnali FM a banda larga possono includere stereo o altre informazioni aggiuntive. Lo stereo viene effettivamente aggiunto al segnale di modulazione , ovvero la modulazione FM rimane invariata. Il "tono pilota" e il segnale di differenza stereo vengono aggiunti all'audio mono ma spostati a una frequenza sufficientemente alta da non entrare in conflitto con le frequenze audio e un tipico ricevitore mono non li riprodurrà. Wikipedia ha una bella trama di ciò che potresti trovare in un segnale FM trasmesso: questo è uno spettro "audio", quindi non vedrai queste cose disposte su un display a cascata.


Un'altra distinzione "ampia e stretta" di cui potresti sentire parlare: ci sono due diverse deviazioni massime (5 kHz e 2,5 kHz) che sono state utilizzate per le radio a due vie: negli Stati Uniti, la FCC ha richiesto uno spostamento alla larghezza di banda più stretta per consentire l'utilizzo di più canali nello stesso spettro; questo evento è stato chiamato "narrowbanding". L'attrezzatura amatoriale non è soggetta a tali requisiti e, per quanto ne so, utilizza ancora in genere la deviazione più ampia (5 kHz).

Nel software radio ho visto queste modalità distinte etichettate in modo criptico "NFM1" rispetto a "NFM2", o "FM" rispetto a "NFM", mentre la trasmissione FM è solitamente "WFM".


Infine, nella teoria della modulazione, FM è chiamata banda larga se la la deviazione massima supera significativamente la frequenza di modulazione più alta e la banda stretta se la frequenza di modulazione più alta supera significativamente la deviazione massima. Per “frequenza modulante” si intendono le frequenze presenti nel segnale modulante (il segnale audio). Questa relazione influenza l'effettiva larghezza di banda occupata del segnale, e quindi la scelta del filtro passa-basso utilizzato per selezionare il canale prima di demodularlo.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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