15. Modulacja PSK


  Pomysł użycia modulacji BPSK z przepływności± 31 bit/s został zrealizowany po raz pierwszy przez SP9VRC w programie SLOWBPSK pracuj±cym na zestawie uruchomieniowym Motoroli - DSP56002EVM. W odróżnieniu od rozpowszechnionego w emisjach RTTY, pakiet radio i innych kluczowania częstotliwości podnośnej stosowane jest tu dwustanowe kluczowanie jej fazy - w zależności od wartości logicznej nadawanego bitu faza sygnału zmienia się o 180 stopni lub pozostaje stała. Zalet± kluczowania fazy jest niższa stopa błędów przy danym stosunku sygnału do szumu i mniejsza szerokość pasma sygnału, ale to pod warunkiem należytego ukształtopwania impulsów kluczuj±cych. Sygnał kluczowany za pomoc± impulsów prostok±tnych ma b. szerokie pasmo i charakteryzuje się słyszalnym stukaniem. Problematyka te nie jest obca telegrafistom - również i tutaj kluczowanie impulsami prostok±tnymi (zbyt szybkie wł±czanie nadajnika) powoduje powstanie stuków i zakłóceń w kanałach s±siednich. Wyobrażaj±c sobie dwustanowe kluczowanie fazy jako wył±czenie jednego nadajnika i wł±czenie drugiego pracuj±cego w przeciwfazie można zauważć, że powstaj±ce zakłócenia byłyby dwa razy silniejsze aniżeli w przypadku kluczowania telegraficznego a więc sprawa właściwego ukształtowania impulsów kluczuj±cych nabiera jeszcze większego znaczenia. W systemie PSK31 zastosowano impulsy kluczuj±ce o kształcie tzw. podniesionego cosinusa. Jest to jedno ze znanych dobrych rozwi±zań, które s± stosowane i w innych, profesjonalnych systemach cyfrowych. Innym z takich dobrych rozwi±zań s± impulsy o kształcie krzywej Gaussa.

    Dla należtej oceny korzyści wynikaj±cych z przyjęcia impulów o kształcie podniesionego cosinusa musimy pamiętać, +e poziom listków bocznych saganłu kluczowanego impulami prostok±tnymi wynosi -10 dB przy szerokości pasma równej 3-krotnej szbkości tranmisji, -14 dB przy 5-krotnej i -17 dB - przy 7-krotnej. Teoretycznie widno takiego sygnału jest nieskończenie szerokie. Sygnał kluczowany za pomoc± impulsów o kształcie podnisionego cosinusa składa się prawie wył±cznie z dwóch tonów (w przypadku systemu PSK31 oddalonych o +/- 15 Hz od środka). Szerokość pasma na poziomie -60 dB wynosi +/- 31 Hz. Jest to oczywiście przypadek idealny. W rzeczywistości wskutek nieliniowości nadajnika sygnał zawiera składowe intermodulacyjne trzeciego i pi±tego rzędu. W praktyce osi±galne s± poziomy składowych 3 rzędu (+/- 47 Hz) równie -25 dB, a składowych 5 rzędu (+/- 78 Hz) - -35 dB. W przypadku przesterowania nadajnika poziomy składowych pasożytniczych mog± poważnie wzrosn±ć i powodować istotne zakłócenia w kanałach s±siednich.

    Produkty pasożytnicze mog± powstać również w odbiorniku dlatego konieczna jest należyta filtracja sygnału w demodulatorze lub zastosowanie demodulatorów o charakterystyce liniowej. Programowy demodulator PSK31 stosuje filtr w±skopasmowy o charakterystyce dobranej tak, aby unikn±ć również nadmiernego poszerzenia impulsu i zachodzenia kolejnych bitów na siebie. Szerokość pasma sygnału po filtracji wynosi +/- 31 Hz na poziomie -64 dB.

    Filtry stosowane w modemie PSK31 s± tzw. filtrami dopasowanymi zarówno do siebie nawzajem jak i oczywiście do kształtu sygnału. Filtry dopasowane s± stosowane b. często w nowoczesnych systemach komunikacyjnych. Często s± to filtry o identycznych charakterystykach przenoszenia po stronie nadawczej i odbiorczej ale jak widać na przykładzie PSK31 nie jest to jedyna możliwość.


1.1. TYTUŁ PODROZDZIAŁU

    



Wydanie z dn. 08.07.2000.

© Prawa autorskie Krzysztof D±browski, OE1KDA.