FM Demodulation mit AVR

Gast #1036927
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Guten Tag,

könnte man ein UKW FM Signal auf 0 Hertz runtermischen dann I und Q 
Signale bilden und diese in einen AVR einlesen und im AVR die FM 
demodulation durchführen als Mono singal vorerst.
Diese dann über einen DA Wandler ausgeben?

Mir fehlt jetzt nur der Zusammenhang kann ich wirklich einfach mit nem 
Mischer runter bis auf 0 Hertz mischen also z.B. Sender von 100MHz und 
den LO dann auch 100MHz.

Kann mir einer erklären wie ich dann aus den IQ Signalen die FM 
demodulieren kann.

Ist vorerst mal nur ein Gedankenprojekt aber wenn es möglich wäre würde 
ich es gern mal ausprobieren.
Gast #1037024
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eigentlich brauch ich ja ein LO dann einen eine phasenschieber und dann 
die beiden mischer das ist klar, ist ja erstmal nur theorestisch.

Nun würde mich jetzt aber erstmal interressieren wie es dann weitergeht 
wenn ich die IQ Signale hab die dann an den AD Wandler und in den 
Controller.

Hat jemand ne Seite wo gut beschrieben ist wie ich aus den IQ Signalen 
dann FM demoduliere das ist grad mein Verständnissproblem.

Es zielt auf eine Art SDR ab, ganz richtig erkannt dabei ist mir der HF 
Teil erstmal net so wichtig. Wollte es gern so weit wie möglich 
runtermischen und den Rest dann im AVR verarbeiten.

Kann ich zum Mischen eigentlich auch ein Rechtecksignal nehmen?
#1037037
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Es gibt einen DSP für AM/FM, der digitalisiert die Zwischenfrequenz von 
10,7 MHz. Dazu reicht ein Mischer:
http://www.nxp.com/#/pip/pip=[pip=SAA7724H_2,jp=Stocks]|pp=[t=pip,i=SAA7724H_2]
Car radio digital signal processor
The SAA7724H digitizes up to two IF signals and performs DSP to generate 
left front, right front, left rear, and right rear audio and RDS/RBDS 
data output. The SAA7724H also samples analog baseband tape, FM MPX, AUX 
inputs, analog and digital CD, performs signal processing on these 
sampled waveforms and multiplexes the proper signal to the output. A 
microcontroller interface allows the SAA7724H to be controlled and 
monitored.

The SAA7724H is composed of hardwired and programmable DSP circuitry, 
with programmable parameters, such as injection frequencies, filter 
coefficients and control parameters. Some functions or groups of 
functions are implemented with programmable sequence processors.
Gast #1037085
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ich wollte ja extra kein IC, hab bis jetzt auch noch nicht vor dieses 
aufzubauen. Soll mal ein einstieg in die Welt der Qudratursignale werden 
dachte wäre doch gut zum erlenen und nicht gleich mit QAM oder QPSK 
anfangen. Und wenn es mich reizt könnte ich es versuchen aufzubauen.

Was wird zu demodulation getan ist dies auch mit einem  AVR möglich.
Gast #1037306
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Könnte folgendes gehen:

100MHz Signal auf 1MHz runtermischen
dann BP Filter, Mittenfrequenz 1MHz
dieses Signal direkt mit Atmega abtasten ( z.B. 15Khz )
( nennt sich Unterabtastung, geht beim AVR bis ca. 4 MHz )
Dann Singal weiter verrechnen.

Problem: Der Modulationshub darf nur ca. 10KHZ betragen, ich weiss 
leider nicht, wie groß der Modulationshub der FM-Radiosender ist.

ajax
Gast #1037552
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Die Rechenleistung die man für UKW-Radio FM Demodulation braucht ist 
ganz erheblich. Da kommt man mit einem AVR nicht mal ansatzweise weiter. 
Selbst ein ARM7(TDMI) dürfte so seine Schwierigkeiten haben. Man möchte 
schon einen richtigen DSP mit MAC Einheit usw. (Blackfin, ARM9E, 
TMS320F... z.B.)
Wie schon ein Vorposter geschrieben hat - (Q)PSK etc. ist leichter - 
wenngleich der AVR auch damit überfordert sein wird.

Viele Grüße,
 Martin L.
#1037741
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Ja der große Frequenzhub macht mindestens einen ARM7 nötig. Ich hab mal 
nachgeschaut, FM-Demodulation ist in der DSP-Literatur seltener 
beschrieben. In ISBN 354055520X "Digitale Signalverarbeitung in Der 
Nachrichtenübertragung" werden vier Verfahren genannt:
1. Flankendemodulation. Das FM-Signal wird auf einer Filterflanke 8in AM 
umgewandelt und dann demoduliert.
2. digitale PLL - siehe z.B. Datenblatt zum 74HC297, weiteres Stichwort 
zum Googlen ist Costas-Schleife / costas loop .
3. Laufzeitdemodulation. In Analogtechnik besteht sie im einfdachsten 
Fall aus einem Dioden-Ringmischer und einer langen Koaxleitung.
und am interessantesten der
4. "Phasenwandler-Demodulator"
Hier wird tatsächlich ins Basisband auf I und Q heruntergemischt und 
dann zunächst der Quotient I/Q gebildet. Damit sind 
Amplitudenschwankungen schon unterdrückt. Danach kommt eine 
Arcustangensfunktion (z.B. eine Kurventabelle), danach muß eine 
"Quadrantenrekonstruktion" erfolgen - aus den beiden Vorzeichenbits von 
I und Q wird das Vorzeichen des Ergebnisses ermittelt. Damit hat man 
wohl eine Phasendemodulation bewirkt, ein abschließender Differentiator 
macht einen FM-Demodulator daraus. Differentiatoren kann man als FIR 
oder IIR aufbauen, siehe Matlab "remez"-Funktion für FIR.
Gast #1037940
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Mir scheint fast als ob FM am schwersten zu demodulieren ist.

Danke für die Informationen werde mal nach dem Phasenwandler demodulator 
suchen.

Hatte eigentlich nur nach FM gefragt einmal zum Einstig überhaupt in 
Quadratursignale und zum anderen wenn ich was realisieren möchte dann 
wäre da auch eine Anwendung vorhanden.

Habe momentan keine Lust mich mit ARM oder DSPs zu befassen. Habe in der 
Ausbildung und in der Schule nur AVR und 8051 in Assembler gelernt daher 
auch die spezialisierung auf den AVR.
Gast #1038352
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Der Cordic-Algorithmus kommt meines Wissens aus der Fliegerei.
Der Navigator hatte wenig Zeit zur Kurbestimmung und verwendete daher 
diese
Algorithmen. Dabei wird die verminderte Genauigkeit bewußt in Kauf 
genommen.

Wenn ich recht erinnere, gabs in der ehemaligen Computerzeitschrift "mc"
einen Artikel darüber.


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