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Forum: HF, Funk und Felder Kanalraster im ISM 433


Autor: Martin S. (lurch)
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Hallo zusammen,

ich experimentiere gerade mit den RFM12 - Modulen (433MHz) und wollte 
mehrere Modulpaare auf unterschiedlichen "Kanälen" zeitgleich senden 
lassen (also z.B. zwei Sender/Empfänger - Paare).
Nun stellt sich mir die Frage, wie weit die Frequenzen zweier 
benachbarter Kanäle auseinanderliegen müssen, ohne sich zu stören. Auf 
anderen Bändern gibt es ja offizielle Kanalraster, die das vorgeben. 
Aber zum ISM 433 - Band konnte ich nichts dergleichen finden. Ich bin im 
Funk - Grundlagenwissen leider nicht so versiert, aber soweit ich weiß, 
stören sich die Signale zweier benachbarter Frequenzen, wenn diese zu 
nah beieinander liegen.
Kann mir jemand zur Berechnung dieses Frequenz - Mindestabstandes eine 
Formel nennen oder einen Link dazu geben?

Vielen Dank und Gruß, Martin

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Ja, ein Kanalraster ist für Datenübertragungen im 433-MHz-ISM-Band
nicht vorgeschrieben.

Wie weit du zwei Knoten voneinander entfernt senden lassen musst,
hängt von zwei Parametern ab:

. Der minimalen Bandbreite, die für die sichere Übertragung der
  Information bei der gewählten Datenrate entsprechend dem
  Modulationsverfahren notwendig ist.  Bei digitaler Signalübertragung
  gibt es dafür keine wirklich simple Formel, da die harten
  Signalflanken des Digitalsignals erst einmal eine sehr große
  Bandbreite erzeugen (bei einer Frequenzmodulation nochmals mehr, da
  diese selbst bei sinusförmiger Modulation theoretisch unendlich
  breite Seitenbänder erzeugt), andererseits in den weiter abgelegenen
  Bereichen kaum noch Energie steckt.  Wenn man diese durch Einengung
  der Empfängerbandbreite beschneidet, dann "verrundet" man das
  demodulierte Signal.  An dieser Stelle spielen wiederum die
  Demodulationseigenschaften des Empfängers eine Rolle, wie gut er mit
  dieser Verrundung umgehen kann und trotzdem noch fehlerfrei das
  Ursprungssignal herstellen kann.  (Daher beziehen sich
  Empfindlichkeitsangaben für digitale Empfänger stets auf eine
  bestimmte bit error rate [BER] oder packet error rate [PER].)

  Langer Rede kurzer Unsinn: Faustformel ist erst einmal, dass es bei
  einem Bit pro Symbol (also zwei verschiedenen Pegeln bei AM, zwei
  verschiedenen Frequenzen bei FM, zwei verschiedenen Phasenlagen bei
  PM) mindestens ein wenig breiter ist (in Hz) als die Datenrate (in
  bit/s), bei FM (z. B. FSK) zuzüglich der shift der beiden
  Frequenzen.

  Das ist die minimal notwendige Bandbreite.

. Der zweite Parameter ist, wie schmalbandig der Empfänger in der Lage
  ist, die Information auch nur tatsächlich aus dieser minimal
  notwendigen Bandbreite zu demodulieren.  Die Bandbreitenbegrenzung
  kann durch analoge Filterung (im HF-Kanal) oder digitale Filterung
  (Korrelation etc.) erfolgen.  Die ist eine Charakteristik des
  benutzten Empfängers.  Um ein Beispiel zu nennen: IEEE 802.15.4
  benutzt auf 2,4 GHz eine Bandbreite von ca. 2 MHz, und man hat das
  Kanalraster auf 5 MHz festgelegt.  Damit erreicht man mit den dort
  in den ICs integrierten Mitteln (sowohl auf der HF-Seite als auch
  im Demodulator) bereits eine passable Nachbarkanalunterdrückung.
  Nichtdestotrotz wird man aus dem Nachbarkanal deutlich schneller
  gestört als bereits einen Kanal weiter entfernt (also 10 MHz
  daneben).

Autor: Martin S. (lurch)
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Hallo Jörg,

vielen Dank für die ausführliche Info, dann werde ich mich wohl noch 
etwas ausführlicher in die Materie einlesen müssen, um alle 
Zusammenhänge zu verstehen. Ich werde erstmal einen Abstand von 200kHz 
austesten. Datenrate ist bei mir 9600 bit/s, Frequenzshift 120kHz.

Nochmals vielen Dank,

Martin

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Martin S. schrieb:
> Datenrate ist bei mir 9600 bit/s, Frequenzshift 120kHz.

Hat es eine Bewandnis, für eine so niedrige Datenrate so viel Shift
zu benutzen?

Autor: Martin S. (lurch)
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Nein, ich muss gestehen, dass ich diesen Wert unreflektiert aus diversen 
Code - Beispielen einfach so übernommen habe (z.B. aus der Lib von 
das-labor.org). Bei meinen bisherigen Versuchen hat es mit 120kHz auch 
wunderbar funktioniert, hast Du mit den RFM12 und geringerer Shift gute 
Erfahrungen gemacht? Störungen anderer Anwendungen würden natürlich 
minimiert, wenn man die Shift kleinstmöglich hält,nur habe ich da leider 
keine Erfahrungen..

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Martin S. schrieb:
> hast Du mit den RFM12 und geringerer Shift gute
> Erfahrungen gemacht?

Nö, aber nur deshalb, weil ich damit noch gar keine Erfahrungen
gesammelt habe. ;-)  Für 9600 Bd solltest du aber mit einigen kHz
bis wenigen 10 kHz Shift bequem auskommen.  Als Vergleich, RTTY
(Funkfernschreiben mit Baudot-Code) auf Kurzwelle im Amateurfunk
benutzt für 45,45 Bd Bitrate eine Shift von 170 Hz, und sowas
konnte man schon vor Jahrzehnten sauber wieder demodulieren.

Ist am Ende natürlich auch eine Frage der Stabilität des Quarzes
und der PLL da drin.

Autor: Martin S. (lurch)
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Ok, dann werde ich mal mit kleineren Shifts experimentieren, sobald ich 
meinen Testaufbau wieder am Laufen habe und meine Erfahrungen hier 
kundtun.

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