Hallo,
ich habe eine Funkstrecke, bei der das PPM Signal eine RC-Fernsteuerung
übertragen wird.
Leider habe ich im demoduliertem Empfangssignal ein Überschwingen,
welches die Auswertung erschwert, speziell wenn das Signal verrauscht
ist.
Im Vergleich dazu habe ich das Empfnagsignal eines kommerziellen
RC-Empfängers gemessen, hier gibt es kein überschwingen.
Der Empfänger meiner Funkstrecke und der RC-Empfänger benutzen beide den
MC3361. Unterscheiden sich sonst aber schaltungstechnisch deutlich.
Bisher habe ich nur versucht den PLL-Loopfilter im Sender+Empfänger zu
tunen, ohne Erfolg.
Eine Verringerung des Modulationsgrades bringt etwas Besserung, damit
verringert sich aber auch die Pulsamplitude des PPM-Signals.
Kann mir jemand einen Tip geben, wo ich am Sender und/oder Empfänger
meiner Funkstrecke schauen muss, damit ich das Überschwingen reduzieren
kann?
Danke.
Die Funkstrecke besteht aus zwei PMR Funkgeräten. Der Schaltplan ist
also hinreichend komplex.
Mir gehts auch nicht im Detail ums Bauteil sondern eher den
Funktionsblock der Schaltung in dem ich suchen muss. Also zB. PLL, VCO,
ZF, Demodulator etc.
Wenn man ein bisschen genauer hinsieht, erkennt man eigentlich das
Problem.
Das ist kein Überschwingen sondern ein Offset. Ein PPM-Signal ist,
anders als die Audiosignale bei einem PMR, nicht DC frei. Der Mittelwert
der Pulse verschiebt offensichtlich den Arbeitspunkt des Demodulators /
Diskriminators in Abhängigkeit das Puls/Pause Verhältnisses
(Mittelwert). Ein für Audio optimierter Demodulator ist für diese quasi
digitalen, nicht gleichspannungsfreien Signale ziemlich ungeeignet und
meist nur schwer bandbreitentechnisch optimal anzupassen.
Aber das ist dann wirklich von der konkreten Schaltung abhängig.
@ Michael
Danke für die Erklärung, daß trifft das Problem genau.
Wenn ich die Sync-Pause zwischen den Pulsen weiter vergrößere wird der
Signalpegel wieder auf einen Mittelwert stabilisiert.
Sobald der 1. Puls wieder kommt verschiebt sich das Offset.
@ Ralph
Mit dem PLL-Loopfilter und somit dem Regelverhalten hab ich schon
gespielt, bringt leider keine signifikanten Änderungen.
Das PMR Funkgerät ist ein Midland G7XT, den Schaltplan gibts hier:
http://service.alan-electronics.de/PMR446/Midland-G7XT/
Das Ausgangssignal wird an IC1 Pin9 abgegriffen und zwar ohne die
nachfolgende Beschaltung, der Pin ist von der Leiterplatte abgehoben.
IC1 ist ein MC3361 Ersatz.
Senderseitig wird direkt der VCO über RV1+C52 moduliert, auch hier
wieder ohne den Rest der Schaltung.
Danke für Eure Hilfe.
Ich gehe mal davon aus, dass es sich um ein Hobbyprojekt handelt, daher
vielleicht noch ein paar Hintergründe.
Ein PPM-Signal ist übertragungstechnisch eher ineffizient. Die
Bandbreite ist im Verhältnis zum Informationsgehalt extrem hoch, von
fast DC (Pulsfrequenz) bis min. der kurzen Pulsdauer. Das PMR ist da mit
vielleicht 200...4000 Hz Bandbreite deutlich sparsamer und passt
eigentlich nicht.
Ein FM-Sender bei dem man am VCO moduliert, kann im Prinzip kein
DC-Signal übertragen. Da die PLL, selbst wenn sie extrem schmalbandige
ist, die VCO-Frequenz irgendwann wieder 'zurück' regelt. Von den anderen
negativen Effekten eines so dimensionierten Loop-Filters mal abgesehen.
VCO-Modulation hat aber auch Vorteile, so dass in manchen Systemen bei
derartigen Problemstellungen als Trick für die Zeit der Modulation die
Regelstrecke aufgetrennt wird und der VCO ungeregelt moduliert wird,
aber das ist dann schon was für 'Erwachsene'. Besser man moduliert in
solchen Fällen an der Referenz, die PLL/Filter-Auslegung ist dann jedoch
eine andere, auch mit anderen Problemchen.
Mit einem MC3361 als Audioempfänger und dem PPM-Signal wird man so nicht
glücklich werden. Die extrem niedrige Frequenz (Pulsfrequenz) führt in
dem DC-gekoppelten Quadratur-Demo zu der beobachteten Signaldrift,
welche auch noch vom Puls/Pausen-Verhältnis abhängig ist.
Selbst die 'Profis' tricksen in solchen Fällen. Dazu wird am NF-Ausgang
ein Komparator (als s.g. Data Slicer) nachgeschalten. Dieser vergleicht
das NF-Signal mit einem fixen Schwellwert und erzeugt so wieder ein
schönes Pulssignal. Falls die Offset-Drift zu groß für eine fixe
Entscheidungsschwelle ist, wird stattdessen das entsprechend
NF-gefilterte Signal verwendet. Damit wird die Drift quasi zur
Komparatorschwelle. Dabei muss sich die Schwelle aber erst einregeln,
was bei kurzen Aussendungen zu Dimensionierungsproblemen führen kann.
Hobbyprojekt, ja, mit gutem Lerneffekt.
Das Modulieren der PLL-Referenz ist mir bekannt. So wird das in
kommerziellen RC-Sendern gemacht, die einen Sythesizer zur
Frequenzerzeugnung nutzen.
Der Referenzoszillator der PLL wird dann mit Hilfe einer Kapazitäzdiode
als Ziehkapazität moduliert. Wobei das nur bei PPM Modulation der Fall
ist.
Bei PCM wird auch da der VCO wieder direkt moduliert, aber da ist die
Pulsfrequenz wesendlich höher.
Einen Datenslicer hatte ich vorher zur Auswertung bevor das Signal in
einen AVR gespeist wurde.
Im Moment speise ich den AVR direkt über den internen Analog Comperator,
wobei dann ADC1 eine von aussen einstellbare Komperatorschwelle liefert.
Grundsärtzlich funktioniert das ganze ja, nur ist das Offset halt
unschön, weil die Auswertung der hinteren Impulse eines Frames
grenzwertig wird sobald der Störpegel steigt.
Das Signal sieht doch gar nicht sooo schlecht aus.
Nimm einen Komparator. Einen Eingang ans Signal, der andere Eingang über
einen Tiefpaß gefiltert ebenso ans Signal. Such dir eine passende
Zeitkonstante um den niederfrequenzten Bias ausreichend zu folgen.
Feertisch! Im Endeffekt zieht du also vor der Digitalisierung den
jeweiligen Bias ab!
Es geht auch noch aufwändiger. Sollte aber reichen, denke ich.
Ich zweifele nicht daran, allerdings konnte ich keine praktische
Realisierung im Thread erkennen. Im Prinzip ist das ja ein alter Hut -
außer man hat es nie gehört ;-)
Warum geht es dann nicht?
